Soluzioni ad alta efficienza per i data center
La quota globale di energia per l'IT impiegata dai data center è rilevante e la loro richiesta di energia è destinata ad aumentare. L'energia necessaria al cloud computing nel suo complesso ha superato attualmente il consumo nazionale di energia dell'India, giusto per fare un esempio. Visto che i comportamenti energetici nel settore IT rappresentano un'area critica, apparecchiature pensate per applicazioni a basso consumo aiutano a ridurre la curva in aumento generata dai data center di tutto il mondo.
Scegliete il raffreddamento di alta precisione
È importante rendersi conto che solo il 30% dell'energia utilizzata in un data center va alle apparecchiature IT e alle unità di archiviazione. L'energia rimanente serve per l'alimentazione di una serie di altri dispositivi quali i sistemi UPS, l'illuminazione, gli umidificatori/deumidificatori, le unità di condizionamento dei locali computer (CRAC), le unità di distribuzione dell'energia e, non da ultimo, il raffreddamento. Quando l'energia richiesta per raffreddare il solo data center arriva al 33% della bolletta energetica complessiva, è impossibile non rendersi conto che il sistema di raffreddamento deve essere efficiente e ad alta precisione.
Sfruttate i vantaggi energetici del free cooling
In molte parti d'Europa, il free cooling, vale a dire l’utilizzo di aria esterna per il raffreddamento, contribuisce in modo significativo all'efficienza energetica dei data center. Si distingue tra free cooling diretto e indiretto. Nel caso del free cooling diretto, l'aria esterna viene fondamentalmente immessa all'interno per eliminare il calore generato dalle apparecchiature informatiche. È la soluzione ideale per data center con un grande ricambio di aria. Il vantaggio offerto da questa soluzione è l'efficienza energetica, lo svantaggio è il minor controllo sulla qualità dell'aria e sull'umidità . Con il free cooling indiretto, l'aria esterna raffredda un fluido termovettore il quale, a sua volta, raffredda le apparecchiature informatiche. In questo modo si ottiene un controllo molto migliore della qualità dell'aria e dell'umidità , oltre a una maggior stabilità . Lo svantaggio è rappresentato dal fatto che il free cooling indiretto è meno efficiente in termini energetici poiché la disparità tra le due temperature del fluido termovettore comporta una perdita di energia.
Il consumo energetico dei data center può essere ridotto sino al 40%
Il free cooling indiretto può essere ottenuto con due diverse soluzioni tecniche. Per i grandi data center, l'opzione migliore è rappresentata dal raffreddamento esterno con free cooling dell’acqua di raffreddamento; è una soluzione versatile ed estremamente efficiente che consente di raggiungere una riduzione del 30-40% nel consumo annuo di energia. Grazie all'utilizzo di motori dei ventilatori a commutazione elettronica (EC), l'ottimizzazione delle prestazioni energetiche può essere raggiunta persino con carichi parziali.
I data center più piccoli e altre unità immobiliari che non hanno spazi sufficienti ad ospitare grandi batterie di raffreddamento esterne possono ricorrere a sistemi a espansione diretta dell'acqua di raffreddamento. Riducendo al minimo il funzionamento del compressore, si riducono i costi di esercizio.
Un miglior controllo dei ventilatori assicura miglioramenti nei consumi
I ventilatori EC sono l'ultimo ritrovato per la ventilazione dei data center. Questi ventilatori brushless hanno una commutazione elettronica e pale 3-D in materiale composito. Ciò equivale a meno rumore e a consumi ridotti, ma anche a un adattamento automatico a carichi termici, volumi di aria e pressione statica variabili.
Con l'adattamento automatico dei ventilatori, viene distribuito solo la portata d'aria necessaria alle apparecchiature IT. Se le apparecchiature IT non riempiono completamente il data center, si può ovviare con un pavimento perforato che consente una regolazione verso il basso del volume di aria e la riduzione della portata d'aria.
Carichi parziali chiedono soluzioni con compressori smart
L'utilizzo di compressori a velocità variabile migliora l'efficienza nella gestione di carichi parziali. La temperatura e l'umidità possono essere regolate con più precisione. Vi è anche la possibilità di utilizzare compressori di riserva (tenuti in standby) per aiutare il compressore principale a ridurre il consumo energetico complessivo.
Per gestire i carichi parziali sono stati inoltre messi a punto chiller ottimizzati dal punto di vista dei consumi. La tecnologia degli inverter per i compressori ha contribuito a renderlo possibile. I condomini e le applicazioni commerciali meno complesse si avvalgono di compressori scroll o rotativi alimentati da un inverter c.c. Nei sistemi con un utilizzo più intensivo dell'energia, vengono impiegati compressori rotativi a doppia vite con inverter c.a. integrati.
Sistemi ibridi per un ventaglio ancora maggiore di opzioni
Per le unità multicompressore, la scelta è tra ibridi in cui i compressori tradizionali vengono usati in concomitanza con compressori alimentati da inverter oppure compressori alimentati unicamente da inverter. In questo modo i clienti possono ottenere il giusto equilibrio tra risparmio energetico e costo, a seconda dell'applicazione. L'abbinamento di un inverter e di un compressore a vite o scroll offre la massima efficienza a fronte di vincoli operativi equivalenti a quelli delle unità tradizionali.
Nei data center l'affidabilità è un imperativo
L'obiettivo per un data center è un funzionamento continuo e impeccabile 24 ore al giorno, sette giorni alla settimana. Ciò equivale a requisiti rigorosi in fatto di affidabilità e di qualità dei componenti ma anche di ridondanza del sistema: se un componente si guasta, il funzionamento complessivo non deve risentirne. Più crescono le dimensioni dei data center, più stringenti si fanno tali requisiti: tolleranza ai guasti, capacità di gestire interruzioni dell'alimentazione, due percorsi di rete e due circuiti indipendenti sono esempi di parametri critici. Lo scopo è quello di ridurre in modo drastico il tempo di inattività dei data center. Qualsiasi interruzione dell'alimentazione deve essere di breve durata, a prescindere dal fatto che il guasto sia dovuto a un incidente o un errore umano.
Funzioni di controllo avanzate offrono una ridondanza di alto livello, un carico termico ottimizzato e facilitano la gestione del free cooling
Per ottenere il controllo desiderato, i componenti chiave del sistema devono essere in grado di comunicare e di interagire. Una soluzione efficace consiste nel controllo della rete locale tramite un sito web integrato, che facilita il monitoraggio delle prestazioni per il manager dei sistemi del data center. Lo stato del sistema deve essere a sua volta facilmente monitorabile, ad esempio tramite un normale tablet.
Massimo controllo dell'acqua di raffreddamento
Il controllo e il monitoraggio sono il fattore chiave per la portata e la temperatura dell'acqua di raffreddamento. Consentendo all'acqua di raffreddamento di raggiungere temperature più elevate quando i valori del carico sono bassi, si aumenta l'efficienza e con un maggior utilizzo del free cooling si riduce il tempo di esercizio dei compressori. Al contrario, se i requisiti in fatto di umidità possono essere alleggeriti, per compensazione la temperatura dell'acqua di raffreddamento potrà essere mantenuta a livelli inferiori, perché la deumidificazione sarà più rapida ed efficace.
Le sale server necessitano di sistemi di raffreddamento potenti ma compatti
La soluzione ottimale per una sala server è un'unità con un condensatore a espansione diretta distanziato a flusso verticale e distribuzione dell'aria direttamente nella sala server. In questo modo vengono soddisfatti contemporaneamente vari requisiti di installazione la quale sarà affidabile ed efficiente, oltre che personalizzabile da parte del cliente.
Le soluzioni integrate per i piccoli data center offrono un elevato rapporto kW/m2 per superfici calpestabili ridotte
Nonostante il nome i piccoli data center spesso hanno un'elevata densità energetica se ospitano blade server. Per gestire al meglio questa situazione servono chiller a rack, che eliminano efficacemente grandi volumi di aria calda. Questa soluzione elimina la necessità di pavimenti sopraelevati per la distribuzione dell'aria, con la conseguente riduzione dei costi di installazione iniziali.
Per i data center di medie dimensioni, possiamo offrire soluzioni esclusive a risparmio energetico
Nei casi in cui il data center sia in funzione tutto l’anno 24 ore al giorno, una combinazione di unità raffreddate ad acqua per il condizionamento e di chiller per il free cooling rappresenta la soluzione con la massima efficienza energetica sul mercato. Una tipica configurazione consiste in corridoi di aria calda e fredda sotto il pavimento sopraelevato, che aumenta al massimo la capacità di gestione dell'energia, il funzionamento e il valore di kW/m2.Â
Per i data center che devono fare i conti con un elevato tasso di generazione di calore, la scelta migliore è rappresentata da grandi chiller raffreddati ad aria e azionati da inverter.
I grandi data center generano un'immensa quantità di calore e ciò comporta un'installazione sotto al pavimento sopraelevato
I grandi e avanzati data center hanno bisogno di un raffreddamento all'avanguardia, altamente efficiente e di grande capacità , che comprende unità di condizionamento con plenum di distribuzione. Le unità devono avere sezioni di ventilazione separate ed essere ottimizzate per l'installazione sotto al pavimento sopraelevato, oltre a disporre di un controllo accurato della pressione sottopavimento.
La costruzione modulare e l'utilizzo del free cooling sono decisivi per un funzionamento affidabile e ad alta efficienza. Le numerose installazioni di enormi data center nell'Europa settentrionale si devono proprio alle possibilità di accesso al free cooling per la maggior parte dell'anno nonché alle fonti di alimentazione sicure a prezzi competitivi. In un certo numero di casi, l'alimentazione può provenire da due o più centrali idroelettriche indipendenti della regione, a garanzia dell'affidabilità delle forniture.
