سایر منابع حرارتی

تا به حال، امکان ورود گرما از منابع خارج از مرکز داده، مانند نور خورشید از طریق پنجره ها و گرمایی که از طریق دیوارهای بیرونی به داخل منتقل می شود، در نظر نگرفته ایم. برای بسیاری از مراکز داده کوچک و اتاق‌های سرور، این مشکلی نیست، زیرا بسیاری از آنها پنجره یا دیوار بیرونی ندارند. با این حال، برخی از مراکز داده کوچک این موارد را دارند. مراکز داده بزرگتر معمولاً دارای پنجره ها، دیوارها و سقفی هستند که در معرض خارج قرار دارند و گرمای اضافی را وارد می کنند. اگر بخش قابل توجهی از دیوارها یا سقف مرکز داده یا اتاق شما در معرض فضای باز است یا تعداد زیادی پنجره دارد، می بایست با یک مشاور HVAC مشورت نمود. یک متخصص HVAC می تواند حداکثر بار حرارتی اتاق را ارزیابی کند. بار تعیین شده توسط مشاور تهویه مطبوع را به کل خروجی حرارتی که قبلا محاسبه شده اضافه کنید.

مرطوب سازی

همچنین باید رطوبت اضافی را هنگام محاسبه نیازهای خنک کننده خود در نظر بگیرید. سیستم های تهویه مطبوع برای کنترل رطوبت، علاوه بر حذف گرما طراحی شده اند. در شرایط ایده آل، سیستم مقدار آب موجود در هوا را ثابت نگه می دارد و نیاز به رطوبت اضافی را از بین می برد. با این حال، عملکرد خنک کننده هوا در اکثر سیستم های تهویه مطبوع باعث تعریق (کندانس) قابل توجه و در نتیجه کاهش رطوبت می شود. برای جبران این افت رطوبت، باید از تجهیزات مرطوب کننده مکمل استفاده کنید. این تجهیزات مرطوب کننده بار گرمایی بیشتری را اضافه می کند که باید با افزایش ظرفیت تجهیزات خنک کننده خود آن را جبران کنید. با این حال، تحت برخی شرایط، سیستم تهویه مطبوع ممکن است باعث ایجاد تعریق نشود. در بسیاری از اتاق های داده کوچک، سیستم تهویه مطبوع از کانال برای جداسازی هوای برگشتی از هوای رفت (Supply) استفاده می کند. در این نوع سیستم ها، تعریق ایجاد نمی شود و نیازی به رطوبت اضافی ندارید. در عوض، واحد تهویه مطبوع می تواند با 100 درصد ظرفیت کار کند. با این حال، در یک مرکز داده بزرگ با اختلاط هوای زیاد، سیستم تهویه مطبوع باید هوا را در دمای پایین‌تر برای جبران گردش مجدد هوای خروجی با دمای بالاتر فراهم کند. این امر باعث رطوبت زدایی قابل توجه و نیاز به رطوبت اضافی می شود که باعث کاهش عملکرد سیستم تهویه مطبوع می شود. برای انجام این کار، باید سیستم تهویه مطبوع خود را تا 30 درصد بزرگ کنید. بنابراین، اگر یک سیستم کوچک با کانال کشی هوای برگشت دارید، احتمالاً نیازی به محاسبه رطوبت ندارید. با این حال، اگر سیستم بزرگتری دارید که هوا را مخلوط می کند، ممکن است لازم باشد سیستم تهویه مطبوع خود را تا 30 درصد بزرگ کنید.

سایر الزامات مربوط به افزونگی ها

همچنین باید ظرفیت اضافی را به سیستم خنک کننده خود اضافه کنید تا خرابی های احتمالی تجهیزات و رشد بار را در نظر بگیرید. هیچ وسیله ای خطاناپذیر نیست و در برخی مواقع برخی از تجهیزات خنک کننده شما از کار می افتند. به دلیل یک مشکل فنی در واحد تهویه مطبوع، نمی توانید اجازه دهید دمای مرکز داده شما افزایش یابد. شما باید هر واحد خنک کننده را برای تعمیر و نگهداری به صورت دوره ای خاموش کنید. می توانید با افزودن ظرفیت اضافی به سیستم خنک کننده خود برای این نیازها برنامه ریزی کنید. قانون سرانگشتی این است که تا جایی که بودجه شما اجازه می دهد، ظرفیت اضافی اضافه کنید. شما باید حداقل n+1 افزونگی داشته باشید، به این معنی که یک واحد بیشتر از میزان مورد نیاز، داشته باشید. همچنین باید ظرفیت اضافی را برای تطبیق با رشد بالقوه بار در آینده اضافه کنید. حجم داده هایی که شرکت ها تولید می کنند به سرعت در حال گسترش بوده و تقاضا برای ذخیره سازی داده ها با آن در حال افزایش است. بزرگ کردن ظرفیت خنک‌کننده‌تان زودتر به شما این امکان را می‌دهد که تقاضای فزاینده را با سهولت بیشتری برآورده کنید و در آینده با سرعت بیشتری گسترش دهید. مقدار افزونگی که باید برای رشد بالقوه اضافه کنید به پیش بینی مرکز داده شما بستگی دارد.

تعیین اندازه تجهیزات خنک کننده هوا

هنگامی که با در نظر گرفتن تمام فاکتورهای ذکر شده در بالا، نیازهای خنک کننده تعیین گردید، می توان اندازه دقیق یک سیستم تهویه مطبوع را تعیین نمود. این عوامل عبارتند از: بار خنک کننده یا گرمای خروجی تجهیزات خروجی گرمای نورپردازی گرمای خروجی پرسنل بار سرمایشی ساختمان در صورت لزوم هر گونه افزایش ظرفیت به دلیل اثرات رطوبت افزایش ظرفیت برای افزونگی افزایش ظرفیت برای رشد بالقوه آینده تمام اعداد بالا را که مربوط به مرکز داده شما هستند، به سادگی جمع کنید. نتیجه ظرفیت خنک کننده ای است که برای مرکز داده خود نیاز دارید. اغلب، ظرفیت خنک کننده مورد نیاز حدود 1.3 برابر بار IT مورد انتظار به اضافه هر ظرفیت اضافی است، به خصوص برای اتاق های سرور کوچکتر. بار خنک‌کننده‌ای که محاسبه می‌شود ممکن است با این تخمین تفاوت داشته باشد، به خصوص اگر از یک مرکز داده بزرگ‌تر استفاده می شود.

روش های خنک کننده

محصولات و تکنیک های مختلفی وجود دارد که می توان برای حفظ دمای مناسب در مرکز داده از آنها استفاده نمود. بهترین محصولات به بار خنک کننده، راه اندازی تجهیزات و سایر عوامل بستگی دارد. برخی از فناوری های خنک کننده ای که می توان انتخاب کرد عبارتند از:

چیلرها:

چیلرها با حذف گرما از یک عنصر و انتقال به عنصر دیگر، سرورها را خنک نگه می دارند.

سیستم‌های محفظه بسته راهروی سرد:

برخی از راه‌حل‌های مدیریت جریان هوا بر محفظه بسته هوای سرد تمرکز دارند. راه حل های محفظه بسته راهروی سرد جریان هوای تغذیه (Supply) را از واحدهای خنک کننده جدا می کند و امکان کنترل دقیق تر دما و افزایش کارایی را فراهم می کند.

سیستم‌های محفظه بسته راهروی گرم:

راه حل های محفظه بسته راهروی گرم حاوی هوای گرم خروجی هستند و آن را مستقیماً به واحد تهویه مطبوع برمی‌گردانند و از مخلوط شدن آن با هوای تغذیه (Supply) جلوگیری می‌کنند. بازگشت هوای گرمتر به واحدهای تهویه مطبوع باعث بهبود عملکرد آنها می شود.

پانل‌های خالی (Blank Panel):

پانل‌های خالی فضای بین رک ها را مسدود می‌کنند و از گردش مجدد هوا بین رک ها جلوگیری می‌کنند و در حفظ دمای ثابت کمک می‌کنند.

تایل های کف جهت دار یا با جریان بالا:

کاشی های کف جهت دار و با جریان بالا به هدایت هوا به سمت تجهیزات کمک می کند، کارایی سیستم را افزایش می دهد و همچنین کمک می کند از ظرفیت خنک کننده خود نهایت استفاده را ببرید.

خنک کننده جریان هوا از پایین (Down Flow):

سیستم های خنک کننده جریان پایین، هوای خنک را از زیر دستگاه به سمت پایین هدایت می کنند. هوای گرم خروجی از بالای دستگاه وارد می شود و سپس قبل از ورود به مرکز داده از روی مکانیسم های خنک کننده داخلی دستگاه عبور می کند.

خنک کننده ردیفی (Inrow):

دستگاه های خنک کننده Inrow در مجاورت تجهیزاتی که می بایست خنک شوند نصب می شوند. می توانید دستگاه های Inrow را روی کف نصب کنید. راه‌حل‌های خنک‌کننده Inrow را می توان به عنوان سیستم خنک‌کننده بسیار مقیاس‌پذیر طراحی نمود و این دستگاه ها شرایطی را فراهم می آورند تا بارهای حرارتی بالا را به دلیل نزدیکی به تجهیزات خود به سرعت حذف نمایند.

خنک کننده قابل حمل (Portable):

دستگاه های خنک کننده قابل حمل این امکان را می دهند که انعطاف پذیری را به سیستم خنک کننده اضافه نماید. در هر زمان می توانید ظرفیت خنک کننده را دقیقاً در جایی که نیاز هست اضافه نمود. می توان از دستگاه های خنک کننده قابل حمل هم برای خنک کننده نقطه ای و هم برای خنک کننده منطقه ای استفاده نمود.

مبدل های حرارتی درب رک (Rack door heat exchangers):

مبدل های حرارتی درب رک مستقیماً روی رک های سرور نصب می شوند. آنها خروجی گرمای رک سرور را می گیرند و قبل از تخلیه آن به مرکز داده، آن را از هوا مبادله می کنند. آنها می توانند مبدل های حرارتی فعال، غیرفعال یا میکروکانالی داشته باشند.

خنک کننده روی رک:

می توان دستگاه های تهویه مطبوع را مستقیماً روی یک رک نصب نمود که خنک کنندگی فوق العاده دقیق را امکان پذیر می کند. نحوه طراحی سیستم خنک کننده نیز می تواند تأثیر قابل توجهی بر راندمان و کارایی خنک کننده داشته باشد. نحوه راه اندازی مرکز داده و قرار دادن تجهیزات خنک کننده بر کارایی سیستم خنک کننده تأثیر می گذارد. همچنین می توان سیستم سرمایشی را به گونه ای طراحی نمود که از خنک کننده طبیعی استفاده کند، اگر آب و هوای محل مرکز داده شرایط استفاده از آن را داشته باشد. محاسبه صحیح نیازهای خنک کننده برای عملکرد قابل اعتماد و مقرون به صرفه تجهیزات مرکز داده بسیار مهم است. گرما و رطوبت بیش از حد می تواند باعث خاموش شدن تجهیزات و کاهش طول عمر کلی آن شود. خوشبختانه، شما می توانید بار حرارتی را در یک اتاق یا مرکز داده با استفاده از یک فرآیند نسبتا ساده که به هیچ آموزش یا دانش تخصصی نیاز ندارد، محاسبه کنید. شما فقط باید بار خنک کننده، منابع حرارتی مربوط به ساختمان، روشنایی، افراد، اثرات رطوبت، افزونگی و رشد بالقوه آینده را در نظر بگیرید.