Что нужно знать об управлении воздушным потоком в помещении

новости ИТ

Оригинальная версия этой статьи была опубликована на MissionCriticalMagazine.com, Под названием Управление воздушным потоком на уровне помещения. Вы можете просмотреть это здесь.

Управление воздушным потоком на уровне помещения чревато заблуждениями и полуправдой, что делает его наименее понятным аспектом управления воздушным потоком, хотя, по иронии судьбы, он является самым важным. Хотя вполне понятно, что первые три уровня, или R, управления воздушным потоком относятся к реализации таких решений, как щеточные втулки, заглушки и изоляция для уровней фальшпола, стоек и рядов соответственно, уровень помещения не является все так же просто. Во многом это связано с тем, что необходимые изменения незаметны, за исключением отдельных случаев отображения на охлаждающих устройствах.

Для ясности управление воздушным потоком на уровне помещения лучше определить как оптимизация охлаждения, который относится к процессу регулировки органов управления системой охлаждения. Если все сделано правильно, этот процесс повысит энергоэффективность (что приведет к снижению эксплуатационных расходов), улучшит мощность охлаждения, повысит надежность ИТ-оборудования и отсрочит капитальные затраты. Здесь важно отметить, что без оптимизации охлаждения (т. е. управления потоком воздуха на уровне помещения) каждое решение, реализованное до этого момента, например продукты, перечисленные выше, является затратным. Хотя они, возможно, и улучшили температуру всасываемого воздуха в ИТ, финансовые преимущества и преимущества в производительности остаются под вопросом. Единственный способ добиться экономии энергии за счет улучшений управления воздушным потоком, реализованных на уровне фальшпола, стойки и ряда, — это оптимизация охлаждения.

И хотя процесс оптимизации охлаждения обычно представляет собой ручной и итеративный процесс, важно также отметить, что использование таких решений, как ИК-термометры или мониторинг окружающей среды, гарантирует, что температура на входе в ИТ-систему не превысит рекомендуемые или допустимые пороговые значения. Более того, некоторые решения для мониторинга могут даже давать рекомендации по конкретным шагам оптимизации, которые можно предпринять, но мы вернемся к этому позже.

Согласование холодопроизводительности с ИТ-нагрузкой

Управление воздушным потоком само по себе не экономит деньги на затратах на энергию для охлаждения, вместо этого оно улучшает температуру воздуха на входе в ИТ-оборудование и создает условия, при которых возможны изменения в инфраструктуре охлаждения. Причина в том, что если вы правильно внедрили решения по управлению воздушными потоками на уровнях фальшпола, стойки и ряда, теперь у вас должен быть избыток кондиционированного приточного воздуха в холодных коридорах, и температура воздуха на входе всего ИТ-оборудования будет чрезмерно низкой. Это происходит потому, что больше не происходит смешивания вытяжного воздуха с кондиционированным воздухом и наоборот. Следующим шагом является максимально точное согласование расхода кондиционированного воздуха с расходом, требуемым ИТ-оборудованием. Это достигается путем снижения скорости вращения вентиляторов, повышения заданных значений температуры охлаждающего устройства или полного отключения охлаждающего устройства. Часто это итеративный процесс внесения корректировок в элементы управления, позволяющий системе выполнить выравнивание, а затем, при необходимости, внесения дополнительных корректировок. Кроме того, поскольку центры обработки данных представляют собой динамическую среду, это также будет непрерывный процесс, а не просто разовое мероприятие. Каждый раз, когда внедряются дополнительные улучшения управления воздушным потоком или происходят существенные изменения в ИТ-оборудовании, появляются возможности для оптимизации инфраструктуры охлаждения.

Лучшие практики управления воздушным потоком на уровне помещения (оптимизация охлаждения)

Как упоминалось выше, типичные шаги, которые необходимо предпринять, чтобы правильно согласовать охлаждающую способность вашего центра обработки данных с ИТ-нагрузкой (т. е. оптимизировать инфраструктуру охлаждения), перечислены ниже:

  • Максимально уменьшите скорость вращения вентиляторов для агрегатов с частотно-регулируемыми приводами (ЧРП), не превышая при этом максимально допустимую температуру воздуха на впуске ИТ-оборудования.
  • Поднимите заданные значения температуры охлаждающего устройства как можно выше, не превышая максимально допустимую температуру воздуха на впуске ИТ-оборудования.
  • Расширьте диапазон допустимой относительной влажности (Rh), чтобы предотвратить «борьбу» охлаждающих устройств друг с другом (растрачивание энергии из-за того, что один блок пытается осушить влагу, в то время как другой блок пытается увлажнить воздух).
  • Отключите избыточное охлаждение, если охлаждающие устройства не имеют частотно-регулируемых приводов.
    • Примечание. Если охлаждающие устройства оснащены частотно-регулируемым приводом, экономия энергии выше, если 10 охлаждающих устройств работают со скоростью вращения вентилятора 50 %, чем 5 охлаждающих устройств, работающих со скоростью вентилятора 100 %.

После любого значительного улучшения управления воздушным потоком или установки или удаления ИТ-нагрузки есть возможность оценить эти элементы управления на уровне помещения, чтобы обеспечить эффективную работу и достаточную резервную мощность.

Использование решений мониторинга для принятия решений по оптимизации

Мудрый человек по имени Кен Брилл однажды сказал, что когда дело доходит до охлаждения центра обработки данных, это так же просто, как «всегда включать питание, всегда отключать тепло». Это означает, что каждый киловатт мощности, потребляемый любым оборудованием в компьютерном зале, превращается в киловатт тепла, которое необходимо отвести из компьютерного зала и, в конечном итоге, из здания центра обработки данных. Сюда входят все потери при преобразовании и распределении энергии, а также каждый киловатт электроэнергии, потребляемый ИТ-оборудованием.

Хотя охлаждение центров обработки данных является отдельной наукой и иногда может быть довольно сложной, эта концепция напоминает нам, что ее можно свести к тому, что входящее количество энергии должно выходить с точки зрения тепла. Поэтому важно отслеживать мощность, требуемую ИТ-оборудованием (т. е. ИТ-нагрузку), чтобы правильно согласовывать ее с охлаждением, обеспечиваемым охлаждающими устройствами (т. е. холодопроизводительностью), как отмечалось выше. Использование решений, которые могут контролировать как инфраструктуру электропитания, так и систему охлаждения, поможет создать этот баланс.

Во-вторых, мониторинг тепловых характеристик компьютерного зала имеет важное значение в процессе оптимизации охлаждения. При внесении изменений в инфраструктуру охлаждения вам необходимо будет внимательно следить за температурой на входе в ИТ-оборудование, чтобы убедиться, что она не превышает рекомендуемые или допустимые пределы, указанные ASHRAE и/или производителем. Это можно сделать с помощью ИК-термометра или ИК-камеры, но это может занять много времени, поскольку это можно сделать только для каждого шкафа или прохода. Одно большое предостережение относительно использования ИК-термометра или ИК-камеры заключается в том, что эти инфракрасные инструменты измеряют температуру поверхности, а не температуру воздуха. А если поверхность сильно отражающая, из-за отражений могут возникнуть неверные показания. Хотя использование инфракрасных инструментов может указать на проблемы с температурой, они не контролируют температуру самого воздушного потока.

В связи с этими обстоятельствами самый простой способ сделать это на уровне всего помещения — использовать решение для мониторинга с датчиками, расположенными вверху и внизу всех шкафов. Это даст вам общее представление о тепловых характеристиках вашего центра обработки данных. Более того, хотя возможность контролировать температуру по всему объекту — это лишь основа того, что необходимо, некоторые решения для мониторинга пошли еще дальше с помощью 3D-визуализации, которая будет отображать цифровой двойник вашего центра обработки данных и его тепловые характеристики в режиме реального времени. .

Оптимизация с помощью алгоритмов искусственного интеллекта и машинного обучения

Давайте посмотрим правде в глаза: искусственный интеллект и машинное обучение — это модные слова, которые распространились по всей отрасли как панацея от многих проблем, связанных с центрами обработки данных и ИТ. Хотя они могут не выполнить многие из своих предполагаемых или рыночных обещаний, управление воздушным потоком и оптимизация охлаждения — это то, где у этой технологии действительно есть шанс добиться успеха. Использование этой технологии может помочь визуализировать улучшения управления воздушным потоком на уровне фальшпола, стойки и ряда, проанализировать данные, собираемые с датчиков, и предоставить рекомендации по решениям по оптимизации охлаждения на уровне помещения. Доступны решения, которые стали пионерами этого варианта использования искусственного интеллекта и машинного обучения, которые сочетают аспект мониторинга с оптимизацией охлаждения в форме виртуального консультанта по охлаждению. Стоит взглянуть на эти решения, чтобы избавиться от некоторых догадок в процессе оптимизации охлаждения.

Заключение

Управление воздушным потоком на уровне помещения на самом деле не является управлением воздушным потоком в буквальном смысле, а скорее оптимизацией охлаждения. Тем не менее, управление воздушным потоком на уровне помещения является необходимым шагом и единственным способом добиться экономии энергии за счет улучшений управления воздушным потоком, реализованных на уровнях фальшпола, стоек и рядов. Помните, что каждое решение, реализованное до уровня Комнаты, является затратой. Только когда вы зарегистрируетесь на уровне помещения и внесете изменения в инфраструктуру охлаждения, вы сможете получить выгоду в виде экономии энергии на охлаждение, повышения мощности охлаждения, повышения надежности ИТ-оборудования и отложенных капитальных затрат. Эффективность нельзя купить; этим надо управлять. Также помните, что оптимизация охлаждения — это повторяющийся и непрерывный процесс, который сводится к согласованию мощности охлаждения с ИТ-нагрузкой компьютерного зала. И хотя в большинстве случаев это будет ручной процесс, использование решений для мониторинга, которые позволят вам оценить мощность, охлаждение и тепловые характеристики вашего центра обработки данных, помогут вам принять решения по оптимизации, а в некоторых случаях посоветуют конкретные шаги, которые могут быть взятым.