Du er ansvarlig for å holde tusenvis av servere i gang pålitelig, og den største trusselen mot oppetid er ikke cyberangrep eller strømbrudd – det er varme. Moderne datasentre genererer enorme mengder termisk energi, med serverrack som produserer varmetettheter som kan overstige 20 kilowatt per rack. Uten effektive kjølestrategier svikter utstyret, ytelsen kan lett brytes ned, og du står overfor kostbar nedetid som påvirker hele organisasjonen.
Utfordringen er tydelig: Hvordan kan du holde temperaturene stabile samtidig som du håndterer energikostnader som potensielt utgjør 40 prosent eller mer av de totale driftskostnadene?
Svaret på dette spørsmålet er ikke alltid så enkelt som du kanskje skulle ønske, men her er noen alternativer:
1. Systemer for oppsamling av varme/kalde ganger
Grunnlaget for effektiv kjøling av datasentre starter med hvordan du arrangerer utstyret ditt. Oppsamling av varmgang/kaldgang skaper fysisk skille mellom den kalde luften som tilføres serverne dine og den varme luften som slippes ut fra dem. Du arrangerer serverrackene i alternerende rader, med kalde ganger vendt mot forsiden av serverne og varme ganger bakerst.
Ved å ta dette konseptet videre, kan du implementere fullstendige inneslutningssystemer som bruker dører, gardiner eller paneler for å forsegle enten varme eller kalde ganger fullstendig. Inneslutning av kalde ganger holder kjøleforsyningen isolert fra resten av datasenteret, og sikrer at kald luft når utstyrsinntakene effektivt. Inneslutning av varme ganger fanger opp oppvarmet avtrekksluft før den blandes med resten av anlegget, noe som gjør det enklere å fjerne varmen fra bygningen.
Effektivitetsgevinstene ved riktig inneslutning er ganske betydelige. Du reduserer blandingen av varm og kald luft som tvinger kjølesystemene dine til å jobbe hardere. CRAC-enhetene (Computer Room Air Conditioning) fungerer mer effektivt når de ikke kjemper mot varme og kalde punkter i hele anlegget. Du kan også øke kjøleinnstillingspunktene. (Mange innesluttede datasentre opererer med hell ved 75 til 80 grader Celsius i stedet for de tradisjonelle 68 til 72 grader Celsius, noe som reduserer kjøleenergiforbruket med 20–30 prosent.)
2. Flytende kjøleløsninger
Etter hvert som servertettheten fortsetter å stige, nærmer luftkjøling seg praktiske grenser. Du har å gjøre med brikker som genererer mer varme i mindre rom enn luft effektivt kan fjerne. Væskekjøling overfører varme langt mer effektivt enn luft – vann har for eksempel omtrent 3,500 ganger varmekapasiteten til luft etter volum.
- Direkte-til-brikke-væskekjøling bruker kalde plater montert direkte på prosessorer og andre komponenter som utsettes for høy varme. Væske strømmer gjennom disse platene og absorberer varme ved kilden før den føres bort for å bli avkjølt og resirkulert. Du reduserer varmebelastningen dramatisk på luftkjølesystemer på romnivå, og du kan håndtere racktettheter på 50 kilowatt eller høyere som ville være umulig med luftkjøling alene.
- Varmevekslere med bakdør tilbyr et mindre invasivt alternativ for væskekjøling. Du erstatter standard rackdører med varmevekslerenheter som kjøler ned den varme avtrekksluften fra servere når den forlater racket. Denne tilnærmingen fungerer med eksisterende serverkonfigurasjoner og krever ikke endringer på individuelle servere, noe som gjør den enklere å implementere i etablerte anlegg.
- Immersionskjøling er en av de mest aggressive væskekjølingsstrategiene. Du senker hele servere ned i dielektrisk væske som ikke leder strøm. Væsken absorberer varme direkte fra alle komponenter, noe som gir den mest effektive varmeoverføringen som mulig. Selv om immersionskjøling krever spesialisert infrastruktur og spesialbygde servere, gir den høyest mulig tetthet og kan nesten eliminere behovet for tradisjonelle luftkjølesystemer.
Utfordringen med væskekjøling er høyere kompleksitet og startkostnader. Du legger til rørleggerinfrastruktur, pumper og nye vedlikeholdskrav til anlegget ditt. Men så lenge du jobber med en tilpasset leverandør av kjøling for datasentre som er i stand til å utvikle et modulært system for ditt spesifikke miljø, burde du være god.
3. Frikjøling med economizers
Hvorfor betale for mekanisk kjøling av luft når uteforholdene kan gjøre jobben for deg? Økonomer lar deg bruke uteluft til å kjøle ned datasenteret når omgivelsestemperaturen er lav nok, noe som dramatisk reduserer eller eliminerer energien som kreves for mekanisk kjøling i kjøligere måneder eller i tempererte klimaer.
- Luftside-økonomisatorer bringer filtrert uteluft direkte inn i datasenteret ditt når utetemperaturen faller under settpunktet. Du bruker naturens kjøling i stedet for å kjøre kjølere og kompressorer. I mange klimaer kan du operere i økonomimodus i opptil 30–70 prosent av året, noe som reduserer kjølekostnadene i disse periodene.
- Vannside-økonomisatorer bruker kjøletårn eller tørre kjølere for å produsere kaldt vann uten å bruke kjølere når forholdene tillater det. Selv når utetemperaturene ikke er kalde nok til full frikjøling, reduserer vannside-økonomisatorer belastningen på kjølerne dine, og senker energiforbruket sammenlignet med full mekanisk kjøling.
Hvor effektiv en economiser er, avhenger i stor grad av hvor du befinner deg. Anlegg i kjølige klimaer som det nordvestlige Stillehavet eller de nordiske regionene kan utnytte economisere året rundt, mens varme og fuktige steder har mer begrensede fordeler.
Å finne den rette strategien
Det er sjeldent at et selskap finner én enkelt kjøleløsning for et stort datasenter. I de fleste tilfeller krever det en tilpasset blanding av tilnærminger som fungerer for nyansene i ditt spesifikke miljø.
Forhåpentligvis har denne artikkelen gitt deg ideer til noen strategier som fungerer, slik at du kan begynne å utvikle den riktige tilnærmingen.
