Kako se upravlja vazduhom u sistemu ispod podnoga za podignute ulazne površine zgrade

Kako podni plenum radi kao komora pod pritiskom

Sistem upravljanja vazduhom u podnim plenarima koristi prostor ispod podnih ploča kao oblik komore pritiska za protok vazduha. Kada se vazduh klimatiza u CRAC jedinicama, cirkuliše kroz područje na način koji stvara stanje ravnoteže pritiska sa vazduhom u komori. Zbog rasporeda podnih plenuma, on sprečava stvaranje toplih temperatura u prostoriji tako što vodi klimatizovani vazduh na željeno mjesto kroz strateški postavljene perforirane pločice. Sistem je dizajniran sa optimalnim rasponom pritiska i bez značajnih promena protoka vazduha, postižući najbolje moguće performanse za hlađenje i pružajući stabilno okruženje za upravljanje IT-om.

Fizička i performansi: isporuka diferencijalnog pritiska na ulaze servera

Ciljani rashladni radovi na principu promjene pritiska unutar plenuma i na ulazu vazduha servera. Ovo se temelji na gotovo nepoznatom principu fizike zvanoj Bernoullijev princip. Kada se napravi pritisak plenuma, vazduh će se kanalizovati tamo gdje je pritisak manji, u server. U našem slučaju, brzina protoka zraka je povećana za 25% s obzirom na stare vazdušne sisteme. Izazov je postaviti pločice na podu data centra kako bi iskoristili promjene pritiska. U data centrima sa razlikom pritiska od 0,05 inča, vodeni stub na plenumu, u prosjeku, svjedoči padu temperature ulaza servera za 4 stepena Celzijusa. To je prema Uptime Institute istraživanju, 2022.

Naš pristup podovima sa strujom zraka rashladiti efikasnost je kvantifikovan imamo primjer izmjerene razlike u temperaturi od 4.3 ° C koja odgovara strateškom postavljanju perforirane pločice.

Kontrola temperature vazduha koji se upija u servere poboljšava se optimiziranim postavljanjem perforiranih pločica. Konkretno, kada raspored pločica odgovara vrućim tačkama serverskih stojala, hladni vazduh može se neometano usmjeravati na ulaze servera, a ne gubiti u recirkulaciji iscrpljenog vazduha. Uspjeli smo da postignemo značajne rezultate sa ovim jer su temperaturne razlike koje dolaze i ulaze u servere izmerene da imaju 4.3 °C nižu temperaturu. Ovo poboljšanje temperaturnih razlika je apsolutno kritično za održavanje integriteta hlađenja dok se promjene u IT konfiguracijama kompanije nastavljaju razviti.

U slučaju da je to moguće, potrebno je da se u skladu sa člankom 6. stavkom 1.

Upotreba računarske fluidne dinamike (CFD) modeliranja pokazuje tačno gdje se toplota neefektivno nakuplja i ilustrira kako napraviti prilagodbe u stvarima kao što su koliko perforacija postoji u podnim pločicama, postavljanje pločica i poravnanje jedinica za hlađenje. Istraživanje koje je sprovela Lawrence Berkeley National Lab 2024. godine navodi da se ocjene PUE smanjuju za oko 0,15 sa ovom metodom u poređenju sa oslanjanjem na metode nagađanja. To možda ne izgleda kao značajna promena, ali troškovi hlađenja povezani sa ovim smanjenjem padaju za oko 18% do 30%. Prava vrijednost dolazi od sistema koji neprekidno prate i aktivno kontrolišu volumen protoka vazduha kako bi se udovoljili zahtjevima servera. To eliminiše vruće tačke koje oštećuju opremu i sprečava topli vazduh da zaobiđe ciljana novohlađena mesta.

Eliminisanje vrućih tačaka kroz jednako distribuciju vazduha

Sistem za hlađenje vazduha sa podnim pristupom uspešno eliminiše toplotne žarišta, ne preko pretjeranog hlađenja, već kroz jednaku i ciljaniju distribuciju. Kada su pravilno dizajnirani i implementirani, ovi sistemi sprečavaju kratkotrajanje hladnog vazduha i recirkulaciju vrućeg vazduha, i na kraju rešavaju vruće tačke koje premašuju ASHRAE toplotne granice za čak 13,66.

Prevazilaženje toplotne stratifikacije kroz konzistentan protok vazduha ispod poda

Termalna stratifikacija je fenomen uzrokovan uzdizanjem toplog ispušnog vazduha i stvaranjem loše kvalitete mješavine snabdevanja vazduha. Kretanje vazduha ispod poda brzinom od oko 2,5 metra u sekundi ili više pomaže da se razbiju toplotni slojevi. Za razbijanje toplotnih slojeva potrebne su nekoliko dodatnih mjera. Prolazni kablovi za zapečaćivanje su jedan. Pored toga, popunjavanje praznih prostora u serverskim regalom sa praznim panelovima je ključna mjera. Ove mere osiguravaju da se hladni vazduh isporučuje samo kroz perforirane pločice kako je dizajnirano.

Centralno upravljani protok vazduha: usklađivanje izlaza CRAC-a sa rasporedom ploča

Bypass protok vazduha može smanjiti kapacitet hlađenja u data centru za 25-40%. To je zato što CRAC jedinice smanjuju protok vazduha na klimatizovani vazduh koji nije stigao do servera. Računarska dinamika fluida pokazala je da se problem može riješiti različitom konfiguracijom poroznosti pločica koja odgovara temperaturnim zonama stolice. Pločice sa poroznošću većom od 56% će verovatno izgubiti vazduh u najgušće rakove. Osim toga, smjer protoka vazduha CRAC jedinica treba da bude usklađen sa pozicioniranjem pločica u cijeloj prostoriji. To maksimizira razlike pritiska u sistemu, što je odlučujući faktor u efikasnosti sistema hlađenja.

Koherentne strategije upravljanja protokom vazduha za podne prostorije

Ploča za pristup pružaju infrastrukturu za većinu sistema za hlađenje, ali oni zaista dopunjuju sistem kada se kombinuju sa dobrim strategijama upravljanja protokom vazduha. Konfiguracije tople i hladne prolaze ne omogućavaju mešanje toplog povratnog vazduha i ulaznog vazduha. To omogućava bolju konzistenciju temperature u cijelom prolazu. Pravilna upotreba ploča za pražnjenje, zajedno sa sistemima za upravljanje kablovima za zapečaćivanje, omogućava bolju kontrolu pritiska u plenumu, istovremeno smanjujući potrošenu energiju za oko 30%. Inovativna upotreba pločica, zasnovana na trenutnim uslovima mjerenim temperaturnim kartama i računarskim modeliranjem, dovodi do boljeg odziva na promjene sistema.
Kombinacija ovih tehnika rezultira smanjenjem efikasnosti korišćenja energije (PUE) za približno 0,15-0,3 poena, što je stvarno poboljšanje efikasnosti i pouzdanosti sistema hlađenja i kontrolisanog okruženja.

Odjeljek često postavljenih pitanja

Šta je podni pristupni sprat?
Podni pristupni pod je podna struktura koja koristi prostor ispod sebe za kablovske, HVAC i druge infrastrukture.

Kako podni plenum pomaže u hlađenju?
Podni plenum je komora pod pritiskom koja omogućava ravnomernu distribuciju klimatizovanog zraka kako bi se smanjile vruće tačke i kontura za potrebe hlađenja.
Koje su prednosti upotrebe perforiranih pločica u ulaznim podovima?
Perforirane pločice poboljšavaju efikasnost hlađenja omogućavajući bolji protok hladnog vazduha do ulaza servera, čime se kontroliše temperatura oko servera.

Šta se može učiniti da se izbjegne toplotna stratifikacija?

Dosledna cirkulacija vazduha ispod sistema podova, kao i zatvaranje otvorenih praznina, mogu da doprinesu kontrolisanom i ravnom distribuciji hladnog vazduha.

Šta znači obilazak vazdušnog toka i kako ga se može izbjeći?

U slučaju da se CRAC-ovi ne koriste za praćenje, treba da se utvrdi da je CRAC-ovi sistem za praćenje u skladu sa standardnim standardima.