Cara Udara Dikawal dalam Sistem di Bawah Lantai Akses Terangkat Bangunan

Cara Ruang Bawah Lantai (Underfloor Plenum) Berfungsi sebagai Ruang Udara Bertekanan

Sistem pengurusan udara dalam plenum di bawah lantai menggunakan ruang di bawah panel lantai yang ditinggikan sebagai bentuk ruang tekanan untuk aliran udara. Apabila udara disejukkan dalam unit CRAC, ia beredar melalui kawasan tersebut dengan cara yang mencipta keadaan keseimbangan tekanan dengan udara di dalam ruang tersebut. Disebabkan susunan plenum di bawah lantai, sistem ini menghalang pembentukan titik panas suhu di dalam bilik dengan mengarahkan udara yang disejukkan ke lokasi yang dikehendaki melalui jubin berlubang yang dipasang secara strategik. Sistem ini direka dengan julat tekanan yang optimum dan tanpa perubahan ketara dalam aliran udara, mencapai prestasi terbaik untuk penyejukan serta menyediakan persekitaran yang stabil bagi pengurusan IT.

Fizik dan Prestasi: Penghantaran Berbeza Tekanan ke Inlet Pelayan

Penyejukan terarah beroperasi berdasarkan prinsip perubahan tekanan di dalam plenum dan pada saluran masuk udara pelayan. Prinsip ini berlandaskan suatu prinsip fizik yang hampir tidak diketahui, iaitu Prinsip Bernoulli. Apabila tekanan dibina di dalam plenum, udara akan mengalir ke kawasan yang mempunyai tekanan lebih rendah—iaitu saluran masuk udara pelayan. Dalam kes kami, kelajuan aliran udara meningkat sebanyak 25% berbanding sistem atap tradisional. Cabaran utama ialah penempatan jubin-jubin tersebut di lantai pusat data agar dapat memanfaatkan perbezaan tekanan tersebut. Pusat data yang mempunyai perbezaan tekanan sebanyak 0.05 inci lajur air di dalam plenum, secara purata, mencatatkan penurunan suhu saluran masuk pelayan sebanyak 4 darjah Celsius. Ini berdasarkan kajian yang dijalankan oleh Uptime Institute pada tahun 2022.

Lantai Akses Kami dengan Kecekapan Penyejukan Aliran Udara Memberikan Hasil yang Dapat Diukur: Kami mempunyai contoh perbezaan suhu yang diukur sebanyak 4.3°C, yang sepadan dengan penempatan strategik jubin berlubang.

Kawalan suhu udara yang dihisap oleh pelayan ditingkatkan dengan penempatan jubin berlubang yang dioptimumkan. Secara khusus, apabila susunan jubin sepadan dengan kawasan panas (hot spots) pada rak pelayan, udara sejuk boleh diarahkan secara tidak terhalang ke saluran masuk pelayan, dan tidak dibazirkan dalam kitar semula udara buangan. Kami berjaya mencapai hasil yang ketara dengan pendekatan ini, di mana perbezaan suhu antara udara yang masuk dan keluar daripada pelayan diukur berkurang sebanyak 4.3°C. Peningkatan dalam perbezaan suhu ini adalah sangat kritikal untuk mengekalkan integriti penyejukan, memandangkan konfigurasi IT syarikat terus berkembang.

Pengoptimuman Berasaskan CFD: Pemodelan Aliran Udara Secara Real-Time untuk Mengurangkan PUE

Menggunakan pemodelan Dinamik Bendalir Berkomputer (CFD) menunjukkan secara tepat di mana haba terkumpul secara tidak cekap dan mengilustrasikan cara membuat pelarasan terhadap perkara seperti bilangan lubang terebuk pada jubin lantai, penempatan jubin, dan penyelarasan unit penyejukan. Kajian yang dijalankan oleh Makmal Kebangsaan Lawrence Berkeley pada tahun 2024 menyatakan bahawa nilai PUE berkurang sebanyak kira-kira 0.15 dengan kaedah ini berbanding dengan kaedah tekaan semata-mata. Perubahan ini mungkin kelihatan tidak signifikan, tetapi kos penyejukan yang berkaitan dengan pengurangan ini turun kira-kira 18% hingga 30%. Nilai sebenar berasal daripada sistem yang secara berterusan memantau dan mengawal secara aktif isipadu aliran udara untuk menyesuaikan dengan tuntutan pelayan. Ini menghilangkan kawasan panas (hot spots) yang boleh merosakkan peralatan serta menghalang udara panas daripada mengelak lokasi yang baru disejukkan secara sasaran.

Penghapusan Kawasan Panas melalui Keseragaman Agihan Udara

Sistem aliran udara penyejukan lantai akses tinggi berjaya menghilangkan titik panas terma, bukan melalui penyejukan berlebihan, tetapi melalui pengagihan seragam dan terarah. Apabila direka dan dilaksanakan dengan betul, sistem-sistem ini menghalang udara sejuk daripada 'short-circuit' dan udara panas daripada beredar semula, serta akhirnya menyelesaikan titik panas terma yang melebihi had terma ASHRAE sehingga 13.66.

Mengatasi stratifikasi terma melalui Aliran Udara Bawah Lantai yang Konsisten

Stratifikasi terma adalah suatu fenomena yang disebabkan oleh udara buangan panas yang naik dan menghasilkan campuran udara bekalan berkualiti rendah. Pergerakan udara di bawah lantai pada kelajuan kira-kira 2.5 meter sesaat atau lebih membantu memecahkan lapisan terma. Beberapa langkah tambahan diperlukan untuk memecahkan lapisan terma tersebut. Salah satunya ialah menyegel lubang penerusan kabel. Selain itu, mengisi ruang kosong dalam rak pelayan dengan panel penutup (blanking panels) merupakan langkah utama. Langkah-langkah ini memastikan udara sejuk hanya dihantar melalui jubin berlubang seperti yang direka.

Aliran Udara yang Dikendalikan Secara Pusat: Menyelaraskan Output CRAC dengan Susunan Jubin

Aliran udara lalai (bypass) boleh mengurangkan kapasiti penyejukan pusat data sebanyak 25–40%. Ini berlaku kerana unit CRAC mengurangkan aliran udara ke udara berpendingin yang belum sampai ke pelayan. Dinamik bendalir berkomputer (computational fluid dynamics) menunjukkan bahawa masalah ini boleh diselesaikan melalui konfigurasi ketelusan jubin yang berbeza, yang sepadan dengan zon suhu rak. Jubin dengan ketelusan melebihi 56% cenderung kehilangan udara ke rak yang paling padat. Selain itu, arah aliran udara unit CRAC harus diselaraskan dengan kedudukan jubin di seluruh bilik. Ini memaksimumkan perbezaan tekanan dalam sistem, iaitu faktor penentu kecekapan sistem penyejukan.

Strategi Koheren untuk Pengurusan Aliran Udara dalam Persekitaran Lantai Terangkat

Lantai akses menyediakan infrastruktur bagi kebanyakan sistem penyejukan, tetapi ia benar-benar melengkapi sistem apabila digabungkan dengan strategi pengurusan aliran udara yang baik. Konfigurasi lorong panas/lorong sejuk tidak membenarkan pencampuran udara balik yang hangat dengan udara bekalan yang masuk. Ini membolehkan ketekalan suhu yang lebih baik di seluruh lorong tersebut. Penggunaan panel penutup yang betul, bersama dengan sistem pengurusan kabel yang kedap, membolehkan pengawalan tekanan yang lebih baik dalam ruang plenum, sambil mengurangkan pembaziran tenaga sebanyak kira-kira 30%. Penggunaan jubin secara inovatif, berdasarkan keadaan semasa yang diukur melalui peta suhu dan pemodelan komputer, membawa kepada respons yang lebih baik terhadap perubahan sistem.
Gabungan teknik-teknik ini akan menghasilkan pengurangan dalam metrik penggunaan kuasa efektif (PUE) sebanyak kira-kira 0.15–0.3 mata, iaitu peningkatan sebenar dari segi kecekapan dan kebolehpercayaan sistem penyejukan serta persekitaran terkawal.

Bahagian Soalan Lazim

Apakah itu lantai akses yang ditinggikan?
Lantai akses yang ditinggikan ialah struktur lantai yang dinaikkan yang menggunakan ruang di bawahnya untuk pemasangan kabel, sistem HVAC, dan infrastruktur lain.

Bagaimana plenum bawah lantai membantu dalam proses penyejukan?
Plenum bawah lantai ialah ruang udara bertekanan yang memudahkan pengagihan udara berkelajuan secara sekata untuk meminimumkan kawasan panas dan menyesuaikan diri dengan keperluan penyejukan.
Apakah faedah menggunakan jubin berlubang pada lantai akses?
Jubin berlubang meningkatkan kecekapan penyejukan dengan membolehkan aliran udara sejuk yang lebih baik ke saluran masuk pelayan, seterusnya mengawal suhu di sekitar pelayan.

Apakah tindakan yang boleh diambil untuk mengelakkan stratifikasi termal?

Pengedaran udara yang konsisten di bawah sistem lantai serta penutupan celah-celah terbuka dapat mendorong pengagihan udara sejuk secara terkawal dan sekata.

Apakah maksud aliran udara lalai (bypass airflow) dan bagaimana ia boleh dielakkan?

Aliran udara melintas adalah apabila udara berpendingin dikembalikan ke unit CRAC sebelum diedarkan sepenuhnya, dan untuk mengelakkan perkara ini, disyorkan agar saluran keluar CRAC dikonfigurasikan mengikut rekabentuk grid jubin.