Sayısal Simülasyonlara Dayalı Veri Merkezlerinde Isıl Performansın İyileştirilmesi

Özet

Çalışma, soğuk havayla sunucuları soğutmada uygunsuz sıcaklık dağılımının veri merkezi ısı atma sorununu nasıl ağırlaştırdığını ve bunun nasıl düzeltilebileceğini soruyor. Oda yaklaşık 32,8 × 16,9 m (klima odası dahil 552,38 m²), 5 m yüksekliğinde, 0,8 m yükseltilmiş zemin ve %50 açık ızgaralı; her biri 6,3 kW'lık (21 adet 600 W 2U sunucu) 226 kabin ve ikisi yedek on bir adet 175 kW soğutulmuş su hassas ünitesi içeriyor. Model 6SigmaDC'de tasarım verisinden kuruldu.

İki çözüm test edildi: yakın sıralarda ayarlanmış ızgara açıklığıyla birlikte ayarlanabilir zemin altı saptırıcılar ve en yakın sırada fan destekli zemin karoları. O ve N sıralarında ızgaraların altındaki zemin altı saptırıcılar ve ayarlı ızgara açıklığı, yakın taraf kabinlere hava akışını %18,1 artırdı ve uzak taraf kabinlere akışı %5,1 azalttı. Q sırası ızgaralarının fan zemin karolarıyla değiştirilmesi yakın taraf kabin hava akışını %4,9 artırdı ve uzak taraf akışını %3,8 azalttı. Ortalama kabin çıkış sıcaklığındaki en büyük düşüş 2,81 °C idi.

Her iki seçenek de ünitelere yakın ve uzak taraf kabinler arasındaki hava akışını dengeledi, soğutma kapasitesini en üst düzeye çıkardı ve sıcaklık homojenliğini iyileştirdi. Sunucu raflama süreci uzun olduğundan veri merkezi çoğu zaman tam yükte çalışmaz; çalışma en elverişsiz durumu (tam yük) ele aldı ve her iki çözümün tam kapasitede bile sunucu ekipmanını normal sıcaklık aralığında tuttuğunu gösterdi.

Sınırlar: CFD modeli ölçümlere karşı doğrulanmadı; makale ağlamayı bildiriyor ama ölçüm temelli doğrulama yok. Sonuçlar tek bir salon geometrisine bağlı ve fan karoları ile saptırıcıların maliyeti, gürültüsü ve kontrolü değerlendirilmedi.

Öne çıkan noktalar

1. Oda yaklaşık 32,8 × 16,9 m (klima odası dahil 552,38 m²), 5 m yükseklik, 0,8 m yükseltilmiş zemin, %50 açık ızgaralar; her biri 6,3 kW'lık (21 × 600 W 2U sunucu) 226 kabin ve ikisi yedek on bir adet 175 kW soğutulmuş su hassas ünitesi.
2. O ve N sıralarında ızgaraların altındaki zemin altı saptırıcılar ve ayarlı ızgara açıklığı yakın taraf kabinlere hava akışını %18,1 artırdı ve uzak taraf kabinlere %5,1 azalttı.
3. Q sırası ızgaralarının fan zemin karolarıyla değiştirilmesi yakın taraf kabin hava akışını %4,9 artırdı ve uzak taraf akışını %3,8 azalttı.
4. Ortalama kabin çıkış sıcaklığındaki en büyük düşüş 2,81 °C idi.
5. Model 6SigmaDC'de tasarım verisinden kuruldu; makale ağlamayı bildiriyor ama ölçüm temelli doğrulama yok.

Tasarımda kullanımı

• Klima ünitelerine en yakın sıralarda sıcak kabin görülürse (yüksek hızlı plenum akışının yakın karoları aç bırakması) ayarlanabilir zemin altı saptırıcı ve ızgara açıklığı ayarını fan destekli karolardan önce değerlendirin (%18,1 ve %4,9 akış kaydırma).
• Tasarımı tam yük en elverişsiz durumunda doğrulayın, çünkü raflama süreci uzun olduğundan salon çoğu zaman kısmi yükte çalışır.
• CFD sonuçlarını ölçüm doğrulaması olmadan gösterge olarak etiketleyin ve devreye almada karo debisi ölçümüyle karşılaştırın.

Kimler okumalı

Yükseltilmiş zeminli, soğuk koridor kapamalı salonlarda yakın ve uzak taraf kabin dengesini iyileştiren soğutma mühendisleri.

Belgenin bölümleri

1. 1. Giriş
2. 2. Temel yöntemler (2.1 Proje genel bakışı ve fiziksel model, 2.3 Son işleme, 2.4 Dönüşüm süreci)
3. 3. Karşılaştırma ve sonuçlar (etki, CFD simülasyon analizi, farklı yüksekliklerdeki kabinlerin CFD simülasyon analizi)
4. 4. Sonuçlar

İlgili standartlar

• GB 50174 Code for design of data centers

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Yinjie Guo; Chunyu Zhao; Hao Gao; Cheng Shen; Xu Fu

Yayıncı

Buildings (MDPI AG)

Yıl

2024

Cilt

14

Sayı

5

Sayfalar

1416

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

DOI

10.3390/buildings14051416

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.mdpi.com

Künye