Bugun...


Neil Rasmussen


facebook-paylas







Veri Merkezlerinde ve Ağ Odalarında Soğutma Performansını Azaltan Kaçınılmaz Hatalar
Tarih: 25-01-2017 11:56:00 Güncelleme: 25-01-2017 11:58:00


 

 

Veri merkezi ve ağ odalarının çoğunda, potansiyel soğutma kapasitelerine ulaşmamalarını ve ihtiyaç duyulduğunda soğuk havayı sağlamalarını önleyen çeşitli temel tasarım ve  yapılandırma kusurları bulunur. Bilgisayar odaları tipik olarak tasarım değerlerinin oldukça altındaki güç yoğunluklarında çalıştırıldığından, bu sorunlar genellikle fark edilmez. Bun unla birlikte, yeni IT ekipmanlarının güç yoğunluğunda son zamanlardaki artışlar, veri merkezlerini tasarım sınırlarına itmekte ve birçok veri merkezinin beklendiği gibi etkili soğutma yapamayacağını ortaya koymaktadır.

Performansının altında çalışan soğutma sistemlerinden kaynaklanabilecek sistem kullanılabilirliğinde azalmaya ek olarak, önemli maliyetler doğmaktadır. Bu tanıtım yazısında soğutma sistemi verimliliğinin %20 veya daha fazla azalmasına neden olabilecek genel   tasarım hataları açıklanacaktır. Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuarları'ndan ve Schneider Electric'den ayrı ayrı çalışmalarda tipik bir veri merkezinin, soğutma sistemi tarafından  tüketilen elektrik gücünün, tüm IT yükü tarafından tüketilen güç ile karşılaştırılabilir olduğu   Şekil 1'de gösterildiği şekilde elektrik enerjisi tükettiği görülmüştür. Soğutma    verimliliğinde%20 oranında bir kayıp, toplam elektrik tüketiminde%8 oranında bir artışa neden olur; bu, 500kW gücünde bir veri merkezinin 10 yıllık kullanım ömrü boyunca yaklaşık 700 $ israf edilen elektrik maliyeti olarak tercüme edilebilir. Bu dikkate değer israf, çok küçük bir maliyet, hatta sıfır maliyetle  önlenebilir.

Tipik bir veri merkezinin elektrik tüketiminin dökümü

Veri merkezi soğutma sisteminin alt optimizasyonu çeşitli kaynaklardan sağlanır. Bu sorunlu kaynaklar, soğutma tesisinin tasarımı ve teknik özelliklerinin yanı sıra tüm sistemin soğuk havayı yüke nasıl ulaştırdığını içerir. Bu tanıtım yazısında aşağıdaki nedenlerden dolayı soğutma havasının dağıtımıyla ilgili soğutma sorunlarına ve IT ekipmanlarının kurulumuyla ilgili kurulum sorunlarına  odaklanılmıştır:

 

·     Pratik, Uygulanabilir ve kanıtlanmış çözümlerdir

·     Mevcut veri merkezlerine birçok yama uygulanabilir

·     Çok küçük yatırımlarla hatta yatırım yapmadan büyük geliştirmeler   sağlanabilir

·     Hem IT hem de tesis çalışanları bu düzeltme çalışmalarına katkı  sağlayabilir

·     Çözümler tesis veya coğrafi konumdan  bağımsızdır

·     Uygulanması kolay ilkeler yoluyla düzeltme çalışmalarına  katılabilirler

 

Tanıtım yazısında ortak kusurlar, katkıda bulunan beş kategoriye ayrılmış ve her birine sırasıyla değinilmiştir:

·     Kabinin kendisinde hava akışı

·     Kabinlerin düzeni

·     Yük dağıtımı

·     Soğutma ayarları

·     Hava dağıtım ve dönüş havalandırma kanallarının  düzeni

 

Her kategoride, sorun teorisinin basit bir tanımı ve kullanılabilirlik ve toplam sahip olma maliyetini (TCO) nasıl etkilediği ile birlikte çeşitli konular açıklanmıştır. Bu bilgiler tablolarda özetlenmiştir.

 

Son olarak, eğer uygulanırsa veri merkezi kullanılabilirliğini önemli ölçüde artırabilecek ve TCO'yu düşürebilecek bir dizi ilke açıklanmıştır.

 

Temel hava akış gereksinimleri

 

Kabinin içinde ve çevresindeki hava akışı, soğutma performansı açısından kritik önemdedir. Kabindeki hava akışını anlamanın anahtarı, temel bir prensip olarak IT ekipmanının iki şeyi önemsediği kabul etmektir:

 

1.       Ekipmanın hava girişinde uygun bir şekilde iklimlendirilmiş hava  bulunmaktadır;

2.       Ekipmanın içinde ve çevresinde hava akışı kısıtlı  değildir.

 

Rutin olarak karşılaşılan ve ideal çözümü engelleyen iki temel   sorun

 

1.       CRAC havasının, ekipmanın hava girişine geçmeden önce sıcak egzoz havasıyla karışması ve

2.       Ekipmanın hava akışının engellerle kısıtlanmasıdır.

 

Bir sonraki bölümlerdeki ortak tema, önemsiz görünen iyi niyetli uygulama tercihlerinin aslında yukarıda belirtilen iki soruna neden olduğuna ve bu sorunların belirtilerini ele almak için rutin olarak kullanılan ortak çözümlerin kullanılabilirliği tehlikeye attığına ve masrafları artırdığına dikkat çekmektedir.

 

Kabinde hava akışı

 

Kabin genellikle mekanik destek olarak düşünülse de ekipmanın sıcak egzoz havasının ekipman hava girişine geri dönmesini önlemede çok kritik bir işleve sahiptir. Egzoz havası  hafif basınç altındadır ve ekipman girişindeki emme ile birlikte egzoz havasının ekipman girişi içine geri akışına neden olur. Bu etkinin büyüklüğü, birçok insanın doğal olarak sıcak egzoz havasının ekipmandan uzaklaşmasına neden olacağına inandığı sıcak egzoz havasının batmazlık etkisinin büyüklüğünden çok daha fazladır. Kabin ve   kapatma

panelleri, hava devridaim yolunun uzunluğunu büyük ölçüde arttıran doğal bir bariyer oluşturur ve sonuç olarak ekipman sıcak egzoz havası alımını   azaltır.

 

Yaygın olarak görülen kapatma panellerinin iptal edilmesi uygulamaları, tüm büyük IT  ekipmanı üreticileri kapatma panellerinin kullanılmasını özellikle tavsiye etmesine rağmen veri merkezlerinin%90'ında az ya da çok görülür. Ortaya çıkan devridaim sorunu, IT ekipmanının sıcaklığının 8 ° C artmasına neden olabilir. Deneysel verilerle birlikte bu etkinin ayrıntılı bir açıklaması, Kapatma panelleri hava  akışını Şekil 2.'de   görüldüğü şekilde değiştirir. Kapatma panelleri takmak, neredeyse tüm veri merkezlerinde çok düşük bir maliyetle uygulanabilecek basit bir işlemdir.

 

ŞEKİL 2

Eksik kapatma paneliyle hava devridaimi

2A. (sol)

Kapatma panelleri olmadan

2B. (sağ)

Kapatma panelleriyle

                          2 A SOL                                                          2 A SAĞ

 

Birçok yapılandırılmış kabin, kapatma panellerinin iptal edilmesi ile aynı etkide farklı kusurlar sergiler. Geniş kabinlerin kullanılması, kabin raylarının kenarlarında devridaime olanak   sağlar. IT ekipmanını monte etmek için açık tip kabinlerin kullanılması, kapatma panellerinin kullanılmasına engel olur ve egzoz hava devridaimi için geniş ve açık yollar sağlar. Bazı standart 19" kabinlerde yapılarından dolayı, rayların etrafına ve kabinin üstünde ve altında hava devridaim yolları bulunur. Bu durumda, kapatma panellerinin kurulumu devridaimi tamamen engelleyemez. Çoğu kabin, yüksek yoğunluklu bir IT ortamında etkili bir şekilde çalışacak şekilde tasarlanmamıştır. Sağ kabinde standartlaştırma ve kapatma panelleri kullanarak devridaimi ve sıcak noktaları büyük oranda   azaltabilirsiniz.

 

Kapatma panelleri kullanarak sıcak nokta sıcaklığının azaltılmasının ve devridaimi engelleyen kabinlerin seçilmesinin faydaları açıktır ve sistem kullanılabilirliği bakımından açık avantajlar sağlar. Bununla birlikte, açıklama gerektiren daha az belirgin ancak çok önemli faydaları da vardır.

Devridaim hata toleransını etkiler.

 

Büyük miktarda devridaim yapan kabin sistemleri, doğru uygulanan sistemlere kıyasla hata toleransını ve bakım kolaylığını azaltır. Çoğu tesiste soğutma, bir ortak hava sağlama plenumunu besleyen bir dizi CRAC ünitesi tarafından sağlanır. Böyle bir düzenlemede, arıza veya bakım nedeniyle bir CRAC ünitesinin kapatılması durumunda da tesisi soğutmayı sürdürmek genellikle mümkündür; diğer CRAC üniteleri gerekli yükü alabilir. Devridaim, bu hata toleransı becerisini aşağıda söz edildiği şekilde tehlikeye  atar:

 

·     Devridaim nedeniyle daha düşük CRAC dönüş hava sıcaklığı, kalan CRAC ünitelerinin daha az kapasitede çalışmasına ve sistemin, soğutma kapasite ihtiyacını karşılayamamasına neden olu

 

·     Devridaim etkisinin üstesinden gelmek için gereken daha yüksek hava besleme hızı, mevcut sistemler tarafından sağlanamaz, devridaimin artmasına ve yüklerde aşırı ısınmaya neden olur.

 

Devridaim toplam sahip olma maliyetini  etkiler

Aşırı ısınmadan dolayı kullanılabilirlik sorunları ve hata toleransı, standart kabinlerin ve kapatma panellerinin kullanımı için mecburi bir durum oluşturmaktadır. Bununla birlikte devridaimin TCO sonuçları büyüktür ve bu durumu çok daha önemli hale   getirir.

 

Soğutmayla ilgili en büyük yaşam döngüsü maliyeti, soğutma ekipmanı ve fanlarını çalıştıran elektriğin maliyetidir. Bir veri merkezine ihtiyaç duyulan soğutma Watt'ı veya Tonaj miktarı devridaimden etkilenmez; ancak soğutma sistemlerinin etkinliği önemli ölçüde olumsuz etkilenir. Bu, devridaimin elektrikle ilgili maliyetleri de artıracağı anlamına gelir. Maliyet bileşenleri Şekil 3'te gösterilmiştir.

 

Şekil 3'te tipik olarak devridaimin birincil belirtisi olan sıcak noktalarla uğraşma  denemelerinden kaynaklanan ardışık sonuçlar gösterilmektedir. Sıcak noktalara verilen en yaygın iki yanıt, CRAC besleme sıcaklığını düşürmek veya CRAC kapasitesini arttırmak ya da ikisini birden yapmaktır. Bu yanıtların şekilde gösterildiği gibi büyük ve öngörülemeyen maliyetleri olabilir. Bu tanıtım yazısında da açıklandığı gibi devridaimin tasarıma ve ilkelere uygun kontrolü çok az maliyetle gerçekleştirilebilir ve şekilde gösterilen sonuçlardan kaçınılabilir.

 

 

 

Şekil 3

Devridaimin mali sonuçlarının basamaklandırılması

 

Hava akımının kısıtlanması, ekipmanın taze hava ihtiyaç duymasına ve aşırı ısınmaya neden olur. Üstelik, kabinin önünde veya arkasında havanın kısıtlanması, kapatma panelleri   olmayan kabin boşluğundan devridaimi teşvik eder. Bu nedenle, kapı havalandırması çok yüksek olan kabin kullanılması ve kablo demetlerinin hava akışını engellememesi için arkasında yeterli alan bulunan kabinlerin kullanılması kritik önem taşır. Kullanıcılar bazen,   oda alan kullanımını artıracağına inandığı için derin olmayan kabinleri tercih eder; ancak bu durumda, kablolama ile ilgili hava akışı kısıtlaması kaynaklı termal sınırlar nedeniyle  yoğunluğu kullanamazlar.

 

 

Tasarım kusurları

Kullanılabilirlik sonuçları

 

TCO sonuçları

 

Çözüm

·Kapatma panelleri olmadan

·Kabin üzeri ekipman

·Ray fırçaları olmadan 584 mm (23 inç) kabinler kullanın

 

·Özellikle kabinlerin üzerinde sıcak noktalar

·Soğutma yedekliliği kaybı

 

·Elektrik kayıpları

·Azalan CRAC kapasitesi

·Nemlendirici bakımı

·Su tüketimi

·Kapatma panelleri kullanın

·Açık tip kabinler kullanmayın

·Rayların dışında boşluk olmayan kabinler kullanın

·Geniş kabinlerin üzerindeki rayların dışlarına fırçalar ekleyin

 

 

·Fırçasız kabin altı kablo açıklıkları

·Özellikle kabinlerin üzerinde sıcak noktalar

·Yükseltilmiş zeminde statik basınç kaybı

·Soğutma yedekliliği kaybı

 

 

·Azalan CRAC verimliliği

 

 

·Kabin altı kablo açıklıklarının üzerinde fırçalar veya contalar kullanın

·Cam kapılar

·Alçak havalandırmalı kapılar

·Aşırı ısınma

·Kapatma panelleriyle ilgili sorunların artması

 

·Alan ve kabin kullanımını azaltır

 

·Ön ve arkadan tam havalandırmalı kapılar kullanın

 

·Fan tepsileri ve çatı fanlarının kullanımı

·Çok az fayda

·Aynı yatırım daha faydalı bir şekilde kullanılabilir

 

·Sermaye israfı

·Elektrik israfı

 

·Fan tepsileri veya çatı fanları kullanmayın

 

·Derin olmayan kabinler

·Kablo engelleri aşırı ısınmaya neden olur

 

·Alan ve kabin kullanımını azaltır

·Kabloların çevresinde hava dolaşımı için yeterli derinlikte kabinler kullanın

 

TABLO - 1 : Sonuçlarıyla birlikte kabin hava akışı tasarım kusurlarının özeti

 

 

Şekil 3

Devridaimin mali sonuçlarının basamaklandırılması

 

Hava akımının kısıtlanması, ekipmanın taze hava ihtiyaç duymasına ve aşırı ısınmaya neden olur. Üstelik, kabinin önünde veya arkasında havanın kısıtlanması, kapatma panelleri   olmayan kabin boşluğundan devridaimi teşvik eder. Bu nedenle, kapı havalandırması çok yüksek olan kabin kullanılması ve kablo demetlerinin hava akışını engellememesi için arkasında yeterli alan bulunan kabinlerin kullanılması kritik önem taşır. Kullanıcılar bazen,   oda alan kullanımını artıracağına inandığı için derin olmayan kabinleri tercih eder; ancak bu durumda, kablolama ile ilgili hava akışı kısıtlaması kaynaklı termal sınırlar nedeniyle  yoğunluğu kullanamazlar.

 

 

Tasarım kusurları

Kullanılabilirlik sonuçları

 

TCO sonuçları

 

Çözüm

·Kapatma panelleri olmadan

·Kabin üzeri ekipman

·Ray fırçaları olmadan 584 mm (23 inç) kabinler kullanın

 

·Özellikle kabinlerin üzerinde sıcak noktalar

·Soğutma yedekliliği kaybı

 

·Elektrik kayıpları

·Azalan CRAC kapasitesi

·Nemlendirici bakımı

·Su tüketimi

·Kapatma panelleri kullanın

·Açık tip kabinler kullanmayın

·Rayların dışında boşluk olmayan kabinler kullanın

·Geniş kabinlerin üzerindeki rayların dışlarına fırçalar ekleyin

 

 

·Fırçasız kabin altı kablo açıklıkları

·Özellikle kabinlerin üzerinde sıcak noktalar

·Yükseltilmiş zeminde statik basınç kaybı

·Soğutma yedekliliği kaybı

 

 

·Azalan CRAC verimliliği

 

 

·Kabin altı kablo açıklıklarının üzerinde fırçalar veya contalar kullanın

·Cam kapılar

·Alçak havalandırmalı kapılar

·Aşırı ısınma

·Kapatma panelleriyle ilgili sorunların artması

 

·Alan ve kabin kullanımını azaltır

 

·Ön ve arkadan tam havalandırmalı kapılar kullanın

 

·Fan tepsileri ve çatı fanlarının kullanımı

·Çok az fayda

·Aynı yatırım daha faydalı bir şekilde kullanılabilir

 

·Sermaye israfı

·Elektrik israfı

 

·Fan tepsileri veya çatı fanları kullanmayın

 

·Derin olmayan kabinler

·Kablo engelleri aşırı ısınmaya neden olur

 

·Alan ve kabin kullanımını azaltır

·Kabloların çevresinde hava dolaşımı için yeterli derinlikte kabinler kullanın

 

TABLO - 1 : Sonuçlarıyla birlikte kabin hava akışı tasarım kusurlarının özeti





FACEBOOK YORUM
Yorum

YAZARIN DİĞER YAZILARI

ÇOK OKUNAN HABERLER
  • BUGÜN
  • BU HAFTA
  • BU AY
YAZARLAR
SON YORUMLANANLAR
VİDEO GALERİ
  • SOCAR TÜRKİYE 8 MART DÜNYA KADINLAR GÜNÜ
    SOCAR TÜRKİYE 8 MART DÜNYA KADINLAR GÜNÜ
  • İzlanda jeotermal enerji şirketi Kanal Alterra Power'in Çalışmaları 2
    İzlanda jeotermal enerji şirketi Kanal Alterra Power'in Çalışmaları 2
  • İzlanda jeotermal enerji şirketi Kanal Alterra Power'in Çalışmaları
     İzlanda jeotermal enerji şirketi Kanal Alterra Power'in Çalışmaları
  • Bir dağın tepesine nasıl büyük rüzgar türbini getirilir ?
    Bir dağın tepesine nasıl büyük rüzgar türbini getirilir ?
  • İBRADI GES - Şebekenden bağımsız (OffGrid 50kWp)
    İBRADI GES - Şebekenden bağımsız (OffGrid 50kWp)
  • Dudgeon Offshore Wind Farm : AÇIK DENİZ RÜZGAR ENERJİSİ ( STATOİL )
    Dudgeon Offshore Wind Farm : AÇIK DENİZ RÜZGAR ENERJİSİ ( STATOİL )
  1. SOCAR TÜRKİYE 8 MART DÜNYA KADINLAR GÜNÜ
  2. İzlanda jeotermal enerji şirketi Kanal Alterra Power'in Çalışmaları 2
  3. İzlanda jeotermal enerji şirketi Kanal Alterra Power'in Çalışmaları
  4. Bir dağın tepesine nasıl büyük rüzgar türbini getirilir ?
  5. İBRADI GES - Şebekenden bağımsız (OffGrid 50kWp)
  6. Dudgeon Offshore Wind Farm : AÇIK DENİZ RÜZGAR ENERJİSİ ( STATOİL )
VİDEO GALERİ
YUKARI kusadasi escort