Құрылыстың көтерілген қол жеткізу еденінің астындағы жүйеде ауа қалай басқарылады

Еден астындағы қуыстың қысымды ауа қамерасы ретінде қалай жұмыс істейтіні

Еден астындағы ауа басқару жүйесі ауаның ағуы үшін көтерілген еден тақталарының астындағы кеңістікті қысым камерасы ретінде пайдаланады. Ауа CRAC қондырғыларында шарттандырылған кезде, ол камерадағы ауамен қысым тепе-теңдігін қалыптастыратындай тәсілмен аймақ бойымен циркуляцияға түседі. Еден астындағы плenumдардың орналасуы ауаның шарттандырылған ағысын стратегиялық орналасқан тесікті плиткалар арқылы қажетті орынға бағыттап, бөлмедегі температураның жоғары болуына («ыстық дақтарға») себепші болмайды. Бұл жүйе қысымның оптималды ауқымында және ауа ағысында маңызды өзгерістерсіз құрылған, сондықтан ол салқындату үшін ең жақсы нәтиже береді және IT-басқару үшін тұрақты орта қамтамасыз етеді.

Физика және өнімділік: Сервердің кірісіне қысым айырымы бойынша берілу

Мақсатты салқындату плenum ішіндегі және сервердің ауа кірісіндегі қысымның өзгеруіне негізделген. Бұл физиканың шамамен белгісіз принципі — Бернулли принципіне негізделген. Плenumда қысым құрылған кезде ауа төмен қысымды аймаққа — сервердің ауа кірісіне бағытталады. Біздің жағдайымызда ауа ағысының жылдамдығы ескі жоғарғы орналасқан жүйелерге қарағанда 25%-ға артты. Негізгі қиындық — қысымның өзгеруін пайдалану үшін перфорациялық плиткаларды дата-орталығының еденіне тиімді орналастыру. Плenumда 0,05 дюйм су бағанасына тең қысым айырымы бар дата-орталықтарда сервердің ауа кірісіндегі температура орташа есеппен 4 °C-қа төмендейді. Бұл 2022 жылы Uptime Institute зерттеуінің нәтижесі.

Ауа ағысымен салқындату тиімділігін арттыратын біздің қол жеткізу едендерімізге қатысты табыстар сандық түрде өлшенеді. Мысалы, перфорациялық плитканы стратегиялық орналастыру нәтижесінде өлшенген температура айырымы 4,3 °C құрады.

Перфорациялық плиткалардың оптималды орналасуы арқылы серверлердің соратын ауасының температурасын бақылау жақсартылды. Нақтысында, плиткалардың орналасуы серверлердің қабырғалық тұсындағы ыстық нүктелеріне сәйкес келгенде, салқын ауа серверлердің кірістеріне кедергісіз бағытталады және шығарылатын ауаның қайта циркуляциясына кетпейді. Бұл әдіспен біз маңызды нәтижелерге қол жеткіздік: серверлерге келетін және одан шығатын ауаның температуралық айырымы 4,3°C-қа төмендеді. Температуралық айырымдардағы осы жақсарту IT-конфигурацияларының үнемі өзгеріп отыруы кезінде салқындатудың тұтастығын сақтау үшін мүлдем қажет.

CFD-негізделген оптимизация: PUE-ны төмендету үшін нақты уақытта ауа ағысын моделдеу

Есептеуіш сұйықтық динамикасы (CFD) модельдеуін қолдану жылу қайда тиімсіз жиналатынын нақты көрсетеді және еден плиталарында қанша тесік болуы керек, плиталарды қалай орналастыру керек және салқындату қондырғыларын қалай туралау керек сияқты мәселелерге түзетулер енгізу әдістерін көрсетеді. 2024 жылы Лоуренс Беркли Ұлттық зертханасы жүргізген зерттеу бұл әдісті қолданған кезде PUE бағаларының шамамен 0,15-ке төмендейтінін айтады, ал бұл бағалардың анықталуы қателіктерге негізделген әдістерге сүйенуге қарағанда. Бұл маңызды өзгеріс емес сияқты көрінуі мүмкін, бірақ осы төмендеумен байланысты салқындату шығындары шамамен 18%–30% аралығында төмендейді. Шынайы пайда серверлердің қажеттіліктеріне сай ауа ағынының көлемін үнемі бақылайтын және белсенді түрде реттейтін жүйелерден келеді. Бұл жабдықтарды зақымдайтын ыстық дақтарды жояды және жылы ауаның мақсатты түрде салқындатылған жерлерден айналып өтуін болдырмаған.

Ауа тарату біркелкілігі арқылы ыстық дақтарды жою

Көтерілген едендегі салқындату ауа ағысы жүйелері жылулық қызу нүктелерін артық салқындату арқылы емес, біркелкі және мақсатты тарату арқылы сәтті жойылады. Дұрыс жобаланып және іске асырылған кезде бұл жүйелер салқын ауаның қысқа тұйықталуын және ыстық ауаның қайта циркуляциялануын болдырмауға көмектеседі; сонымен қатар, жылулық қызу нүктелерін ASHRAE-дің жылулық шектерінен 13,66-ға дейін асып кетуін шешеді.

Тұрақты еден астындағы ауа ағысы арқылы жылулық қабаттануға кедергі көрсету

Жылулық қабаттану — бұл ыстық шығыс ауасының көтерілуінен туындайтын құбылыс, ол төмен сапалы таза ауа араласуын тудырады. Еден астындағы ауа ағысының жылдамдығы шамамен 2,5 метр/секунд немесе одан жоғары болса, жылулық қабаттарды бұзуға көмектеседі. Жылулық қабаттарды бұзу үшін бірнеше қосымша шаралар қажет. Олардың бірі — кабель өткізгіштерін герметикалау. Сонымен қатар, серверлердің стойкаларындағы бос орындарды бос пластиналармен толтыру — негізгі шара. Бұл шаралар салқын ауаның тек қана жобаланған перфорациялық плиткалар арқылы берілуін қамтамасыз етеді.

Орталықтан басқарылатын ауа ағысы: CRAC шығысын плиталардың орналасуымен сәйкестендіру

Ауа ағысын айналдыру (байпас) дерек қорының салқындату қуатын 25–40% дейін төмендетуі мүмкін. Бұл CRAC қондырғылары серверлерге жетпеген дайындалған ауаға ауа ағысын азайтқандықтан болады. Есептеу арқылы сұйықтық динамикасы (CFD) есептеулері бұл проблеманы стойкалардың температуралық аймақтарына сәйкес плиталардың кеуектілігін басқаша конфигурациялау арқылы шешуге болатынын көрсетті. Кеуектілігі 56% асатын плиталар тығыз орналасқан стойкаларға ауа жоғалтады. Сонымен қатар, CRAC қондырғыларының ауа ағысы бағыты барлық бөлмедегі плиталардың орналасуымен сәйкес келуі керек. Бұл жүйедегі қысым айырымын максималдайды, ал бұл салқындату жүйесінің тиімділігін анықтайтын негізгі фактор.

Көтерілген еден ортасы үшін ауа ағысын басқарудың үйлесімді стратегиялары

Қол жетімді едендер көбінесе салқындату жүйелері үшін инфрақұрылымды қамтамасыз етеді, бірақ олар жақсы ауа ағысын басқару стратегияларымен қосылғанда ғана жүйеге нақты толықтырғыш болады. Қыздырылған өткел/салқындатылған өткел конфигурациялары жылы қайтарылатын ауа мен келетін жеткізу ауасының араласуына мүмкіндік бермейді. Бұл барлық өткел бойынша температураның тұрақтылығын жақсартады. Жарамсыз панельдердің дұрыс қолданылуы мен кабельді басқару жүйелерінің герметизациялануы плenumда қысымды ұстап тұруды жақсартады және энергия шығынын шамамен 30% азайтады. Температура карталары мен компьютерлік моделдеу арқылы өлшенген қазіргі жағдайларға негізделген плиткалардың инновациялық қолданылуы жүйе өзгерістеріне жауап беруді жақсартады.
Бұл әдістердің үйлесімі энергия пайдалану тиімділігі (PUE) көрсеткішін шамамен 0,15–0,3 баллға төмендетеді, бұл салқындату жүйелері мен бақыланатын ортаның тиімділігі мен сенімділігін нақты жақсарту болып табылады.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

Көтерілген қол жетімді еден дегеніміз не?
Көтерілген қатынас едені — бұл кабельдерді, ЖЖЖ (жылу, желдету және кондиционерлеу) және басқа инфрақұрылымды орналастыру үшін астындағы кеңістікті пайдаланатын көтерілген еден құрылымы.

Еден астындағы плenum қалай салқындатуға көмектеседі?
Еден астындағы плenum — бұл шартты ауа қоспасын тең бөлуге мүмкіндік беретін, ыстық дақтарды азайтатын және салқындату қажеттіліктеріне сай келетін қысымды ауа қуысы.
Қатынас едендерінде тесікті плиткаларды қолданудың артықшылықтары қандай?
Тесікті плиткалар серверлердің кірістеріне салқын ауаның жақсырақ ағуына мүмкіндік беру арқылы салқындату тиімділігін арттырады, сондықтан серверлердің айналасындағы температураны реттеуге болады.

Температуралық стратификациядан қалай құтылуға болады?

Еден астындағы ауа ағысын тұрақты ұстау мен ашық саңылаулардың тығыздалуы салқын ауаны бақыланатын және тең бөлуге ықпал етеді.

Айналымдық ауа ағысы деген не және оны қалай болдырмауға болады?

Ауа ағысын айналып өту — бұл шартты ауа толық таратылмай-ақ CRAC қондырғыларына қайтарылады; оны болдырмау үшін CRAC-тың шығыс ауасын плиткалардың торлы дизайніне сәйкес конфигурациялау ұсынылады.