Veri Merkezi Sıcaklıklarını Yükseltmenin Beklenmeyen Etkisi

Özet

Belge, kuru soğutucu ekonomizerli 1 MW'lık paket hava soğutmalı chiller tesisini üç şehirde modelleyerek giriş sıcaklığını yükseltmenin para tasarrufu sağlayıp sağlamadığını sınar. Model tam yüklü 1 MW, N+1 boyutlu 3 chiller (20 yıllık uç koşula göre), VFD'li kuru soğutucu, sabit hızlı pompalar, sıcak koridor kapatmalı N CRAH, 4 kW/raf, 0,10 dolar/kWh, yüzde 3 sermaye maliyeti ve 10 yıllık TCO üzerine kuruludur. Ekonomizer saatleri arttıkça chiller enerjisi hep düşer, ama sunucu ve CRAH fanları artan sunucu hava talebiyle hızlanır ve ek CRAH gerekebilir; toplam enerji ve TCO kötüleşebilir.

Tam yükte 15,6-26,7 C arası değişen (floating) giriş, sabit 20 C'ye göre toplam enerjide Chicago'da yüzde 1, Seattle'da yüzde 14 tasarruf, Miami'de yüzde 12 artış verir; TCO sırasıyla değişmez, yüzde 6 iyi ve yüzde 6 kötüdür. Sabit 27 C'ye çıkmak Chicago'da yüzde 13 enerji artışı, Seattle'da yüzde 2 tasarruf, Miami'de yüzde 12 artış ve konuma bakmaksızın arızalarda (X-faktörü) yüzde 31 artış getirir. TCO-optimal azami değişken sıcaklık Seattle'da 27 C, Chicago'da 23 C, Miami'de 21 C'dir. Yani dış koşula göre kayan giriş, yeni sabit noktaya çıkmayı hem enerjide hem arıza riskinde yener.

Makalenin en önemli uyarısı, kısmi PUE'nin (soğutma yalnızca) toplam enerji artsa bile her şehirde iyileşmesidir; örneğin Miami'de 1,327'den 1,314'e. PUE tek başına yanıltıcı karar metriğidir. Sunucu hava akışı eğrisine duyarlılık büyüktür: Seattle CFM artışı olmadığında yüzde 36 tasarruftan yüksek CFM artışında yüzde 10 artışa, Miami yüzde 13 tasarruftan yüzde 26 artışa uzanır. Yüzde 50 yükte kayan giriş Chicago/Seattle/Miami'de yüzde 13/11/1 tasarruf, sabit 27 C ise yüzde 5/10/1 enerji artışı ve 1,309 X-faktörü verir. Uptime Institute değerlendirmeleri CRAH hava akışının BT gereksiniminin ortalama 2,6 katı büyük seçildiğini bulmuştur; fan enerjisini küp yasasıyla düşürse de ilk yatırımı genellikle 10 yıllık enerji tasarrufunu aşar.

Öne çıkan noktalar

1. Model: 1 MW, 3 hava soğutmalı chiller N+1, VFD kuru soğutucu, 4 kW/raf, 0,10 dolar/kWh, 10 yıllık TCO.
2. Kayan 15,6-26,7 C ile sabit 20 C: toplam enerji Chicago %1, Seattle %14 tasarruf, Miami %12 artış.
3. TCO sırasıyla değişmez, %6 iyi, %6 kötü.
4. Kısmi PUE her üç şehirde iyileşti (Miami 1,327 -> 1,314), toplam enerji artsa bile.
5. TCO-optimal azami kayan sıcaklık: Seattle 27 C, Chicago 23 C, Miami 21 C.
6. Sabit 27 C: Chicago +%13, Seattle -%2, Miami +%12 enerji; konumdan bağımsız %31 daha fazla arıza (X-faktörü).
7. Sunucu hava akışı eğrisi duyarlılığı: Seattle %36 tasarruftan %10 artışa, Miami %13 tasarruftan %26 artışa.
8. CRAH hava akışı ortalama BT ihtiyacının 2,6 katı büyük seçilmiş; ilk yatırım 10 yıllık enerji tasarrufunu genellikle aşar.

Tasarımda kullanımı

• Soğutma hesaplayıcısında set noktası yükseltilince sunucu fan gücünü ve hava akışı artışını (düz/düşük/orta/yüksek CFM-giriş eğrisi) ve CRAH fan ile sayı değişimini de katın; PUE iyileşip toplam enerji artarsa uyarın.
• Konuma özel saatlik sıcaklık verisi kullanın; 'sabit' ve 'kayan' set noktası modlarını sunup TCO-optimal azami kayan sıcaklığı gösterin.
• Set noktası profilinden yıllık ortalama ASHRAE X-faktörünü hesaplayın.
• Yükseltilmiş set noktasından önce kapatma/boş panel şart koşun; azami soğutulmuş su sıcaklığı gereken reset'in altında kalan chiller'ları işaretleyin.

Kimler okumalı

Giriş sıcaklığı set noktasını yükseltmeyi değerlendiren soğutma tasarımcıları ve işletme yöneticileri.

İlgili standartlar

• ASHRAE TC 9.9 Thermal Guidelines for Data Processing Environments
• ISO/IEC 30134-2

Yayın bilgileri

Yazarlar

Wendy Torell; Kevin Brown; Victor Avelar

Yayıncı

Schneider Electric

Yıl

2016

Belge numarası

WP 221

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye