Bir Bina’nın Yükseltme Erişim Katının Altındaki Sistemde Havanın Nasıl Yönetildiği

Alt Zemin Plenum’unun Basınçlandırılmış Hava Odası Olarak Çalışışı

Zemin altı havalandırma odalarındaki hava yönetim sistemi, yükseltilmiş zemin panellerinin altındaki alanı, havanın akışı için bir basınç odası olarak kullanır. Hava, CRAC ünitelerinde şartlandırıldığında, bu alan içinde odadaki havayla basınç dengesi oluşturacak şekilde dolaşır. Zemin altı havalandırma odalarının düzeni, koşullandırılmış havayı stratejik olarak yerleştirilmiş delikli fayanslar aracılığıyla istenen konuma yönlendirerek, odanın içinde sıcaklık noktalarının oluşmasını engeller. Bu sistem, optimal bir basınç aralığına sahip olacak şekilde tasarlanmıştır ve hava akışında önemli değişiklikler olmadan soğutma açısından en iyi performansı sağlar; böylece BT yönetimi için kararlı bir ortam oluşturulur.

Fizik ve Performans: Sunucu Girişlerine Basınç Farkı Yönelimli Hava Dağıtımı

Hedefe yönelik soğutma, plenum içindeki ve sunucu hava girişi noktasındaki basınç değişimi prensibine dayanır. Bu, Bernoulli ilkesi adı verilen, neredeyse bilinmeyen bir fizik prensibine dayanır. Plenumda bir basınç oluşturulduğunda hava, daha düşük basınçlı bölgeye, yani sunucu girişlerine doğru yönlendirilir. Bizim durumumuzda, eski tavan üstü sistemlere kıyasla hava akış hızları %25 oranında artmıştır. Zorluk, veri merkezi zeminindeki fayansların, basınç değişimlerinden yararlanacak şekilde yerleştirilmesinde yatmaktadır. Plenum üzerinde ortalama 0,05 inç su sütunu basınç farkına sahip veri merkezlerinde sunucu giriş sıcaklıklarında 4 °C’lik bir düşüş gözlemlenmektedir. Bu sonuç, Uptime Institute tarafından 2022 yılında yapılan bir araştırmaya dayanmaktadır.

Hava Akışı Soğutma Verimliliği Kazanımlarıyla Donatılmış Erişim Katlarımızın Avantajları Ölçülebilirdir. Delikli bir fayansın stratejik olarak yerleştirilmesiyle ölçülen sıcaklık farkı örneğimizde 4,3 °C’dir.

Hava sunucularının emdiği havanın sıcaklığının kontrolü, delikli karoların optimize edilmiş yerleştirilmesiyle iyileştirilmiştir. Özellikle karoların yerleşimi sunucu rafındaki sıcak noktalara uygun olduğunda soğuk hava, engelsiz olarak sunucuların girişlerine yönlendirilebilir ve atılan havanın yeniden dolaşımında israf edilmez. Bu sayede sunuculara giren ve çıkan havanın sıcaklık farklarının 4,3 °C daha düşük olduğu ölçülmüştür; bu sıcaklık farkı iyileştirmesi, şirketin BT yapılandırmalarındaki sürekli değişiklikler sürecinde soğutma sisteminin bütünlüğünü korumak açısından kesinlikle kritiktir.

CFD Tabanlı Optimizasyon: PUE Azaltımı İçin Gerçek Zamanlı Hava Akışı Modellemesi

Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) modellemesi kullanılarak ısıyun verimsizce biriktiği tam noktalar belirlenmekte ve zemin karolarındaki delik sayısı, karoların yerleştirilmesi ve soğutma ünitelerinin hizalanması gibi unsurlarda yapılacak ayarlamalar gösterilmektedir. Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı tarafından 2024 yılında yapılan araştırmaya göre, bu yöntem sayesinde PUE (Kaynak Kullanım Etkinliği) değerleri tahmin yoluyla yapılan yaklaşımlara kıyasla yaklaşık 0,15 oranında düşmektedir. Bu fark önemli görünmeyebilir; ancak bu düşüşle ilişkili soğutma maliyetleri yaklaşık %18 ila %30 oranında azalmaktadır. Gerçek değer, sunucu taleplerine göre sürekli olarak hava akışı hacmini izleyen ve aktif olarak kontrol eden sistemlerden gelmektedir. Bu sistemler, ekipmanlara zarar veren sıcak noktaları ortadan kaldırır ve ısınmış havanın hedeflenen yeni soğutulmuş bölgeleri atlayarak geçmesini önler.

Sıcak Nokta Ortadan Kaldırılması: Hava Dağıtımı Düzenliliği Aracılığıyla

Yükseltilmiş erişim zeminli soğutma hava akışı sistemleri, aşırı soğutma yapmadan, ancak eşit ve hedefe yönelik dağıtım yoluyla termal sıcak noktalarını başarıyla ortadan kaldırır. Doğru şekilde tasarlanıp uygulandığında bu sistemler, soğuk havanın kısa devre yapmasını ve sıcak havanın tekrar dolaşımına girmesini engeller; sonuç olarak ASHRAE termal sınırlarını en fazla %13,66 oranında aşan sıcak noktaları çözer.

Sabit Alt Zemin Hava Akışı ile Termal Tabakalanmayı Aşmak

Termal tabakalanma, sıcak egzoz havasının yükselmesi ve düşük kaliteli bir temin havası karışımı oluşturması nedeniyle meydana gelen bir olgudur. Zemin altındaki hava hareketi, yaklaşık 2,5 metre/saniye veya daha yüksek bir hızda gerçekleştiğinde termal katmanları kırmaya yardımcı olur. Termal katmanları kırmak için birkaç ek önleme measure gereklidir. Bunlardan biri kablo geçiş noktalarının sızdırmazlıkla kapatılmasıdır. Ayrıca, sunucu rafındaki boş alanların kapama panelleriyle doldurulması da önemli bir önlemedir. Bu önlemler, soğuk havanın yalnızca tasarlandığı gibi delikli fayanslar aracılığıyla dağıtılmasını sağlar.

Merkezi Yönetilen Hava Akışı: CRAC Çıkışının Döşeme Düzeniyle Uyumlandırılması

Atlayıcı hava akışı, bir veri merkezinin soğutma kapasitesini %25–%40 oranında azaltabilir. Bunun nedeni, CRAC ünitelerinin sunuculara ulaşmamış koşullandırılmış havaya yönelik hava akışını azaltmasıdır. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CAD), bu sorunun raf sıcaklık bölgelerine göre döşeme gözenekliliğinin farklı bir konfigürasyonuyla çözülebileceğini göstermiştir. Gözenekliliği %56’nın üzerinde olan döşemeler, en yoğun raflara hava kaybı yaşayabilir. Ayrıca, CRAC ünitelerinin hava akışı yönü, odadaki tüm döşemelerin yerleştirilmesiyle uyumlu olmalıdır. Bu durum, sistemdeki basınç farklarını maksimize eder; bu da soğutma sistemi verimliliğinin belirleyici faktörüdür.

Yükseltme Katlı Ortamlar İçin Tutarlı Hava Akışı Yönetimi Stratejileri

Erişim katları, çoğu soğutma sistemi için altyapıyı sağlar; ancak iyi hava akışı yönetimi stratejileriyle birlikte kullanıldıklarında bu sistemleri gerçekten tamamlarlar. Sıcak koridor/soğuk koridor düzenlemeleri, sıcak geri dönüş havasının ve gelen temin havasının karışmasına izin vermez. Bu durum, tüm koridor boyunca daha iyi sıcaklık tutarlılığı sağlar. Boşluk kapama panolarının doğru kullanımı ile kablo yönetimi sistemlerinin mühürlenmesi, plenum içinde daha iyi basınç tutma imkânı sunarken enerji israfını yaklaşık %30 oranında azaltır. Sıcaklık haritaları ve bilgisayar modellemesiyle ölçülen mevcut koşullara dayalı olarak fayansların yenilikçi kullanımı, sistem değişikliklerine karşı daha iyi tepki verilmesini sağlar.
Bu tekniklerin bir araya getirilmesi, güç kullanım etkinliği (PUE) metriğinde yaklaşık 0,15-0,3 puanlık bir azalmaya yol açar; bu da soğutma sistemlerinin ve kontrollü ortamın verimliliği ile güvenilirliğinde gerçek bir iyileşmedir.

SSS Bölümü

Yükseltme erişim katı nedir?
Yükseltilmiş erişim zemini, kablolar, HVAC ve diğer altyapı unsurları için altındaki alanı kullanan yükseltilmiş bir zemin yapısıdır.

Alt zemin plenumu soğutma işleminde nasıl yardımcı olur?
Alt zemin plenumu, sıcak noktaları en aza indirmek ve soğutma ihtiyaçlarına uygun şekilde hava dağıtımını sağlamak amacıyla şartlandırılmış havanın eşit şekilde dağıtılmasını sağlayan basınçlı bir hava odasıdır.
Erişim zeminlerinde delikli fayansların kullanılmasının avantajları nelerdir?
Delikli fayanslar, soğuk havanın sunucu girişlerine daha iyi akışını sağlayarak soğutma verimliliğini artırır ve bu sayede sunucuların çevresindeki sıcaklığı kontrol eder.

Termal tabakalaşmayı önlemek için neler yapılabilir?

Zemin sisteminin altındaki havanın sürekli dolaşımını sağlamak ve açık aralıkları kapamak, soğuk havanın kontrollü ve eşit şekilde dağıtılmasını destekler.

Atlayıcı hava akışı nedir ve nasıl önlenebilir?

Atlatma hava akışı, iklimlendirilmiş havanın tam olarak dağıtılmadan önce CRAC ünitelerine geri dönmesi durumudur; bu durumdan kaçınmak için CRAC çıkışının fayanslarla oluşturulan ızgara tasarımına uygun şekilde yapılandırılması önerilir.