KLASICKÝ
OBRAZ SITUACE V CHLAZENÍ
MALÝCH SERVEROVEN.
POPIS SITUACE:
Dvě podstropní
split jednotky foukající před přední stranu racků.
Volně otevřený
prostor serverovny. Bez optimalizace proudění.
Pro provozu schopné chlazení takové
situace z pohledu IT HW potřebujeme mít při návrhu vycházejícího pouze ze
zkušeností chladícího specialisty cca 2až3-krát předimenzovnou kapacitu. To je
reálná praxe.
Situace v
malých serverovnách vypadá jednoduše, ale je jiná v každé serverovně i při podobném
uspořádání. Záleží na všech detailech uvnitř serverovny, na umístění a výkonu chladících
jednotek, na rozmístění a příkonu jednotlivých IT zařízení v rackcích a na dalších
prvcích, různých potrubních systémech, kabelových trasách a pod., ovlivňujících proudění v serverovně.
UKÁZKA OPTIMALIZACE MALÉ SERVEROVNY
Popis a vývoj optimalizované
situace je zobrazen v následujících
tabulkách a obrázcích z CFD nástroje.
V pěti racích
je nainstalován IT HW s příkonem 7,5kW. Chlazení je vyřešeno dvěmi podstropními
split jednotkami (a je pochopitelně předimenzováno na základě zkušeností
chladících specialistů).
Obraz situace v proudění a
teplotní model v rovině horní hrany racků v klasické serverovně.
Rekapitulace situace.
Inlet Vents reprezentují split jednotky, celková jejich kapacita Airflow je 5.900CMH a výstupní teplota je nastavena na cca 15°C.
Chlazení je vyřešeno dvěmi postropními split jednotkami (je předimenzováno) a přesto má problém správně uchladit tuto malou serverovnu (hustotu IT příkonu).
Přestože jsou
split jednotky předimezovány, jak je vidět v tabulce výše, je teplota na vstupu
do dvou racků nad 27°C viz. tabulka níže, detailní teploty je možné vidět v
druhé tabulce níže.
OPTIMALIZACE (metodou pokus/omyl):
Oddělením
teplé a studené uličky získáme lepší situaci, můžeme po té snížit výkon chladících
jednotek (3.900CMH), ale stále nebudeme mít k dispozici žádnou redundanci. Přestože
máme dvě jednotky, které mají dvakrát větší kapacitou než je požadovaná
kapacita daná IT HW(1.538CMH).
Obraz situace v proudění a
teplotní model v rovině horní hrany racků a u stropu v hrubě optimalizované
serverovně.
Detaily
upravené nové situace ve zdrojích chladu a hrubé optimalizaci proudění v
serverovně nám ukazují, že jsme tím dosáhli snížení spotřeby (vyjádřeno air
flow) na 3.900CMH a optimálnějšího chlazení pokud běží obě jednotky současně.
Bohužel situace
při výpadku jedné jednotky je zobrazen níže, a serverovna je jak ukazuje
obrázek níže nedostatečně chlazena (2050CMH) jedné jednotky nestačí.
Obraz situace v proudění a
teplotní model v podélné rovině před přední hranou racků v hrubě optimalizované
serverovně, při výpadku jedné chladící jednotky.
PRECIZNÍ OPTIMALIZACE CFD nástrojem:
Precizní
optimalizací celé serverovny, přesným nadefinováním potřebných úprav včetně
modelu osazení racků 1 ku 1 se skutečnou situací v serverovně (stávající nebo
budoucí) dosáhneme dalšího snížení spotřeby chladícího systému (1850CMH), tj. významně
efetivnějšího provozu chlazení a velkou úsporu
spotřebované el. energie, a současně plné redundance v chladících jednotkách.
Obraz situace v proudění a
teplotní model v rovině před přední hranou racků v přesně optimalizované
serverovně.
Závěr
pomocí CFD modelu jsme schopni předem nebo při optimalizaci za provozu, precizně optimalizovat prostředí serverovny a ušetřit minimálně 38% instalovaného celkového výkonu chlazení při provozu obou jednotek současně, nebo 69% instalovaného výkonu chlazení při “smart” řízení split jednotek při 100% bezproblémové redundanci chladícího systému.
pomocí CFD modelu jsme schopni předem nebo při optimalizaci za provozu, precizně optimalizovat prostředí serverovny a ušetřit minimálně 38% instalovaného celkového výkonu chlazení při provozu obou jednotek současně, nebo 69% instalovaného výkonu chlazení při “smart” řízení split jednotek při 100% bezproblémové redundanci chladícího systému.
Ověřená přesnost CFD modelovacího
nástroje je na úrovni 10%, proti srovnávacím reálným měřením v serverovnách.
Ing. Petr
Synek,
CDCDP certifikovaný designer
a nezávislý konzultant non IT
infrastruktury datových center
CDCDP certifikovaný designer
a nezávislý konzultant non IT
infrastruktury datových center
Příloha:
Srovnání
návratnosti jednotlivých technologií chlazení v malých serverovnách včetně
variant využívajících Air Flow Management - organizovaného řízení proudění v
serverovnách.
Žádné komentáře:
Okomentovat