Tematem artykułu jest analiza rzeczywistych warunków cieplno-wilgotnościowych w wybranym Data Center na podstawie przeprowadzonych długoterminowych pomiarów diagnostycznych. W treści przedstawiono krótką charakterystykę tego typu obiektów oraz przegląd wymagań dotyczących parametrów środowiska wewnętrznego. Omówiono zakres i metodykę diagnostyki pomiarowej warunków cieplno-wilgotnościowych, którą przeprowadzono w obiekcie przynależącym do Politechniki Śląskiej w Gliwicach. W ramach analizy wyników skupiono się na parametrach powietrza utrzymujących się bezpośrednio w szafie serwerowej oraz w pomieszczeniu serwerowni. Zestawiono wyniki parametrów powietrza (temperatura, wilgotność względna) z aktualnymi wymaganiami Data Center. Uwagę poświęcono również zastosowaniu free-cooling’u
EN
The subject of the article is the analysis of thermal and humidity conditions in a selected Data Center based on the conducted long-term measurements. The paper presents a short description of this type of objects and the review of the requirements for the parameters of the indoor environment. The scope and methodology of measurement diagnostics of thermal and humidity conditions, which was carried out in a facility belonging to the Silesian University of Technology in Gliwice, were discussed. As part of the analysis of the results, the focus was on the air parameters maintained directly in the server cabinet and in the server room. The air parameters (temperature, relative humidity) were compared with the current requirements for Data Center. Attention was also paid to the use of free-cooling.
Aktywne urządzenia zainstalowane w serwerowniach wymagają zasilania stabilizowanym napięciem stałym. W ostatnim czasie notuje się wzrost zapotrzebowania na moc obliczeniową i zwiększanie liczby zainstalowanego w centrach danych osprzętu. Stosowanie dedykowanego dla każdego urządzenia zasilacza prądu stałego i multiplikowanie ilości konwersji energii, staje się rozwiązaniem mało efektywnym energetycznie. Dlatego też zauważa się tendencję do zasilania serwerowni z centralnego zasilacza prądu stałego. W artykule wskazano na celowość stosowania tego typu instalacji, przeanalizowano je pod względem bezpieczeństwa elektrycznego oraz innych występujących zagrożeń. Omówiono także efektywność energetyczną takiego rozwiązania.
EN
The paper discusses DC power supply for data centers. This solution is analyzed in terms of electrical safety and other existing electrical hazards. The energy efficiency of such a power supply was also discussed.
Chłodzenie serwerowni jest zagadnieniem specyficznym. Duża gęstość strumienia ciepła oraz utrzymywanie rygorystycznych warunków pracy wymaga od instalacji chłodzenia odpowiednich cech. W artykule zostały wymienione najczęściej spotykane metody chłodzenia serwerowni oraz klasyfikację systemów technologicznych w obiektach typu data center.
EN
Data center cooling is a specific issue. High heat flux density and maintaining rigorous operating conditions require suitable cooling from the cooling system. The article lists the most common methods of data center cooling and classification of technological systems in data center facilities.
Podstawowym warunkiem prawidłowego działania serwerów jest zapewnienie odpowiedniego mikroklimatu w pomieszczeniu w którym się one znajdują. Jedynym słusznym w tym przypadku rozwiązaniem jest stosowanie systemów klimatyzacji precyzyjnej, które pozwalają na utrzymywanie ściśle określonych parametrów powietrza, niezależnie od zmieniającego się obciążenia cieplnego pomieszczenia, przy jednoczesnej nieprzerwanej pracy przez cały rok i stosunkowo dużej bezawaryjności. Projektowanie i późniejsza eksploatacja urządzeń systemów klimatyzacji wiąże się z koniecznością spełnienia aktualnie obowiązujących wymagań prawnych. Pierwsza część tej publikacji poświęcona jest właśnie tym aspektom. W części drugiej przedstawione zostaną stosowane obecnie rozwiązania techniczne systemów klimatyzacji serwerowi wraz z ich oceną techniczna.
EN
Failure-free functioning of IT equipment relies on proper microclimate in the compartments it is installed. The suitable solution here is the use of precise air conditioning systems, keeping narrow range of air parameters all year round, with changing heat load. Current regulations have strong impact on design process and operation of these plants. This is the subject of the first part of presented paper. In the second part modern solutions and technology will be described.
Jednym z głównych problemów podczas pracy serwerowni jest odpowiednie chłodzenie modułów elektronicznych w celu uniknięcia ich przegrzania co w konsekwencji prowadzi do uszkodzenia. Ze względu na wymagane duże moce chłodnicze stosuje się tzw. klimatyzację precyzyjną, która jest specjalnie zaprojektowana i przeznaczona do chłodzenia pomieszczeń serwerowni, pomieszczeń technicznych, szaf serwerowych, itp. Działanie tych urządzeń wymaga bardzo dużych nakładów energetycznych. W pracy przedstawiono propozycję unowocześnienia systemu chłodzenia trzech serwerowni. W serwerowniach zainstalowane są urządzenia chłodnicze o mocy chłodniczej 1,873 MW. Średnie rzeczywiste zapotrzebowanie na moc chłodniczą wynosi 890 kW. Część jednostek pełni funkcję rezerwową. W serwerowni zainstalowanych jest 38 szaf klimatyzacyjnych z bezpośrednim odparowaniem. Zamontowane urządzenia pracują od czternastu lat, w związku z tym istnieje potrzeba wymiany urządzeń chłodniczych na nowocześniejsze jednostki. W pierwszym wariancie zaproponowano zastąpienie jednostek na jednostki o podobnej mocy wykonane w nowszej technologii. Druga propozycja obejmuje wprowadzenie zabudowanych korytarzy szaf rakowych, a trzecia to rozszerzenie wariantu I o moduły EconoPhase. Nie analizowano wykorzystania „free coolingu” z powodu braku możliwości zamontowania dodatkowych wymienników (brak miejsca i ograniczona nośność dachu). W pracy przedstawiono koszty inwestycyjne i eksploatacyjne prezentowanych rozwiązań. W przypadku zastosowania nowoczesnych jednostek z wymianą skraplaczy zaobserwowano obniżenie zapotrzebowania na energię elektryczną na poziomie 16%. Przyjęte rozwiązanie posiada prosty czas zwrotu kapitału SPBT na poziomie 18,7 lat. Drugie rozwiązanie polegające na zabudowie korytarzy szaf rakowych prowadzi do oszczędności energii o 37,8%, przy SPBT wynoszącym 8,38 lat. Wariant trzeci zawierający wykorzystanie nowoczesnych jednostek z dodatkowymi modułami EconoPhase zapewnia oszczędność energii na poziomie 48,3%, ale wymaga znacznych nakładów finansowych, w związku z tym SPBT wynosi 12,1 lat.
EN
One of main issues concerning server room operation is appropriate cooling of electronic modules to prevent excessive heat generation resulting in their damage. Since high cooling powers are required, precision air conditioning systems are used that are specially designed for cooling server and equipment rooms, server cabinets, etc. These devices require very large energy supplies. The paper proposes an upgrade of a cooling system for three server rooms in which refrigeration equipment with a cooling power of 1.873 MW is installed. The average actual cooling power demand is 890 kW, and some units work as a standby. Thirty-eight direct-evaporation air-conditioning cabinets are installed. The devices have been operated for 14 years; therefore, the refrigeration equipment should be replaced with modern units. The paper compares three approaches: replacing the units with similar ones based on newer technology, introducing contained aisle configurations of rack cabinets and units based on newer technology with additional EconoPhase modules. The application of free cooling was not analyzed since mounting additional heat exchangers was impossible (due to the lack of space and limited roof loading capacity). The paper provides capital and operating costs of the solutions. The introduction of up-to-date units and replacing condensers resulted in lowering the electric power demand by 16%. The simple payback time (SPBT) of this solution is 18.7 years. The energy savings achieved through the second solution (contained aisle configurations of rack cabinets) amount to 37.8%, with SPBT equal to 8.3 years. Variant III, consisting in using modern units with additional EconoPhase modules, significantly improves energy savings (48.3%) but it requires large capital expenditure, with simple payback time of 12.1 years.
W serwerowniach i pomieszczeniach technicznych, z których ciepło musi być stale odprowadzane, każda usterka i przestój w pracy znajdujących się tam urządzeń, np. z powodu ich przegrzania, może mieć szczególnie przykre konsekwencje. Dlatego tak ważny jest wybór takiego systemu wentylacji i klimatyzacji, który zapewni odpowiednie parametry powietrza wewnętrznego.
Szafa teletechniczna rack, uchodzi za element prosty, który podczas realizacji inwestycji budowy obiektów różnego przeznaczenia odgrywa drugorzędną rolę i postrzegany jest, jako element, do którego właściwości technicznych nie przywiązuje się większej uwagi. Bardzo dynamiczny rozwój sieci Internetowej, którego jesteśmy świadkami, wymusza na nas jednak inne spojrzenie na szafę rack, będącą częścią składową infrastruktury o znaczeniu krytycznym.
Publikacja przedstawia rozwiązania technologiczne pozwalające na bezpieczną pracę serwerowni. Autorka omawia istotę działania technologii chłodzenia ewaporacyjnego, a także pisze o rozwiązaniach stosowanych w serwerowniach firmy Google.
Nie ma wątpliwości, że jedną z najważniejszych decyzji towarzyszących budowie centrum danych jest wybór lokalizacji. Dostęp do sieci i koszty energii elektrycznej, łączność, bezpieczeństwo, warunki pogodowe i topograficzne – to wszystko składa się na decyzję o zlokalizowaniu serwerowni. Dlaczego w takim razie ktokolwiek chciałby budować centrum danych w opuszczonej kopalni węgla, głęboko we wnętrzu góry lub na środku pustyni?
W artykule opisano zagadnienie optymalizacji systemu klimatyzacji serwerowni. Algorytm procedury optymalizacyjnej obejmuje wyszczególnienie zbioru wszystkich możliwych wariantów systemu, sformułowanie warunków ograniczających, koniecznych do określenia zbioru wariantów dopuszczalnych oraz zdefiniowanie kryteriów optymalizacyjnych w celu wyznaczenia wariantu optymalnego. Wymienione elementy procedury optymalizacyjnej uwzględniają specyfikę technologii serwerowni oraz stosowanych systemów klimatyzacyjnych.
EN
The paper presents an optimization problem of data center precision cooling system. The optimization procedure includes specification of all system variants, formulation of the limiting conditions necessary to define a set of permissible variants and definition of the optimization criterion. All elements of described optimization procedure take into consideration the specificity of data center infrastructure systems, especially thermal management system.
Przedstawiono rozwiązanie zagadnienia optymalizacji systemu klimatyzacji serwerowni, przyjmując jako kryterium optymalizacyjne kryterium energetyczne, ekologiczne i ekonomiczne. Wykorzystano metodę przeglądu zupełnego rozwiązań dopuszczalnych. W procedurze optymalizacyjnej sformułowano ograniczenia, wyznaczono zbiór systemów dopuszczalnych oraz system optymalny dla studium przypadku. Zaprezentowana metodologia ma cechy uniwersalności i może być wykorzystana do projektowania optymalnych systemów klimatyzacyjnych serwerowni.
EN
Presents solution of the data center cooling optimization problem, with energy, ecological and economical optimization criterions. A complete review optimization method has been used. The optimization procedure includes formulation of the limiting conditions, assignation of the permissible variants and set-ting of the optimum variant for a case study example. Presented methodology has unique value and can be used during concept and design stage of the data center precision cooling system.
Przedstawiono wyniki badań zawartości witaminy C i E w jabłkach i marchwi, w funkcji czasu przechowywania produktów w chłodni, w okresie 6 miesięcy. Analizy wykonano po zbiorze, po 7. dniach oraz 1, 3 i 6. miesiącach przechowywania produktów. Prezentowane rezultaty badań zawartości witamin C i E w marchwi i jabłkach zostały zestawione ze składem gazowym w atmosferze chłodni. Badania składu chemicznego jabłek i marchwi pozwoliły określić wpływ stężenia dwutlenku węgla i tlenu na zawartość witaminy C i E w produktach.
EN
The paper includes research on the influence of apples and carrots storing time on vitamin C and E in apples and car-rots stored for 6 months. The analyses were performed after harvest and after 1 week, 1 month, 3 months and finally after 6 months of storage. Results of this analyses were compared with composition of the chamber gas in the atmosphere. Statistically significant influence of vitamin C and E in apples and carrots on O2 and CO2 concentrations in the cooling chamber were determined.
Przyjmując zlecenie na zaprojektowanie obiektu z serwerownią lub całego Centrum Przetwarzania Danych (CPD) projektanci stają często przed wyborem jak bezpieczną instalację zaprojektować.
W średnich i dużych obiektach data center w celu odprowadzenia zysków ciepła stosuje się specjalne układy i urządzenia dedykowane takim urządzeniom. A jak możemy sobie poradzić z prawidłowym schłodzeniem pojedynczej szafy rack w typowym biurze?
Serwerownia jest warta tyle, ile kosztują dane przez nią przepływające lub tam gromadzone. Szczególne wymagania dotyczą tajnych serwerowni, pracowni i pomieszczeń, gdzie warunki wewnętrzne muszą być regulowane i utrzymywane w sposób precyzyjny. Rozwiązaniem są szafy klimatyzacji precyzyjnej HiRef.
Jakie czynniki mają wpływ na zużycie energii elektrycznej przez systemy klimatyzacji precyzyjnej i jak ww. czynniki mogą być interpretowane zarówno przez dostawców (Producentów, Wykonawców), odbiorców (Inwestorów) i bezpośrednich użytkowników systemów.
Niniejszy artykuł prezentuje jedynie fragment palety produktów STULZ z ukierunkowaniem na nowoczesne skalowalne i energooszczędne rozwiązania systemowe. Więcej informacji dostępne jest na stronie firmowej www.stulz.pl
Wrazie stwierdzenia nierównomierności chłodzenia w Data Center, badanie termowizyjne rozkładów temperatury w poszczególnych strefach pomieszczeń komputerowych pozwoli na dostrojenie podaży i rozpływu powietrza chłodzącego tak, aby wyrównać intensywność chłodzenia w poszczególnych strefach.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.