serwerownie2

Firma EKONAIR nabízí řešení ve formě odpařovacích klimatizátorů, které je možné používat pro chlazení datových center.

Faktor chlazení EER 33

(30 °C/40 % RH pro vnější vzduch)

Odpařovací chlazení je velmi jednoduchá metoda chlazení budov bez použití škodlivých chladicích prvků. Odpařovací klimatizátory – technologie odpařování vody z celulózových filtrů způsobeném prouděním vzduchu těmito filtry. Voda se odpařuje do ovzduší a současně ochlazuje. Chladicí výkon je závislý na teplotě a vlhkosti nasávaného vzduchu.

V Polsku (město Poznaň) prováděné zkoušky dokazují účinnost odpařovacího chlazení. Zkoušky prokázaly, že vlhkost v ochlazované budově o ploše asi 200 m2 se pohybovala v mezích od 52 do 57 % a teplota přiváděného vzduchu se pohybovala mezi 19 a 20,7 °C. Výše uvedené podmínky splňují nejvyšší standardy ASHRAE.

Po většinu času se teplota na území Polska teplota pohybuje pod 20 °C. S klimatizátory je možné přímo ochlazovat budovu s využitím venkovního vzduchu. Podle asociace ASHRAE, jestliže snížíme teplotu přiváděného vzduchu z 25 na 18 °C, počet chyb se zmenší o 25 %.

Relativní vlhkost (RH) není tak důležitá jako teplota přiváděného vzduchu, protože většina zařízení pracuje v rozsahu vlhkosti 10-90% RH (v podmínkách, ve kterých nedochází ke kondenzaci). Standardy asociace ASHRAE připouštějí práci serverovny s vlhkostí v rozsahu 20-80 % s doporučeným rosným bodem v rozsahu 5,5-15 °C. Mnoho serveroven upustilo od kontroly relativní vlhkosti, protože přísné dodržování úrovně RH 45-55 % je energeticky velmi náročné a je příčinou nárůstu koeficientu PUE (Power Utilisation Effectiveness – Efektivita využívání energie) nad hodnotu 2,5.

Nízká RH, která sebou nese riziko vzniku elektrostatických výbojů, již není tak nebezpečná, jako dříve. Jestliže je uzemnění správně provedeno a procedury postupu jsou příslušně vypracovány, je možné centrální řízení nastavit tak, aby odpařovací klimatizace pracovala v normálním režimu a v případě překročení mezních hodnot vlhkosti a teploty se zapnula klimatizace konvenční.

Co znamená PUE?

PUE – Efektivita využívání energie (Power Utilisation Effectiveness)

Poměr celkové spotřeby energie k energii spotřebované zařízeními IT – infrastrukturální účinnost serverovny

Část energie, která je spotřebovaná zařízeními IT v celé serverovně

Díky použití technologie odpařování vody je možné snížit koeficient PUE dokonce na hodnotu 1,1. Tak dobré výsledky nemají ani serverovny takových gigantů, jako je Google nebo Facebook.

Výhody

Celkový požadovaný chladicí výkon serverovny = 100 kW

Systém

Standardní systém CRAC

Odpařovací chlazení

Faktor EER

~2

~31

Odebíraný elektrický výkon

50 kW

0 kW

Výkon ventilátoru odpařovací klimatizace

Neuplatňuje se

0,53 kW/m3/s

Konečné nároky na elektrickou energii

50 kW

3,3 kW

Počet hodin práce zařízení

8760

Voda*

Elektrická energie

Náklady na média

11,16 zł/m3

0,54 zł/kWh

Spotřeba elektrické energie

438 000 kWh

28 908 kWh

Spotřeba vody

0

155 m3

Náklady na elektrickou energii

236 520 zł

16 151 zł

Náklady na vodu

0 zł

1 730 zł

Provozní roční náklady

236 520 zł

17 881 zł

Roční úspora peněz (rozdíl celkových nákladů):

218 639 zł !!!

* Náklady na vodu počítané i s vypouštěním odpadních vod. Odtok vody může být připojen na zavlažování trávníků, potom se náklady na vodu sníží asi na polovinu.

Jak vyplývá z výpočtů a z našich zkušeností, náklady na provoz odpařovacích systémů jsou mnohokrát nižší než u standardních kompresorových systémů. K návratu investičních nákladů dochází obvykle v období kratším než rok.

Řízení a kontrola parametrů serverovny

Z hlediska výběru a montáže klimatizátorů je každý projekt je individuálním řešením. Řízení ale může probíhat univerzálně několika způsoby. Jedním ze způsobů je řízení každého zařízení samostatně pomocí ovládacích panelů. Druhým způsobem je zapojení více zařízení pomocí HUBu do jednoho ovládacího panelu. Třetím, nejvyspělejším způsobem je systém řízení odpařovacích klimatizátorů odtahovými ventilátory. Tento třetí systém rovněž nabízí možnost řízení konvenčních kompresorových klimatizátorů, řízení rychlosti ventilátorů, systémů pro diagnózu zařízení a funkce, které jsou popsány v pokynech pro obsluhu zařízení.

Objemový průtok vzduchu

Bez ohledu na různé standardy stanovené různými asociacemi je třeba pamatovat na to, že chlazení v serverovnách vyžaduje značné průtoky vzduchu. Typická serverovna o výkonu 100 kW vyžaduje průtok vzduchu řádu 8,5 m3/s, což je 30 600 m3/h. Ventilační systémy, které spotřebovávají nejmenší množství energie, používají axiální komutované elektronické ventilátory (EC).

100 KW serverovna může být větraná pomocí ventilátorů o výkonu menším než 4 kW. To znamená, že do koeficientu PUE se dostane sotva hodnota 0,04. To je klíčem pro dosažení koeficientu PUE nižšího než 1,1.

Snížení otáček ventilátorů snižuje odběr energie. Můžeme říci, že ventilátor s otáčkami polovičními než jsou otáčky maximální spotřebuje 12,5 % energie. Jestliže serverovny pracují od částečného výkonu do maximálního, pak za výše uvedeného předpokladu je možné omezit koeficient PUE ještě více.

Jaký je rozsah teplot používaný v serverovnách?

Většina současných serverů je navržena pro provoz v teplotách od 10 do 35 °C. Je-li ale teplota vyšší než 25 °C, ventilátory serverů zvýší otáčky, aby teplotu udržely. To vede ke zvýšené spotřebě elektrické energie a k možným problémům s hlukem.

Jaký je rozsah vlhkosti přípustné v serverovnách?

Relativní vlhkost (RH – Relative Humidity) je nejvíce rozlišitelným parametrem používaným k měření vlhkosti, současné standardy se vztahují též na měření rosného bodu. Hlavními problémy spojenými s nízkou/vysokou vlhkostí jsou elektrostatické výboje a usazování se vlhkosti na papíře a elektrických prvcích. V současné době jsou servery příslušně uzemněny a ventilační systém s technickými podlahami zajišťuje kontrolu nad vlhkostí. Většina telekomunikačních serverů již nepoužívá sušičky a zvlhčovače vzduchu.

Prach a vnější znečištění?

Moderní zařízení IT mají uzavřené disky a utěsněná ložiska. Po dobu zkoušek Intelu prováděných v serverovně s vysokou hustotou zařízení IT nebyl pozorován velký rozdíl v chybách při použití čerstvého vnějšího vzduchu přiváděného do konvenční ventilace. Filtrační vložky a vstupní filtry (proti veškerým znečištěním, např. hmyz, semena atd.) způsobí, že prach se neusazuje v serverovně, ale na chladicích vložkách. Taková filtrace je zařazena do standardu G4.

Zvláštní pozornost vyžadují objekty v místech o vysoké koncentraci prachu, např. v sousedství uhelných elektráren.