Veri Merkezi Soğutma: Kabin Başına kW ve Koridor Kapatma

Veri merkezi soğutması, ısıyı bilişim donanımının ürettiği hızda ortamdan alma problemidir. Bir kabine verilen elektrik enerjisinin neredeyse tamamı ısı olarak çıkar; yani 10 kW çeken bir kabin, sürekli çalışan 10 kW’lık bir ısıtıcıdır. İhtiyacınız olan soğutma yöntemi doğrudan kabin başına kilovattan çıkar, odanın büyüklüğünden değil.

Kapsam notu: kabin, koridor kapatmaya uygun muhafaza, güç dağıtımı ve kabinin içine giren donanımı tedarik ediyoruz. Soğutma sistemi tedarik etmiyoruz. Bu yazı soğutma kararının nasıl verildiğini anlatıyor, çünkü o karar hangi kabini ve hangi PDU’yu almanız gerektiğini değiştiriyor.

Giren her watt çıkar

Konunun tamamı bu temele oturur. Sunucu elektrik enerjisini hesaplamaya ve ısıya çevirir; hesaplama kısmı termodinamik olarak ihmal edilebilir. Kabin ne çekiyorsa odanın onu dışarı atması gerekir.

Bunun sonucu şu: güç ile soğutma asla ayrı tasarlanamaz. Kabin başına 15 kW besleyebilen ama yalnızca 7 kW atabilen bir oda, 7 kW’lık bir odadır; fazladan elektrik kapasitesi kullanamayacağınız bir şeye harcanmış paradır.

Yöntemi kabin başına kilovat belirler

Eşikler yaklaşıktır; tavan yüksekliğine, döşeme boşluğuna, sıra yerleşimine ve koridor kapatmanın ne kadar disiplinli yapıldığına bağlıdır. Sıra ise hiç değişmez: oda soğutması, sonra koridor kapatma, sonra soğutmayı kabine yaklaştırmak, sonra sıvı.

Koridor kapatma neden en büyük tek adım

Kapatılmamış bir odada sıcak egzoz havası kabinin arkasından çıkar, sıranın etrafından dolaşıp öne gelir ve donanım onu geri emer. Soğutma sistemi de kapasitesini zaten soğuttuğu havayı yeniden soğutmaya harcar; kabinin üst kısmındaki giriş sıcaklığı oda ayar değerinin belirgin biçimde üzerine çıkar.

Koridor kapatma iki hava yolunu fiziksel olarak ayırır. Ya soğuk koridor kapatılır ve odanın geri kalanı sıcak dönüş olur, ya da sıcak koridor kapatılıp kanalla uzaklaştırılır. Her iki durumda da aynı soğutma tesisi, üzerine hiçbir şey eklemeden belirgin biçimde daha fazla kullanılabilir kapasite verir.

Kapatmanın işe yaraması için kabinin yapması gerekenler

Kabinler kaçırıyorsa koridor kapatma sessizce başarısız olur. Üç şey önemlidir ve üçü de soğutma değil kabin kararıdır:

• Her boş U’ya kör panel. Açık bir U, sıcak ve soğuk koridor arasında doğrudan kısa devredir.
• Her kablo girişine fırça şeridi ya da geçiş lastiği. Döşeme ve tavan açıklıkları beklenenden çok hava kaçırır.
• Yeterli açık alanı olan delikli kapaklar. Dolu ya da az delikli kapak, fanların hareket ettirmeye çalıştığı havayı kısıtlar.

Kabin şartnamesinin ve soğutma tasarımının aynı görüşmeye ait olmasının nedeni budur. Kapakları, kör panelleri ve tavan panellerini kabinlerle birlikte sipariş etmek, sıra devreye girdikten sonra eklemekten çok daha ucuzdur.

Tahmin etmek yerine ölçmek

Soğutmanın çalışıp çalışmadığını söyleyen sayı, göz hizasındaki oda sıcaklığı değil, kabinin üst kısmındaki giriş sıcaklığıdır. Geri dolaşım ilk orada kendini gösterir.

Akıllı rack PDU’lar genellikle sıcaklık sensörü kabul eder; bu da kabin başına giriş sıcaklığını, zaten alacağınız güç izlemenin yan ürünü hâline getirir. Ekleyebileceğiniz en ucuz ölçüm budur ve koridor kapatmayı bir varsayımdan bir ölçüme çevirir.

Yükseltilmiş döşeme, tavandan dağıtım ya da hiçbiri

Yükseltilmiş döşeme soğuk havayı odanın altından dağıtır ve soğuk koridordaki delikli karolardan verir. Esnektir; kimse yönetmezse kablo yığılmasının hava akışını boğduğu yer de burasıdır.

Tavandan dağıtım döşeme boşluğunu tamamen ortadan kaldırır ve yapısal derinlik veremeyen binalara uygundur. Daha dikkatli kanal işi ister ve tavanı kalabalıklaştırır; kablo tavaları ile koridor kapatma tavanı aynı hacmi paylaşır.

Güncel odaların çoğu ikisini de kullanmaz ve yakın bağlaşımlı soğutmaya güvenir; bu yöntem soğutma ünitesini sıranın içine alır ve hava yolunu birkaç metreye indirir.

Yedeklilik soğutma için de geçerlidir

N+1, soğutma için de güç için olduğu kadar anlamlıdır ve daha sık unutulur. Tam yetecek soğutması olan bir odada bakım için bir üniteyi kaybetme payı yoktur; oysa soğutma üniteleri UPS sistemlerinden çok daha sık bakım ister.

Bir de gücün sahip olmadığı bir zaman sabiti var. UPS arızalandığında yük anında ve görünür biçimde düşer. Soğutma arızalandığında ise oda dakikalar içinde ısınır ve yoğun bir oda, operatörün tepki verebileceğinden hızlı biçimde kapanma sıcaklıklarına ulaşabilir. Isıl dayanma süresi bir umut değil bir tasarım kararıdır.

Verim: herkesin yazdığı sayı

Güç kullanım etkinliği (PUE), toplam tesis gücünün bilişim gücüne bölümüdür. 1,5’lik bir PUE, her watt bilişim için yarım watt ek yük demektir. Tek bir sahayı zaman içinde izlemek için işe yarar, iki farklı sahayı karşılaştırmak için neredeyse işe yaramaz; çünkü iklime, yük faktörüne ve ölçüm sınırının nereye çizildiğine duyarlıdır.

İyileştirmek çoğunlukla gösterişsiz işlerdir: koridorları kapatın, kör panelleri takın, besleme sıcaklığını donanımın izin verdiği en yüksek değere çıkarın ve zaten soğutulmuş havayı yeniden soğutmayı bırakın.

Serbest soğutma ve iklimin önemi

Pek çok iklimde yılın önemli bir bölümünde dış hava, veri salonundan dönen havadan soğuktur. Ekonomizer tasarımları bunu doğrudan kullanır; ya filtrelenmiş dış havayı içeri alır ya da onunla bir su devresini soğutur. Mekanik soğutma yalnızca hava elverişsiz olduğunda devreye girer.

Elde edilecek saat sayısı tamamen konuma ve besleme havasını ne kadar sıcak çalıştırmayı kabul ettiğinize bağlıdır. Besleme sıcaklığını, donanımın izin verdiği sınırlar içinde birkaç derece yükseltmek, hiçbir şey satın almadan yılda kayda değer sayıda serbest soğutma saati kazandırabilir.

Kabin başına kilovatı gerçekte nasıl hesaplarsınız

Etiket değerlerini toplamayın; sonuç gerçek çekişin iki katına kadar çıkabilir ve hem soğutmayı hem beslemeyi gereğinden büyük boyutlandırırsınız. Elinizde çalışan bir oda varsa en doğru yöntem ölçmektir: ölçümlü bir PDU ya da pano analizörü, kabin başına gerçek kilovatı doğrudan verir.

Yeni bir oda için üretici konfigürasyon araçlarının verdiği tipik çekiş değerlerini kullanın ve üzerine büyüme payı ekleyin. Sonra elde ettiğiniz sayıyı hem soğutma yöntemi tablosuna hem PDU giriş anma değerine hem de UPS boyutuna aynı anda uygulayın; üçü aynı sayıdan çıkmazsa oda kendi içinde tutarsız olur.

Nem, toz ve gözden kaçan iki değişken

Sıcaklık kadar konuşulmasa da nem bir çalışma aralığıdır. Çok düşük nem statik elektrik riskini artırır; çok yüksek nem yoğuşma ve korozyon getirir. Güncel ekipman standartları eskisinden geniş bir aralığa izin verir ve bu aralığı bilmek, gereksiz nemlendirme ekipmanını devre dışı bırakarak enerji tasarrufu sağlar.

Toz ve partikül ise dış hava ekonomizerlerinde doğrudan filtre meselesidir. Filtre sınıfı, bakım aralığı ve basınç düşümü izleme, serbest soğutmanın sürdürülebilir olup olmadığını belirler.

Ekipman alırken bu ne anlama geliyor

Önce kabin başına kilovatı belirleyin. O sayı soğutma yönteminizi seçer; ayrıca kabin genişliğinizi ve derinliğinizi, PDU giriş anma değerinizi ve faz düzeninizi, bir de UPS’in sıraya vermesi gereken beslemeyi seçer. Dört karar, tek sayı; ve teklif taleplerinde en çok eksik kalan sayı da odur.