Optimize Efikasite Sant Done: Yon Plonje Pwofon nan Teknik Freecooling

Nan atik anvan an, nou te diskite ekspansyon rapid nan enfrastrikti sant done ak ogmantasyon nan konsomasyon elektrisite li te lakòz. Kòm sèvè konvèti elektrisite nan chalè pandan operasyon, jere tanperati ki wo ak refwadisman tou de enstalasyon sant done yo ak ekipman vin tounen yon nimewo 1 pwoblèm. pou ekip DC yo.

Pandan ke metòd refwadisman tradisyonèl yo, ki gen ladan èkondisyone ak chillers efektivman refwadi lokal ak sèvè sant done yo, koute chè yo rete yon dezavantaj enpòtan. Refwadisman gratis kontrèman ak metòd tradisyonèl yo pa mande envestisman sibstansyèl men ofri menm nivo efikasite ak fyab. Nan atik sa a, mwen pral fè yon BECA detaye sou teknoloji refwadisman gratis, mete aksan sou benefis li yo, limit, ak kondisyon yo pou aplikasyon siksè.

Fizik nan refwadisman gratis

Pou konprann fizik ki dèyè refwadisman gratis, nou pral bezwen revize fòmil enèji chalè a:

Q = mcΔT

Isit la, 'Q' reprezante kantite chalè ki genyen oswa pèdi, 'm' vle di mas echantiyon an (nan ka nou an, mas lè nan sant done a), 'c' vle di kapasite chalè espesifik lè a, ak ΔT vle di diferans tanperati a.

Nan yon sant done, sous chalè prensipal la se CPU a. Tipikman, gen 2 a 4 CPU, chak opere nan apeprè 200 Watt. Kòm diskite pi bonè, tout enèji elektrik konsome pa CPU yo konvèti nan chalè. Se poutèt sa, ak 2 CPU, pou egzanp, nou jenere 400 Watt chalè ki bezwen gaye. Koulye a, objektif nou se detèmine kantite lè ki nesesè pou objektif sa a.

Paramèt ΔT, oswa diferans tanperati a, endike ke pi ba tanperati lè deyò a, mwens mas lè a nesesè pou refwadi CPU yo. Pou egzanp, si tanperati lè inlet la se 0 ° C ak tanperati priz la se 35 ° C, ΔT ta dwe sèlman 35, ki vle di yon kondisyon pi ba pou mas lè. Sepandan, pandan sezon ete a, refwadisman vin pi difisil akòz monte tanperati anbyen. Pi wo tanperati deyò a, se pi gwo kantite lè yo pral mande pou refwadisman serveurs yo.

Limitasyon tanperati sèvè ak konpozan rezo yo

Menm si refwadisman gratis ka efikas pou klima modere ak frèt, li toujou gen limit akòz kontrent tanperati sou eleman sèvè. Konpozan kritik nan IT ak ekipman rezo, tankou processeur, RAM, HDD, SSD, ak kondui NVMe, gen kondisyon tanperati operasyonèl:

• Processeurs: max 89°C
• RAM: max 75 ° C
• HDDs: max 50°C
• SSD ak NVMe kondui: max 47-48 ° C

Limit sa yo dirèkteman afekte konvnab tanperati lè deyò pou refwadisman. Refwadisman gratis pa ta solid nan rejyon kote tanperati deyò depase papòt sa yo oswa menm pwoche bò kote yo, paske li ta ka domaje sistèm nan akòz surchof. Limitasyon rejyonal yo

Kòm nou te deja eksplike, tanperati deyò yo dwe toujou rete pi ba pase tanperati maksimòm operasyonèl ekipman IT pou refwadisman gratis ka efikas. Sa a mande pou yon konsiderasyon ak anpil atansyon sou kondisyon klima kote DC a. Òganizasyon yo dwe analize previzyon metewolojik alontèm pou asire tanperati yo pa depase limit yo mande yo, menm nan jou oswa lè espesifik. Anplis de sa, lè nou konsidere dire lavi a long nan sant done (tipikman 10-15 ane), efè rechofman atmosfè a ta dwe tou dwe faktè nan desizyon lokal yo.

Kondisyon Achitekti Node sèvè

Nan kontèks la nan fizik, reyalize refwadisman efikas nan sèvè depann sou asire yon koule ase nan lè nan sistèm nan. Achitekti sèvè a jwe yon wòl enpòtan nan pwosesis sa a.

Okontrè, sèvè ki manke karakteristik konsepsyon apwopriye, tankou pèforasyon oswa ouvèti, ka anpeche koule lè a, potansyèlman konpwomèt efikasite an jeneral nan mekanis refwadisman gratis la.

Kontwòl imidite

Nivo imidite a se yon lòt konsiderasyon kritik lè li rive refwadisman gratis. Kòm nou manke kontwòl sou kondisyon imidite ekstèn de kesyon enpòtan leve: premyèman, adrese nivo imidite apwoche oswa depase 100% nan sant done a (DC); dezyèmman, adrese senaryo imidite lè ki ba anpil, tankou pandan yon jou fredi fevriye ak yon tanperati deyò nan -30 ° C ak imidite relatif ki sòti nan 2% a 5%. Ann egzamine sitiyasyon sa yo sistematikman.

Nan kondisyon imidite ki wo, gen yon enkyetid komen konsènan potansyèl ensidan kondansasyon ak efè negatif li yo sou fonksyonalite ekipman yo. Kontrèman ak enkyetid sa a, nan zòn refwadisman DC a, kote pwosesis refwadisman an rive, kondansasyon an anpeche. Sa a se akòz prensip ke kondansasyon transspire lè cho, lè imid antre an kontak ak sifas ki pi frèt. Sepandan, nan sistèm refwadisman gratis DC a, pa gen okenn eleman ki pi frèt pase lè ki antoure a. Kontinwe, kondansasyon se natirèlman anpeche, elimine nesesite pou mezi aktif.

Okontrè, lè w ap fè fas ak imidite ki ba, arèstasyon an deplase nan direksyon jenerasyon elektrisite estatik, ki reprezante yon menas pou estabilite ekipman yo. Pwoblèm sa a pa asosye ak kondansasyon men mande pou yon rezolisyon diferan. Diminisyon enplike pwosedi baz ak aplikasyon an nan yon kouch etaj espesyalize. Mezi sa yo aliman ak metòd etabli pou pwoteje ekipman entèn kont elektrisite estatik. Lè yo mete baz eleman konstriksyon, etajè, ak ekipman IT, yon chaj estatik gaye san danje nan tè a, prezève entegrite nan ekipman an.

Nan klima natirèl la, ka imidite ekstrèmman wo oswa ba yo raman. Eksepsyon remakab genyen ladan yo evènman ra tankou yon tanpèt loraj reyalize 100% imidite an Jiyè oswa yon gwo jèl ki lakòz imidite ki ba anpil. Sepandan, pou majorite tan nivo imidite rete byen nan ranje akseptab ki pa poze okenn domaj nan ekipman an, menm nan absans entèvansyon aktif.

Kantite lè ak vitès

Kòm nou te deja diskite, fasilite refwadisman efikas nou bezwen yon volim sibstansyèl nan lè ekstèn. An menm tan, yon egzijans ki sanble kont entwisyon parèt - kenbe yon koule lè ki ba nan bilding lan. Paradoks aparan sa a anrasinen nan defi yo poze pa kouran lè gwo vitès k ap sikile anndan an.

Pou senplifye, imajine gwo vitès anlè a kòm yon kouran solid ki soti nan yon tib, ki kreye toubiyon ak tourbiyon alantou ekipman IT la. Toubisyon sa a potansyèlman mennen nan mouvman lè iregilye ak surchof lokalize. Pou adrese sa a, nou vize estratejikman pou yon vitès an jeneral ki ba 1-2 mèt pou chak segonn nan tout espas la.

Kenbe vitès sa a kontwole pèmèt nou elimine tourbiyon. Yon vitès ki pi wo ta riske iregilarite nan mouvman lè a. Lè nou respekte 1-2 mèt pou chak dezyèm seri, nou ankouraje yon koule lè lis, inifòm, evite lokalize surchof. Balans delika sa a asire refwadisman optimal IT ekipman lè w evite enkonvenyans ki asosye ak kouran lè gwo vitès.

Kòm ou ka wè, apwòch la refwadisman gratis vire toutotou itilizasyon efikas nan lè ekstèn pandan y ap priyorite yon vitès entèn ki ba kontwole. Estrateji ekspre sa a ede kenbe yon koule lè laminè ak inifòm, asire efikasite nan refwadisman ekipman IT.

Konsèp bilding

Nan paradigm refwadisman gratis, kanal lè tradisyonèl yo pa anplwaye nan estrikti bilding lan. Kontrèman ak konfigirasyon konvansyonèl ak kanal lè yo deziyen nan mi, plafon, oswa zòn espesifik, sant pwosesis done adopte yon apwòch ki pa konvansyonèl. Se bilding nan tèt li vin ansent kòm yon kanal lè, rann inite tradisyonèl lè-kondisyone demode. Echèl la absoli nan kanal lè sa yo transfòme yo nan eleman entegral nan chanm ak planche.

Pwosesis koule lè a kòmanse kòm lè ekstèn antre nan bilding lan, pase nan de kalite filtè - filtè koryas ak filtè amann. Yon fwa lè a sibi pwosesis netwayaj la, fanatik li pouse l nan gwo volim bilding, apeprè ekivalan a kat etaj nan wotè. Sa a volim sibstansyèl sèvi pwòp objektif li yo: ralanti koule lè a, diminye vitès li nan ranje ki nesesè nan 1-2 mèt pou chak segonn. Imedyatman, lè a desann nan chanm nan machin.

Apre travèse chanm machin nan, lè a kontinye vwayaj li nan etajè IT, pwogrese nan ale cho a. Soti nan la, li antre nan pèseptè lè cho a anvan yo te ekspilse deyò nan fanatik echapman. Chemen Airflow estriktire sa a asire yon pwosesis refwadisman efikas pandan w ap kenbe vitès aeryen kontwole.

Vitès ak Volim

Chwa konsepsyon ekspre pou itilize volim bilding awogan sèvi yon objektif doub. Premye ak premye, li pèmèt pou yon rediksyon gradyèl nan vitès lè a, asire ke koule lè a reyalize vitès la vle nan 1-2 mèt pou chak segonn. Vitès sa a kontwole esansyèl pou anpeche tourbiyon epi kenbe yon koule laminar, patikilyèman enpòtan pandan lè a ap pwogrese atravè ekipman IT sansib. Dezyèmman, volim enpòtan an akomode volim lè ki nesesè pou gaye chalè ki pwodui a avèk efikasite. Entèaksyon senkronize nan vitès ak volim kontribye nan siksè an jeneral nan sistèm nan.

Presyon Diferans kòm Chofè Jesyon Sèl la

Nan yon konfigirasyon refwadisman gratis, nou pa gen kontwòl sou tanperati lè a ekstèn, ki mennen ale nan varyasyon nan tanperati lè a k ap antre nan Sant Done (DC). Malgre sa, estime koule lè ki nesesè pou refwadisman ekipman esansyèl. Pou adrese sa a, nou konte sou metòd presyon diferans lan.

Anndan chak etajè IT, sèvè ak fanatik entèn yo opere nan diferan vitès, ansanm kreye yon presyon diferans ant devan ak dèyè etajè a. Avèk anpil sèvè, chak kontribye nan koule lè a an jeneral, diferans presyon sa a piti piti ogmante ant koulwa frèt ak cho yo. Sèvi ak detèktè presyon nan tou de koulwa ak deyò bilding DC a, nou ka mezire presyon diferans sa a.

Kalkil la enplike nan soustraksyon done Capteur presyon nan ale cho a soti nan presyon atmosferik ak soustraksyon done Capteur presyon nan ale frèt la soti nan presyon atmosferik. Se konsa, tankou nan egzanp ki anba a:

Egzanp nan mond reyèl la

Valè yo ki kapab lakòz Lè sa a, gide nou nan detèmine ekipman pou lè ki nesesè nan DC a ak tiyo echapman ki nesesè yo konpanse operasyon fanatik sèvè yo. An tèm ki pi senp, nou mezire bezwen koule lè nou yo ki baze sou diferans presyon yo, ki pèmèt nou jere pwosesis refwadisman nan DC a avèk efikasite.

Chanm chofaj ak melanje

Sistèm chofaj tradisyonèl yo anjeneral pa aplike nan Sant Done ak refwadisman gratis. Sèvi ak dlo konsidere kòm irasyonèl akòz pri ak risk potansyèl nan ekipman yo. Sa a poze yon defi pandan frèt ekstrèm, rive nan -20-30 degre deyò. Pandan ke ekipman an okipe li byen, enjenyè chèche yon apwòch ki pi dou. Solisyon ki pi elegant ak lojik isit la se réutilisation lè cho ki te pwodwi pa IT ekipman. Direksyon lè cho a soti nan serveurs nan yon chanm melanje, epi retounen yon pati nan aktyèl la lè prensipal la, sistèm nan kenbe lokal la cho nan sezon fredi epi li pèmèt pou konsève pou depans sou chofaj.

Senplisite ak fyab

Yon tèz kle nan teyori fyab afime ke senplisite pitit fyab. Sa a kenbe pou sistèm nan refwadisman gratis ki kanpe kòm yon konsèp konsiderableman senp. Sistèm nan fonksyone kòm yon barikad, inogirasyon lè soti nan deyò a nan filtè, pase li nan ekipman IT, ak Lè sa a, jis ekspilse li.

Absans nan sistèm konplèks amelyore fyab, ak sèlman fanatik poze yon vilnerabilite nan move tan cho. Apwòch nan refwadisman gratis montre senplifikasyon sistèm radikal, anpil amelyore fyab pa diminye kantite eleman yo.

Fanatik DC vs fanatik sèvè

Otorite yerarchize fanatik yo se yon lòt kesyon fondamantal nan dinamik koule lè anndan DC yo. Kòm nou te diskite, gen fanatik gwo-echèl nan nivo DC ak sa yo ki nan nivo sèvè. Kesyon an se: èske fanatik sant done yo jis bay lè, kite fanatik sèvè yo konsome otan sa nesesè? Oswa èske demann lan soti nan fanatik sèvè yo, ki oblije fanatik DC yo satisfè kondisyon yo?

Mekanis la se jan sa a: fanatik sèvè yo gen yon wòl dominan nan pwosesis sa a, detèmine koule lè ki nesesè yo. Imedyatman, fanatik DC yo reponn lè yo bay volim lè yo mande yo. Li vin evidan ke si demann kimilatif ki soti nan tout serveurs depase kapasite ekipman pou fanatik DC a, li ka mennen nan surchof potansyèl.

Se konsa, repons lan se ke fanatik sèvè gen primasi a nan dinamik sa a. Yo òkestre koule lè a, ki espesifye kantite lè ki nesesè.

Efikasite ak kalkil PUE

Pou evalye efikasite yon pwojè DC se tradisyonèlman itilize kalkil Efikasite Itilizasyon Pouvwa (PUE). Fòmil pou PUE se rapò total pouvwa etablisman an ak pouvwa ekipman IT:

PUE = Total Pouvwa Etablisman / Pouvwa Ekipman IT

Idealman, li egal 1, ki vle di ke tout enèji yo dirije nan ekipman IT san okenn gaspiyaj. Sepandan, reyalize senaryo pafè sa a se bagay ki ra nan pwojè mond reyèl la.

Yon lòt pwoblèm rive lè nou eseye etabli yon metodoloji klè pou kalkile Efikasite Itilizasyon Pouvwa (PUE). Kidonk, pou egzanp, nan sistèm nou an, nou posede yon metrik ki endike konsomasyon pouvwa enstantane an wat, ki fè li posib pou kalkile PUE an tan reyèl.

Anplis, nou ka derive yon PUE mwayèn sou yon peryòd anyèl, ki ofri yon evalyasyon pi konplè konsidere fluctuations sezon. Sa a se patikilyèman enpòtan bay diferans nan itilizasyon enèji ant sezon yo; pou egzanp, diferans ki genyen nan kondisyon refwadisman ant mwa ete ak mwa ivè. Sa vle di ke si nou vle gen yon evalyasyon ki pi serye, nou bezwen priyorite yon mwayèn chak ane bay yon evalyasyon pi ekilibre ak konplè.

Li enpòtan tou pou eksplore PUE pa sèlman an tèm de enèji, men tou inite monetè, kidonk enkòpore fluctuations sezon yo nan pri elektrisite. Evalye PUE an tèm monetè bay yon pèspektiv plis holistic sou efikasite operasyonèl.

Anplis, apwòch sa a devwale posiblite pou reyalize yon valè PUE ki mwens pase 1 lè yo mezire an dola. Li vin posib, pou egzanp, lè nou itilize chalè fatra pou chofaj dlo epi vann li pi lwen nan vil ki tou pre yo. Egzanp remakab, tankou sant done Google nan USA a ak etablisman Yandex nan Fenlann, demontre viabilite nan pratik sa yo, patikilyèman nan rejyon karakterize pa gwo depans enèji.

Efikasite vs fyab

Enkyetid sou diminye depans yo ak ogmante efikasite souvan poze kesyon sou potansyèl enpak negatif sou fyab. Sepandan, mwen ta renmen mete aksan sou ke nan refwadisman gratis pouswit efikasite pa konpwomèt fyab. Olye de sa, efè segondè teknolojik li yo ka menm amelyore efikasite. Pou egzanp, jan nou te deja diskite, redireksyon chalè depase nan ponp chalè pou benefis adisyonèl, tankou jenere dlo cho pou vil ki tou pre yo, vin tounen yon pratik finansyèman avantaje san sakrifye fyab.

Lavni nan refwadisman gratis

Malgre tout avantaj yo ofri refwadisman gratis, endistri sant done a toujou kondwi pa yon apwòch konsèvatif epi li mande fyab pwouve, ak yon tandans reziste solisyon inovatè. Depandans nan sètifikasyon ki soti nan kò tankou la Enstiti Uptime pou maketing poze yon lòt obstak pou solisyon refwadisman gratis, ki manke yon sètifikasyon etabli, ki mennen founisè komèsyal yo wè yo ak dout.

Men, gen yon tandans nan mitan hyper-scalers antrepriz yo adopte refwadisman gratis kòm solisyon prensipal pou DC yo. Ak yon nimewo k ap grandi nan konpayi yo rekonèt pri-efikasite a ak benefis operasyonèl nan teknoloji sa a, nou espere ke plis sant done refwadisman antrepriz yo pral parèt nan 10-20 pwochen ane yo.