วิธีใช้เครื่องปรับอากาศเพื่อทําให้ตู้ศูนย์ข้อมูลเย็นลง Climate Control

อุปกรณ์เครือข่าย โดยเฉพาะเซิร์ฟเวอร์ จะสร้างความร้อนอย่างมากภายในพื้นที่จํากัด ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเซิร์ฟเวอร์สมัยใหม่จึงมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นและมีซีพียูที่เร็วขึ้นส่งผลให้มีการระบายความร้อนที่มากขึ้น ความร้อนนี้หากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสมอาจสร้างความเครียดให้กับระบบควบคุมสภาพอากาศของศูนย์ข้อมูล ในความเป็นจริงความร้อนที่เกิดจากส่วนประกอบในศูนย์ข้อมูลขนาดกลางสามารถแข่งขันกับความร้อนที่จําเป็นในการทําให้บ้านอบอุ่นในช่วงฤดูหนาว
หากเซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ ร้อนเกินไป อาจล้มเหลวหรือมีอายุการใช้งานลดลง ความเสียหายจากความร้อนอาจไม่สามารถสังเกตเห็นได้ในทันที อาจทําให้เกิดปัญหาต่างๆ เช่น โหนดเครือข่ายขัดข้องและความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์ ซึ่งนําไปสู่การหยุดทํางานเป็นเวลานาน โดยทั่วไปห้องเซิร์ฟเวอร์จะติดตั้งระบบทําความเย็นแบบพิเศษ เช่น เครื่องปรับอากาศทรงพลังและระบบทําความเย็นแบบตั้งพื้นเพื่อรองรับความต้องการทําความเย็นที่สูง อย่างไรก็ตาม สิ่งสําคัญคือต้องแน่ใจว่าตู้แต่ละตู้ที่มีอุปกรณ์เครือข่ายมีการระบายอากาศที่เพียงพอ แม้จะมีอุณหภูมิศูนย์ข้อมูลต่ําลง แต่ตู้ก็ยังอาจร้อนเกินไปหากการกระจายอากาศไม่เหมาะสม
วิธีที่ดีที่สุดในการทําให้ตู้เซิร์ฟเวอร์เย็นลง
ตัวแปรหลายตัว เช่น รูพรุนของประตู ขนาดตู้ และประเภทส่วนประกอบ มีอิทธิพลต่ออุณหภูมิภายในตู้ การตรวจสอบการไหลเวียนของอากาศที่เหมาะสมเป็นวิธีที่ตรงไปตรงมาที่สุดในการทําให้อุปกรณ์เครือข่ายเย็นลง วัตถุประสงค์คือเพื่อให้แน่ใจว่าเซิร์ฟเวอร์ เราเตอร์ และสวิตช์แต่ละเครื่องได้รับอากาศเย็นเพียงพอ โดยไม่คํานึงถึงตําแหน่งในตู้ แม้ว่าผู้ผลิตอุปกรณ์จะให้คําแนะนําเพียงเล็กน้อยในด้านนี้ แต่วิธีการพื้นฐานบางอย่างสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการระบายอากาศของตู้ได้
1. เพิ่มการไหลเวียนของอากาศผ่านประตูตู้
ผู้ผลิตเซิร์ฟเวอร์ส่วนใหญ่แนะนําให้ด้านหน้าและด้านหลังของประตูตู้มีพื้นที่เปิดโล่งอย่างน้อย 63% สามารถทําได้โดยการถอดประตูตู้ออกทั้งหมดหรือใช้ตู้ที่มีประตูเจาะรู เนื่องจากเซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์เครือข่ายส่วนใหญ่มีพัดลมภายใน ประตูแบบเปิดหรือมีรูพรุนมักจะให้การระบายอากาศที่เพียงพอ นอกจากนี้ การใช้ตู้ที่มีผนังด้านข้างสามารถป้องกันไม่ให้อากาศจากตู้หนึ่งผสมกับอากาศร้อนจากตู้ข้างเคียงได้
2. กําหนดประเภทของการระบายความร้อนแบบพาความร้อนที่จําเป็น
2.1 การระบายความร้อนแบบพาความร้อนตามธรรมชาติ:
เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมรอบตู้ต่ํากว่าอุณหภูมิภายใน ความร้อนจะถ่ายเทตามธรรมชาติจากสภาพแวดล้อมที่อุ่นกว่าไปยังสภาพแวดล้อมที่เย็นกว่า วิธีง่ายๆนี้อาศัยการปล่อยความร้อนตามธรรมชาติผ่านผนังตู้ อย่างไรก็ตาม มักจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิไม่เพียงพอที่จะทําให้ส่วนประกอบเย็นลงอย่างเพียงพอ
2.2 บังคับการระบายความร้อนแบบพาความร้อน:
พัดลมหรือเครื่องเป่าลมสามารถเพิ่มการถ่ายเทความร้อนจากบริเวณที่ร้อนกว่าไปยังบริเวณที่เย็นกว่าได้โดยการลดความต้านทานที่ขอบเขตระหว่างพื้นที่เหล่านี้ พัดลมเป็นโซลูชันราคาไม่แพงสําหรับการระบายความร้อนแบบพาความร้อนแบบบังคับ ซึ่งช่วยลดอุณหภูมิภายใน อย่างไรก็ตาม หากอากาศภายนอกมีสารปนเปื้อน เช่น ฝุ่นหรือน้ํามัน สิ่งเหล่านี้อาจเกาะติดกับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ ในกรณีเช่นนี้ แนะนําให้ใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอากาศสู่อากาศแบบวงปิด แม้ว่าจะยังคงอาศัยอุณหภูมิอากาศแวดล้อมในการระบายความร้อนก็ตาม
2.3 การระบายความร้อนแบบแอคทีฟ:
เมื่อการพาความร้อนตามธรรมชาติหรือแบบบังคับไม่สามารถทําให้ส่วนประกอบเย็นลงได้เพียงพอ **เครื่องปรับอากาศ** อาจจําเป็น เครื่องปรับอากาศทํางานบนระบบควบคุมวงปิด ซึ่งจําเป็นเมื่อส่วนประกอบต้องการการปกป้องจากปัจจัยแวดล้อม เช่น สิ่งสกปรกหรือของเหลว เปลือกหุ้มเช่น LP4000N-1 ของ Leipole สามารถประหยัดพลังงานได้โดยการระบายความร้อนเฉพาะตัวเครื่อง ไม่ใช่ทั้งห้องหรือศูนย์ข้อมูล การคํานวณความสามารถในการทําความเย็นเป็นขั้นตอนสําคัญในการเลือกเครื่องปรับอากาศขนาดที่เหมาะสม ความสามารถในการทําความเย็นของเครื่องปรับอากาศแบบตู้มีตั้งแต่ 300 ถึง 6,000 วัตต์ (1,000 BTU/ชั่วโมง ถึง 20,000 BTU/ชั่วโมง) การคํานวณที่แม่นยําเป็นสิ่งจําเป็นในการเลือกระบบที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณ
3. การจัดวางอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดและพัดลมเซิร์ฟเวอร์
หลีกเลี่ยงการบรรทุกตู้มากเกินไป การเติมประมาณ 75% ถึง 80% ของความจุมักจะเพียงพอแล้ว รักษาระยะห่างระหว่างแถวของเซิร์ฟเวอร์อย่างน้อย 1U เพื่อให้แน่ใจว่ามีการระบายอากาศจากด้านหน้าไปด้านหลังที่เหมาะสม เว้นระยะห่างอย่างน้อย 4 ซม. ระหว่างอุปกรณ์กับด้านหน้าและด้านหลังของตู้ ใช้แผงปิดช่องว่างเพื่อปิดช่องว่างที่ไม่ได้ใช้ในตู้เพื่อป้องกันไม่ให้อากาศร้อนและเย็นผสมกัน ปรับปรุงการระบายอากาศโดยการติดตั้งพัดลมเพื่อหมุนเวียนอากาศผ่านตู้อย่างแข็งขัน พัดลมตู้ประเภทที่พบมากที่สุดคือแผงพัดลมที่ติดตั้งอยู่ด้านบนของตู้ ซึ่งจะดึงอากาศเข้ามาจากด้านล่างหรือเป่าออกทางประตู สําหรับการระบายความร้อนตามเป้าหมายของพื้นที่เฉพาะ ให้ใช้พัดลมหรือแผงพัดลมที่ติดตั้งอยู่ภายในตู้
4. การตรวจสอบอุณหภูมิ
เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบของคุณทํางานภายในช่วงอุณหภูมิที่ปลอดภัย ให้ตรวจสอบสภาพภายในตู้ นี่คือวิธีการบางส่วน:
เทอร์โมมิเตอร์อย่างง่าย:วางเทอร์โมมิเตอร์ในตู้และอ่านค่าอุณหภูมิเป็นประจํา วิธีนี้มีราคาไม่แพง แต่ต้องมีการควบคุมด้วยตนเองหากอุณหภูมิสูงเกินไป
อุณหภูมิ:เทอร์โมสตัทสามารถเปิดใช้งานพัดลมโดยอัตโนมัติเมื่ออุณหภูมิตู้เกินขีดจํากัดที่ตั้งไว้ล่วงหน้า โดยรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในขีดจํากัดที่ปลอดภัยโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเอง
เซ็นเซอร์ SNMP และเซ็นเซอร์ที่เข้าถึงได้ IP:อุปกรณ์เครือข่าย M1any มีเซ็นเซอร์ SNMP หรือ IP ในตัวที่ระบุอุณหภูมิภายใน วิธีนี้เป็นที่นิยมเนื่องจากเซ็นเซอร์เหล่านี้อยู่ในตําแหน่งที่อุณหภูมิมีความสําคัญมากที่สุด และช่วยให้กลยุทธ์การทําความเย็นขั้นสูงและข้อมูลเชิงลึกด้านเทคโนโลยีนอกเหนือจากเทคนิคการทําความเย็นขั้นพื้นฐานและระดับกลางแล้วกลยุทธ์และเทคโนโลยีขั้นสูงยังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการควบคุมสภาพอากาศของตู้เซิร์ฟเวอร์ได้อีกด้วย ต่อไปนี้เป็นวิธีการและนวัตกรรมเพิ่มเติมที่ควรพิจารณา:
5. โซลูชั่นระบายความร้อนด้วยของเหลว
การระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรงกับชิป:
การระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรงไปยังชิปเกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนสารหล่อเย็นโดยตรงไปยังส่วนประกอบที่ร้อนที่สุดของเซิร์ฟเวอร์ เช่น CPU และ GPU วิธีนี้มีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากจะขจัดความร้อนออกจากแหล่งกําเนิดโดยตรง ทําให้มีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงขึ้น
แช่คูลลิ่ง:
การระบายความร้อนแบบจุ่มเกี่ยวข้องกับการจุ่มเซิร์ฟเวอร์ในของเหลวที่นําความร้อนแต่เป็นฉนวนไฟฟ้า วิธีนี้ให้ประสิทธิภาพการทําความเย็นที่ดีเยี่ยมและสามารถลดความจําเป็นในการใช้เครื่องปรับอากาศได้อย่างมาก การระบายความร้อนแบบจุ่มมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับศูนย์ข้อมูลที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งวิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบเดิมอาจไม่เพียงพอ
6. ทางเดินร้อน / การกักเก็บทางเดินเย็น
การกักกันทางเดินร้อน:
ในระบบกักกันทางเดินร้อน อากาศร้อนที่ระบายออกจากตู้เซิร์ฟเวอร์จะถูกกักเก็บและนําออกจากช่องทําความเย็นของเซิร์ฟเวอร์อื่น วิธีนี้ป้องกันไม่ให้อากาศร้อนและเย็นผสมกันช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบปรับอากาศ
การกักกันทางเดินเย็น:
การกักกันทางเดินเย็นเกี่ยวข้องกับการกักเก็บอากาศเย็นภายในทางเดินเฉพาะและนําไปยังช่องรับอากาศเข้าของเซิร์ฟเวอร์ สิ่งนี้ทําให้มั่นใจได้ว่ามีเพียงอากาศเย็นเท่านั้นที่ไปถึงเซิร์ฟเวอร์ เพิ่มประสิทธิภาพการทําความเย็นสูงสุด และลดภาระงานในระบบปรับอากาศ
7. ระบายความร้อนฟรี
เครื่องประหยัดด้านอากาศ:
เครื่องประหยัดด้านอากาศจะนําอากาศภายนอกที่เย็นเข้ามาเพื่อลดความจําเป็นในการระบายความร้อนเชิงกล เมื่ออุณหภูมิภายนอกต่ํากว่าอุณหภูมิภายในศูนย์ข้อมูลระบบเหล่านี้สามารถลดต้นทุนด้านพลังงานได้อย่างมากโดยใช้ประโยชน์จากการระบายความร้อนตามธรรมชาติ
เครื่องประหยัดด้านน้ํา:
เครื่องประหยัดริมน้ําใช้แหล่งน้ําภายนอกที่เย็น เช่น แม่น้ําหรือทะเลสาบ เพื่อลดอุณหภูมิของน้ําที่ใช้ในระบบทําความเย็น วิธีนี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคที่มีอากาศเย็นกว่า
8. ระบบตรวจสอบและการจัดการขั้นสูง
เครื่องมือ DCIM (การจัดการโครงสร้างพื้นฐานของศูนย์ข้อมูล):
เครื่องมือ DCIM ให้การตรวจสอบและการจัดการโครงสร้างพื้นฐานของศูนย์ข้อมูลที่ครอบคลุม รวมถึงพลังงาน ความเย็น และสภาพแวดล้อม เครื่องมือเหล่านี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิผลของระบบทําความเย็นผ่านข้อมูลและการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์
AI และการเรียนรู้ของเครื่อง:
ปัญญาประดิษฐ์และแมชชีนเลิร์นนิงสามารถใช้เพื่อคาดการณ์ความต้องการในการทําความเย็นและเพิ่มประสิทธิภาพระบบควบคุมสภาพอากาศ ด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลในอดีตและสภาพปัจจุบัน อัลกอริทึม AI สามารถทําการปรับเปลี่ยนแบบเรียลไทม์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทําความเย็นและลดการใช้พลังงาน
การนําแนวทางปฏิบัติด้านพลังงานไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพ
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบควบคุมสภาพอากาศและระบบปรับอากาศของคุณ ให้พิจารณาใช้แนวทางปฏิบัติด้านพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพดังต่อไปนี้:
การบํารุงรักษาปกติ:
การบํารุงรักษาเครื่องปรับอากาศและระบบทําความเย็นของคุณเป็นประจําเป็นสิ่งสําคัญเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องปรับอากาศทํางานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด การตรวจสอบการรั่วไหล และตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบทั้งหมดทํางานอย่างถูกต้อง
อุปกรณ์ประหยัดพลังงาน:
ลงทุนในเครื่องปรับอากาศและอุปกรณ์ทําความเย็นที่ประหยัดพลังงาน มองหาหน่วยที่มีคะแนน SEER (อัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงานตามฤดูกาล) สูงและคุณสมบัติการประหยัดพลังงานอื่นๆ
การจัดการการไหลเวียนของอากาศที่ปรับให้เหมาะสม:
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีสิ่งกีดขวางการไหลเวียนของอากาศภายในตู้เซิร์ฟเวอร์และศูนย์ข้อมูลของคุณ ใช้แผงปิดช่องว่างเพื่อเติมพื้นที่ว่างในชั้นวางและป้องกันไม่ให้อากาศร้อนและเย็นผสมกัน
จุดตั้งอุณหภูมิ:
หลีกเลี่ยงการตั้งอุณหภูมิศูนย์ข้อมูลของคุณให้ต่ําเกินความจําเป็น ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) ให้แนวทางเกี่ยวกับช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสําหรับศูนย์ข้อมูลที่สร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการทําความเย็นและความปลอดภัยของอุปกรณ์
อธิบาย Leipole
* ตู้เซิร์ฟเวอร์ปรับอากาศ:
เมื่อคุณต้องการวางเซิร์ฟเวอร์หรืออุปกรณ์ไอทีนอกศูนย์ข้อมูลของคุณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่สมบุกสมบันซึ่งไม่มีโครงสร้างพื้นฐานการระบายความร้อน เครื่องปรับอากาศที่ควบคุมด้วย CNC (ขนาดตั้งแต่ 1,705 ถึง 13,650 BTU หรือ 500 ถึง 4,000 วัตต์) ช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จะเย็นอยู่เสมอแม้ในอุณหภูมิสูงถึง 55°C เครื่องนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย นอกจากนี้ยังช่วยลดการสะสมความร้อนด้วยวงจรทําความเย็นแบบปิด รายการสายเคเบิลที่ปิดสนิทป้องกันการแลกเปลี่ยนอากาศกับอากาศแวดล้อมที่อบอุ่น เพียงติดตั้งอุปกรณ์ของคุณเชื่อมต่อเครื่องปรับอากาศและคุณก็มีศูนย์ข้อมูลขนาดเล็กแบบสแตนด์อโลนที่สมบูรณ์ในตัว ไม่จําเป็นต้องติดตั้งเนื่องจากเครื่องระเหยภายในช่วยขจัดการควบแน่น
