Zemin Izgarası Hava Beslemeli Modüler Veri Merkezlerinde Hava Akışı Organizasyonunun Deneysel ve Sayısal İncelenmesi

Özet

Çalışma, modüler veri merkezinde bilgisayar odasının ısıl ortamını iyileştirmenin, güç tüketimini azaltmanın ve sunucuların güvenli çalışmasını sağlamanın yolunu soruyor. Salon 26,4 × 16,2 × 4,5 m, 10 × 16 düzende 160 standart 42U kabin (600 × 1200 mm) içeriyor; tasarım 600 mm yükseltilmiş zemin ve %40 açık alanlı 600 × 600 mm ızgaralara sahip. CFD modeli dönüş havası sıcaklığı ve hız ölçümlerine karşı doğrulandı: dönüş girişi 1'de ortalama göreli hatalar sıcaklık için %13,24 ve hız için %10,73, dönüş girişi 2'de %7,73 ve %7,26; maksimum hatalar yaklaşık %15.

Yükseltilmiş zemini 600'den 800 mm'ye çıkarmak entransi kaybını 10.578,8 kW·K'e düşürdü; 1000 mm'ye çıkmak yalnızca 10.533,1 kW·K'e küçük bir düşüş verdi; bu nedenle 600-800 mm maliyet-fayda aralığı olarak öneriliyor. Izgara açık alanını %20'den %40'a çıkarmak entransi kaybını 16.642,0'dan 10.933,8 kW·K'e düşürdü, %60'a çıkmak ise 15.064,2 kW·K'e yükseltti; %20 veya %60 açık alanda kabin giriş sıcaklıkları 27 °C'yi aştı. Birleşik desen (soğutma ünitelerine yakın düşük açıklık, uzak uçta yüksek, koridor ortasında %40) kapamasız en düşük entransi kaybını, 8238,3 kW·K, verdi.

Soğuk koridor kapamayla entransi kaybı 4450 kW·K, hem soğuk hem sıcak koridor kapalıyken 3500 kW·K oldu. Makale 600-800 mm zeminli ve %40 açık ızgaralı tasarımı, tipik zemin altı salonlar için soğuk koridor kapamayı, yüksek yoğunluk veya uzun atış mesafeleri için çift kapamayı öneriyor.

Sınırlar: doğrulama hataları dönüş ızgaralarında ortalama yaklaşık %7-13 ile oldukça büyük; entransi kaybı geri dönüşümsüz karışımın bir ölçüsü olup RCI veya SHI gibi yaygın standart göstergelerle doğrudan karşılaştırılamıyor. Sonuçlar tek bir modüler salon geometrisine bağlı.

Öne çıkan noktalar

1. Salon 26,4 × 16,2 × 4,5 m; 10 × 16 düzende 160 standart 42U kabin (600 × 1200 mm); tasarımda 600 mm yükseltilmiş zemin ve %40 açık alanlı 600 × 600 mm ızgaralar.
2. Ölçümlere karşı ortalama göreli hatalar dönüş girişi 1'de sıcaklık %13,24 ve hız %10,73, dönüş girişi 2'de %7,73 ve %7,26; maksimum hatalar yaklaşık %15.
3. Zemini 600'den 800 mm'ye çıkarmak entransi kaybını 10.578,8 kW·K'e düşürdü; 1000 mm yalnızca 10.533,1 kW·K'e küçük bir düşüş verdi; 600-800 mm maliyet-fayda aralığı olarak öneriliyor.
4. Izgara açık alanını %20'den %40'a çıkarmak entransi kaybını 16.642,0'dan 10.933,8 kW·K'e düşürdü; %60'a çıkmak 15.064,2'ye yükseltti; %20 veya %60'ta kabin giriş sıcaklıkları 27 °C'yi aştı.
5. Birleşik desen (ünitelere yakın düşük, uzak uçta yüksek, koridor ortasında %40) kapamasız en düşük entransi kaybını, 8238,3 kW·K, verdi.
6. Soğuk koridor kapamayla entransi kaybı 4450 kW·K, hem soğuk hem sıcak koridor kapalıyken 3500 kW·K.

Tasarımda kullanımı

• Yükseltilmiş zemin yüksekliğini 600-800 mm, ızgara açık alanını yaklaşık %40 seçin; 1000 mm zemin yalnızca küçük ek kazanç verdi ve %20 veya %60 açık alan kabin girişini 27 °C üzerine çıkardı.
• Tipik zemin altı salonlarda soğuk koridor kapamayı, yüksek yoğunluk veya uzun atış mesafelerinde çift kapamayı varsayılan yapın; entransi kaybı 4450 ve 3500 kW·K'e indi.
• Soğutma ünitelerine yakın ızgaralarda düşük, uzak uçta yüksek açıklık kullanan birleşik deseni değerlendirin (8238,3 kW·K).

Kimler okumalı

Yükseltilmiş zemin yüksekliği, ızgara açıklığı ve koridor kapama kararlarını veren modüler veri merkezi soğutma tasarımcıları.

Belgenin bölümleri

1. 1. Giriş
2. 2. Malzeme ve yöntemler (2.1 Deney: deney konuları, deney testi; 2.2 Model oluşturma ve doğrulama: temel varsayımlar, matematiksel model; 2.3 Izgara bölme ve doğrulama; 2.4 Sınır koşulları ve işletme koşulları; 2.5 Veri işleme ve entransi)
3. 3. Sonuçlar ve tartışma (3.1 Model doğrulama, 3.2 Yükseltilmiş zemin yüksekliğinin etkisi, 3.3 Zemin ızgarası açıklık oranının etkisi, 3.4 Kapalı soğuk/sıcak kanalların etkisi, 3.5 Değerlendirme: entransi kaybı)
4. 4. Sonuçlar

İlgili standartlar

• GB 50174 Code for design of data centers
• ASHRAE TC 9.9 Thermal Guidelines for Data Processing Environments

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Jingping Zhao; Jianlin Wu; Mengying Li

Yayıncı

Buildings (MDPI AG)

Yıl

2024

Cilt

14

Sayı

9

Sayfalar

2750

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

DOI

10.3390/buildings14092750

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.mdpi.com

Künye