Zimny i gorący korytarz, przepływ powietrza
Chłodzenie to droga: doprowadź schłodzone powietrze do wlotów urządzeń i odprowadź gorące powietrze wylotowe, nie dopuszczając do zwarcia obu strumieni.
Efekty nauki
- Ustaw szafy w gorące i zimne korytarze
- Rozpoznaj bypass i recyrkulację
- Wyjaśnij, dlaczego zabudowa korytarza może zmniejszyć pracę wentylatorów i chłodzenia
ODPROWADZANIE CIEPŁA POWIETRZEM
HEAT MOVED ∝ AIRFLOW × TEMPERATURE RISE
Użyteczny przepływ powietrza przechodzi przez urządzenia IT; powietrze obejściowe zużywa energię wentylatorów, nie chłodząc żadnego serwera.
Front do frontu, tył do tyłu
Większość sprzętu w szafach zasysa powietrze z przodu i wyrzuca je z tyłu. Ustawienie frontów szaf naprzeciw siebie przez zimny korytarz, a tyłów przez gorący oddziela nawiew od powrotu. Bez tej dyscypliny jeden rząd może zasysać powietrze wylotowe drugiego.
Orientacja to fundament, a nie wykończenie. Szczeliny, brakujące zaślepki, otwarte przepusty kablowe i źle rozmieszczone płyty podłogowe tworzą drogi, którymi powietrze omija sprzęt albo gorące powietrze wraca do wlotów.
Bypass i recyrkulacja marnują wydajność
Bypass występuje wtedy, gdy schłodzone powietrze wraca do jednostek chłodzących, nie przechodząc przez urządzenia IT. Recyrkulacja – gdy gorące powietrze wylotowe trafia do wlotu urządzenia. Oba zjawiska mogą występować jednocześnie: w sali może być mnóstwo powietrza, a poszczególne szafy i tak się przegrzewają.
Mierz na wlotach szaf i na powrocie, a nie tylko na termostacie pomieszczenia. Średnie ukrywają lokalne gorące punkty. Drogę powietrza wyjaśniają dopiero ciśnienie, przepływ i temperatura razem.
Zabudowa domyka separację
Zabudowa gorącego lub zimnego korytarza blokuje mieszanie się powietrza nad szafami i na końcach rzędów. Lepsza separacja podnosi temperaturę powietrza powrotnego docierającego do urządzeń chłodzących i może zmniejszyć przepływ potrzebny do utrzymania wlotów w wybranym zakresie.
Zabudowa zmienia ochronę przeciwpożarową, oświetlenie, dostęp i zachowanie przy awariach. Trzeba ją zaprojektować jako system i monitorować po każdej zmianie.
Przepływ powietrza to budżet, a szafa może go przekroczyć
Wentylatory urządzeń zasysają tyle powietrza, ile potrzebują, bez względu na to, ile dostarcza sala. Jeśli szafa potrzebuje więcej powietrza, niż daje jej zimny korytarz, brakująca część musi skądś przyjść – a jedyne dostępne powietrze to ciepłe powietrze za nią. Tak powstaje większość gorących punktów: nie przez brak mocy chłodniczej w kilowatach, tylko przez lokalne niedopasowanie powietrza potrzebnego do dostarczonego.
Dlatego rozmieszczenie płyt podłogowych, ich powierzchnia czynna, przeszkody pod podłogą i położenie szaf nie są kosmetyką. Płyta perforowana ma określoną wydajność, a rząd może ją wyczerpać długo przed tym, zanim instalacji zabraknie mocy chłodniczej. Sala może mieć jednocześnie nadmiar chłodzenia w sumie i jego niedobór przed jedną konkretną szafą.
Mierz na wlocie, w trzech miejscach
Temperatura pomieszczenia to pomiar komfortu. O tym, czy sprzęt jest traktowany właściwie, rozstrzyga temperatura powietrza, które do niego wpływa, mierzona na froncie szafy. Mierz ją na dole, w środku i na górze szafy, bo rozrzut tych trzech odczytów jest diagnozą: ciepła góra to znak rozpoznawczy recyrkulacji nad szafą, a równomiernie ciepła kolumna wskazuje raczej na temperaturę nawiewu lub ilość dostarczanego powietrza.
Ta sama dyscyplina dotyczy strony powrotnej. Porównanie temperatur nawiewu i powrotu daje deltę T, która mówi, ile pracy powietrze faktycznie wykonuje. Mała delta T przy dużej energii wentylatorów zwykle oznacza, że powietrze płynie gdzieś indziej niż przez sprzęt – to bypass, który po cichu kosztuje pieniądze, zamiast wywołać alarm.
Jak to wygląda w Data Center Fan
Serwery w promieniu zasięgu jednostki chłodzącej lub ustawione w uporządkowanym korytarzu oddają ciepło sprawniej. Mechanizm układu sali przyznaje wyłącznie premie – nigdy nie ukrywa kary gorszej niż pierwotny stan bazowy.
Częste nieporozumienie
„Zimniejsza sala naprawi przepływ powietrza”. Obniżenie nastawy może marnować energię, a te same drogi bypassu i recyrkulacji nadal będą przegrzewać lokalny wlot.
Test wiedzy
Co robi powietrze obejściowe?
- Wraca do chłodzenia, nie przechodząc przez urządzenia IT
- Przepływa przez serwer i odbiera ciepło
- Trafia do chłodnicy agregatu prądotwórczego
Powietrze obejściowe zużywa wydajność chłodzenia i wentylatorów, ale omija obciążenie IT, któremu miało służyć.
Najczęściej zadawane pytania
Co powoduje gorące punkty w centrum danych?
Zwykle lokalne niedopasowanie między powietrzem, którego potrzebuje szafa, a tym, które dostarcza jej zimny korytarz – a nie brak całkowitej mocy chłodniczej. Gdy nawiewu brakuje, wentylatory urządzeń uzupełniają różnicę ciepłym powietrzem zza szafy, a to właśnie recyrkulacja. Typowi winowajcy to otwarte jednostki U, brakujące zaślepki i źle rozmieszczone płyty podłogowe.
Jak mierzyć problemy z przepływem powietrza?
Zacznij od temperatury na wlocie, mierzonej na froncie szafy: na dole, w środku i na górze. Rozrzut tych trzech odczytów jest diagnozą. Potem porównaj temperatury nawiewu i powrotu: mała delta T przy dużej energii wentylatorów zwykle oznacza, że schłodzone powietrze omija sprzęt, zamiast przez niego przechodzić.
Co to jest delta T?
Różnica temperatur między dwoma punktami pomiarowymi – zwykle między powietrzem nawiewanym a powrotnym albo między wlotem urządzenia a jego wylotem. Pokazuje, ile ciepła powietrze faktycznie niesie, dlatego jako narzędzie diagnostyczne jest bardziej przydatna niż pojedyncza temperatura pomieszczenia.
Co to jest zaślepka (panel maskujący)?
Płyta zamykająca pustą jednostkę U w szafie. Otwarta jednostka U to bezpośrednia droga z gorącej strony szafy na zimną, więc jej zaślepienie to jeden z najtańszych i najskuteczniejszych sposobów ograniczenia recyrkulacji do sprzętu powyżej.
Dlaczego góra szafy jest zawsze cieplejsza?
Bo powietrze wylotowe unoszące się za szafą najłatwiej zassać z powrotem górą do najwyższych wlotów. To klasyczny objaw recyrkulacji i powód, dla którego pojedynczy odczyt temperatury na wysokości klatki piersiowej przeoczy problem, który faktycznie występuje.
Czy podniesienie temperatury nawiewu oszczędza energię?
Może zmniejszyć pracę chłodzenia i wydłużyć czas pracy ekonomizera, a opublikowane wytyczne termiczne dopuszczają szerszy zakres, niż stosuje wiele sal. Zmniejsza jednak bufor cieplny dostępny przy przerwie w chłodzeniu i może zwiększyć energię wentylatorów urządzeń. To zmiana, którą wprowadza się świadomie, z pomiarami na wlotach i deklarowanym zakresem pracy sprzętu w ręku – a nie przez podkręcanie nastawy.