Popis úsporného opatření

Chlazení datových center

Datová centra neboli serverovny jsou prostory pro umístění pro počítačové techniky serverového typu. Tyto prostory jsou určeny k nepřetržitému provozu. 

Datová centra jsou místa, která mají serverům a dalším technologickým zařízením zajistit bezproblémový a stabilní provoz bez vlivu z okolí. 

Chlazení datového centra slouží k odvodu technologického tepla, které ve velké míře produkují veškerá technická zařízení umístěná v serverovně. V případě poruchy klimatizace dochází v serverovně k brzkému přehřátí všech zařízení během poměrně krátké doby, jedná se zpravidla o jednotky minut.

Zpravidla je potřeba také prostor serveroven vlhčit či odvlhčovat jelikož je hadware citlivý nejen na teplotu, ale také vlhkost.

Většina hadwaru funguje bez poruch kolem teplot 20-25°C a vlhkosti 50%.

U datových center je nejekonomičtější využít tzv. volného chlazení (freecoolingu), kdy je prostor v zimním a přechodném období chlazen venkovním vzduchem.

Chlazení racků pomocí jednotek Cooltop. Při tomto řešení nutné dělení uliček na teplé a studené pro zvýšení efektivnosti chlazení.
Chlazení racků pomocí jednotek Cooltop. Při tomto řešení nutné dělení uliček na teplé a studené pro zvýšení efektivnosti chlazení.
  • Měrné ceny, úspory, návratnosti

  • Spočtěte si sami

  • Výhody, nevýhody, mýtyposlední editace 27.8.2018

    Silné stránky

    • Chlazení datových center je energeticky náročné a o silných stránkách nelze mluvit. Úsporná řešení lze najít při použití freecoolingu nebo energeticky efektivního chlazení spojeném s vhodým návrhem tj. rozdělení racků na studené a teplé uličky aj.

     

    Slabé stránky

    • Energeticky nejnáročnější provoz v celém objektu – celoroční nutnost chlazení. Čím více se freecoling využije, tím větší úspora

    Příležitosti

    • V případě náhrady klasického chlazení datových center za energeticky efektivnější s využitím freecoolingu, lze získat dotační příspěvek od státu jak pro podnikatelský sektor, tak pro veřejný sektor.

    Mýty

    • Mýtem je, že pomocí freecoling u chlazení datových center můžeme ušetřit 100% energie na chlazení. Pravdou je, že při správném návrhu můžeme ušetřit max. 20-30% v klimatických podmínkách ČR.

  • Související úsporné opatřeníposlední editace 4.9.2018

  • Specifika pro jednotlivé sektory budov a dotační potenciál

  • Termíny a definice

    Nejpoužívanější pojmypopisjednotka
    EERChladící faktor. Bezrozměrové číslo EER udává poměr chladícího výkonu ku příkonu tepelného čerpadla. Čím je chladící faktor vyšší, tím lepší je tepelné čerpadlo, protože je jeho provoz levnější. Chladící faktor také závisí na rozdílu teplot v primárním a sekundárním okruhu. Čím je rozdíl teplot nižší, tím je topný faktor vyšší.(-)
    EREIndikátor efektivity znovuvyužití energie (Energy Reuse Effectiveness) je poměr mezi celkovou energií dodanou do datového centra, sníženou o energii znovuvyužitou ku energii spotřebovanou IT vybavením. Čím nižší ERE hodnota, tím vyšší je energetická účinnost datového centra. Hodnota ERE může být nižší než 1.
    Free cooling(Volné chlazení) je využívání nízkých venkovních teplot nižších než teplot vzduchu v interieru. Freecoling se používá buď v systému chlazení, kdy díky freecolingu není nutné použít kompresorové chlazení. Nebo je freecoling použít přímo ve vzduchotechnice, kdy systém MaR vyhodnotí, že je venku v letním období chladněji než uvnitř a přes bypass je vzduch přímo využit pro chlazení. Toto je vhodné spíše u tzv. VaV systémů, kdy je nasáváno např. do administrativního objektu větší množství vzduchu určeného pro přenos energie (nejen objem vzduchu pro větrání). Výsledkem freecolingu je výrazné snížení provozních nákladů a dosažení finančních úspor. Freecoling se používá nejčastěji pro průmyslové aplikace, nebo pro budovy kdy se na chlazení používá teplejší voda než klasická 6/12°C například 12/18°C.
    HPCZ anglického "High Performance Computing" do češtiny překládáno jako "vysoce energeticky náročné výpočty" v datových centrech
    ChladivoChladivo je chemická látka nebo směs látek používaná v tepelném cyklu, kde podléhá fázové přeměně z plynu na kapalinu a zpět.
    Kondenzační teploPři výrobě chladu vzniká na straně kondenzátoru chladící jednotky teplo (cca 30-45 °C). Pro odvod kondenzačního tepla kompresorových jednotek může být využíván okolní vzduch nebo kapalina v odděleném kondenzátoru. Jednotky mohou být rovněž doplňovány systémem rekuperace v zájmu ekonomiky provozu a využívání odpadního tepla.
    KondenzátorČást klimatizace (tepelného čerpadla) - tepelný výměník pro chlazení páry (chladiva) a její přeměnu (kondenzaci) na kapalinu (kondenzát). U chlazení je kondenzátor umístěn venku, u tepelných čerpadel uvnitř objektu na topné straně. U kompaktních tepelných čerpadel je pak součástí venkovní jednotky také samotný kondenzátor.
    PUEIndikátor energetické efektivity (Power Usage Effectiveness) je poměr mezi celkovou energií dodanou do datového centra ku energii spotřebovanou IT vybavením. Čím nižší PUE hodnota, tím vyšší je energetická účinnost DC. Ideální hodnota PUE = 1. Dnešní průměrné PUE se pohybuje okolo 1,6. Nutno podotknout, že nejmodernější DC dosahují hodnot 1,2-1,1.
    SEERSezónní chladící faktor. Udává průměrný chladící faktor za chladící sezónu, tedy poměr vyrobeného chladu výkonu ku dodané energii. Čím je chladící faktor vyšší, tím lepší je tepelné čerpadlo, protože je jeho provoz levnější. Chladící faktor také závisí na rozdílu teplot v primárním a sekundárním okruhu. Čím je rozdíl teplot nižší, tím je topný faktor vyšší.
    VýparníkČást klimatizace (tepelného čerpadla), kde dochází ke změně kapalného skupenství chladiva na plynné, absorpci tepla a následném odvodu do kompresoru, tzv. "studená" část okruhu. U chlazení je výparník v interieru, v případě tepelného čerpadla venku. U všech tepelných čerpadel vzduch – voda je nutné počítat s tím, že se na výparníku sráží voda a při nižších teplotách se tvoří námraza. Jednotka má z tohoto důvodu tzv. funkci odmrazování.
  • Detailní popis úsporného opatřeníposlední editace 27.8.2018

    Klasickým a nejrozšířenějším způsobem chlazení IT je chlazení vzduchem. V současné době se používají tři způsoby chlazení. První jsou sálové jednotky tzv. CRAC (Computer Room Air Condition), druhé jsou mezirackové jednotky (in-row) a jako poslední jsou používány jednotky CoolTop.

    SÁLOVÉ JEDNOTKY 

    Takzvané „skříně“ se většinou nacházejí po obvodu místnosti, shora nasávají teplý vzduch ve výměníku ho ochladí a vyfukují pod zdvojenou podlahu, odkud se dostává perforovanými dlaždicemi do studené uličky před servery. Problémem ale je dlouhý vertikální okruh vzduchu s vysokou energetickou spotřebou a neschopnost lokálně reagovat na potřeby serverů. CRAC navíc zabírá mnoho podlahového prostoru.

    MEZIRACKOVÉ JEDNTOKY 

    Modernější způsob nabízejí in-row jednotky umístěné mezi rozvaděči, které zásobují chladným vzduchem servery ve své blízkosti. Okruh proudění vzduchu je horizontální, velmi krátký a lze tak poměrně pružně reagovat na lokální IT potřeby.

    NADRACKOVÉ JEDNOTKY 

    Třetí řešení nabízí jednotka CoolTop, která se vrací k vertikálnímu systému, ale lokálnímu. Chladicí jednotky jsou umístěny přímo nad rozvaděči, kde nasávají z jejich zadních částí vzduch a ochlazený jej foukají dolů před rozvaděče. Jednotka CoolTop tak nabízí daleko lepší využití energie, může reagovat na lokální požadavky, a přitom nezabírá žádnou plochu v datovém centru.

  • Referenceposlední editace 27.8.2018

  • Externí články, publikace

 

Autor, Odborný garant a administrátor editací:
Ing. Petr Kotek, Ph.D. - [napsat soukromou zprávu]