Chlazení datových center
Kategorie
Popis úsporného opatření
Chlazení datových center
Datová centra neboli serverovny jsou prostory pro umístění pro počítačové techniky serverového typu. Tyto prostory jsou určeny k nepřetržitému provozu.
Datová centra jsou místa, která mají serverům a dalším technologickým zařízením zajistit bezproblémový a stabilní provoz bez vlivu z okolí.
Chlazení datového centra slouží k odvodu technologického tepla, které ve velké míře produkují veškerá technická zařízení umístěná v serverovně. V případě poruchy klimatizace dochází v serverovně k brzkému přehřátí všech zařízení během poměrně krátké doby, jedná se zpravidla o jednotky minut.
Zpravidla je potřeba také prostor serveroven vlhčit či odvlhčovat jelikož je hadware citlivý nejen na teplotu, ale také vlhkost.
Většina hadwaru funguje bez poruch kolem teplot 20-25°C a vlhkosti 50%.
U datových center je nejekonomičtější využít tzv. volného chlazení (freecoolingu), kdy je prostor v zimním a přechodném období chlazen venkovním vzduchem.
Chlazení racků pomocí jednotek Cooltop. Při tomto řešení nutné dělení uliček na teplé a studené pro zvýšení efektivnosti chlazení.
Měrné ceny, úspory, návratnosti
Spočtěte si sami
Výhody, nevýhody, mýty
Silné stránky
- Chlazení datových center je energeticky náročné a o silných stránkách nelze mluvit. Úsporná řešení lze najít při použití freecoolingu nebo energeticky efektivního chlazení spojeném s vhodým návrhem tj. rozdělení racků na studené a teplé uličky aj.
Příležitosti
- V případě náhrady klasického chlazení datových center za energeticky efektivnější s využitím freecoolingu, lze získat dotační příspěvek od státu jak pro podnikatelský sektor, tak pro veřejný sektor.
Slabé stránky
- Energeticky nejnáročnější provoz v celém objektu – celoroční nutnost chlazení. Čím více se freecoling využije, tím větší úspora
Mýty
- Mýtem je, že pomocí freecoling u chlazení datových center můžeme ušetřit 100% energie na chlazení. Pravdou je, že při správném návrhu můžeme ušetřit max. 20-30% v klimatických podmínkách ČR.
Související úsporné opatření
Energeticky efektivní chlazení
Kompresorové chlazení
Dotační potenciál
Termíny a definice
| Nejpoužívanější pojmy | popis | jednotka |
|---|---|---|
| EER | Chladící faktor. Bezrozměrové číslo EER udává poměr chladícího výkonu ku příkonu tepelného čerpadla. Čím je chladící faktor vyšší, tím lepší je tepelné čerpadlo, protože je jeho provoz levnější. Chladící faktor také závisí na rozdílu teplot v primárním a sekundárním okruhu. Čím je rozdíl teplot nižší, tím je topný faktor vyšší. | (-) |
| ERE | Indikátor efektivity znovuvyužití energie (Energy Reuse Effectiveness) je poměr mezi celkovou energií dodanou do datového centra, sníženou o energii znovuvyužitou ku energii spotřebovanou IT vybavením. Čím nižší ERE hodnota, tím vyšší je energetická účinnost datového centra. Hodnota ERE může být nižší než 1. | |
| Free cooling | (Volné chlazení) je využívání nízkých venkovních teplot nižších než teplot vzduchu v interieru. Freecoling se používá buď v systému chlazení, kdy díky freecolingu není nutné použít kompresorové chlazení. Nebo je freecoling použít přímo ve vzduchotechnice, kdy systém MaR vyhodnotí, že je venku v letním období chladněji než uvnitř a přes bypass je vzduch přímo využit pro chlazení. Toto je vhodné spíše u tzv. VaV systémů, kdy je nasáváno např. do administrativního objektu větší množství vzduchu určeného pro přenos energie (nejen objem vzduchu pro větrání). Výsledkem freecolingu je výrazné snížení provozních nákladů a dosažení finančních úspor. Freecoling se používá nejčastěji pro průmyslové aplikace, nebo pro budovy kdy se na chlazení používá teplejší voda než klasická 6/12°C například 12/18°C. | |
| HPC | Z anglického "High Performance Computing" do češtiny překládáno jako "vysoce energeticky náročné výpočty" v datových centrech | |
| Chladivo | Chladivo je chemická látka nebo směs látek používaná v tepelném cyklu, kde podléhá fázové přeměně z plynu na kapalinu a zpět. | |
| Kondenzační teplo | Při výrobě chladu vzniká na straně kondenzátoru chladící jednotky teplo (cca 30-45 °C). Pro odvod kondenzačního tepla kompresorových jednotek může být využíván okolní vzduch nebo kapalina v odděleném kondenzátoru. Jednotky mohou být rovněž doplňovány systémem rekuperace v zájmu ekonomiky provozu a využívání odpadního tepla. | |
| Kondenzátor | Část klimatizace (tepelného čerpadla) - tepelný výměník pro chlazení páry (chladiva) a její přeměnu (kondenzaci) na kapalinu (kondenzát). U chlazení je kondenzátor umístěn venku, u tepelných čerpadel uvnitř objektu na topné straně. U kompaktních tepelných čerpadel je pak součástí venkovní jednotky také samotný kondenzátor. | |
| PUE | Indikátor energetické efektivity (Power Usage Effectiveness) je poměr mezi celkovou energií dodanou do datového centra ku energii spotřebovanou IT vybavením. Čím nižší PUE hodnota, tím vyšší je energetická účinnost DC. Ideální hodnota PUE = 1. Dnešní průměrné PUE se pohybuje okolo 1,6. Nutno podotknout, že nejmodernější DC dosahují hodnot 1,2-1,1. | |
| SEER | Sezónní chladící faktor. Udává průměrný chladící faktor za chladící sezónu, tedy poměr vyrobeného chladu výkonu ku dodané energii. Čím je chladící faktor vyšší, tím lepší je tepelné čerpadlo, protože je jeho provoz levnější. Chladící faktor také závisí na rozdílu teplot v primárním a sekundárním okruhu. Čím je rozdíl teplot nižší, tím je topný faktor vyšší. | |
| Výparník | Část klimatizace (tepelného čerpadla), kde dochází ke změně kapalného skupenství chladiva na plynné, absorpci tepla a následném odvodu do kompresoru, tzv. "studená" část okruhu. U chlazení je výparník v interieru, v případě tepelného čerpadla venku. U všech tepelných čerpadel vzduch – voda je nutné počítat s tím, že se na výparníku sráží voda a při nižších teplotách se tvoří námraza. Jednotka má z tohoto důvodu tzv. funkci odmrazování. |
Reference
Příklad chlazení datového centra
