Základy: Čo je chladenie dátového centra a ako funguje?

Jednou z najdôležitejších povinností každého dátového centra je environmentálny manažment a monitorovanie. Ak je príliš horúci alebo príliš vlhký, môže poškodiť IT vybavenie a spôsobiť jeho poruchu. Obrovské množstvo výpočtového výkonu v dátových centrách generuje veľa tepla. Čím viac zariadení je nainštalovaných v objekte, tým viac tepla vzniká. Preto je pre jeho efektívnu prevádzku nevyhnutný účinný chladiaci systém.

Chladenie dátového centra sa vzťahuje na celkové vybavenie, nástroje, systémy, technológie a postupy používané na reguláciu a udržiavanie teploty a vlhkosti v dátovom centre. V dôsledku prevádzky serverov a iného hardvéru tieto zariadenia generujú veľké množstvo tepla a bez dostatočného chladenia im hrozí prehriatie, ktoré môže viesť k poruche zariadenia a nákladným prestojom.

Vysoké teploty a vlhkosť sú nepriaznivými podmienkami pre IT a elektrické zariadenia. Servery a sieťové zariadenia sú veľmi citlivé na kolísanie teploty. Príliš veľa tepla a vlhkosti môže spôsobiť zlyhanie hardvéru a prestať fungovať, čím sa zníži životnosť drahých zariadení. Poškodené zariadenie môže viesť k riziku požiaru a iným bezpečnostným problémom. Okrem toho vysoké náklady na častú údržbu a výmenu hardvérového vybavenia môžu zaťažiť prevádzkový rozpočet.

Chladenie v dátových centrách funguje na princípe výmeny tepla, ktorý odoberá zo vzduchu prebytočné teplo a nahrádza ho chladnejším vzduchom. Zvyčajne sa to robí jedným z niekoľkých spôsobov:

Servery a sieťové zariadenia v dátových centrách generujú počas prevádzky veľa tepla. Chladiaci systém musí najprv monitorovať a merať tepelnú záťaž generovanú týmito zariadeniami, aby identifikoval oblasti a zariadenia, ktoré je potrebné ochladiť.

Horúci vzduch je vytlačený von a potom je vonkajší vzduch privádzaný dovnútra pomocou klimatizačnej jednotky na ochladenie prichádzajúceho vzduchu a jeho cirkuláciu vo vnútri zariadenia.

Na optimalizáciu účinnosti chladenia používa dátové centrum stratégiu uzavretia. Tesnenia horúcej uličky izolujú horúci vzduch generovaný serverom, zatiaľ čo tesnenia studenej uličky smerujú studený vzduch tam, kde je najviac potrebný.

V niektorých klimatických podmienkach dátové centrá vytláčajú horúci vzduch von a potom nasávajú predchladený vonkajší vzduch do zariadenia na chladenie. Táto metóda sa nazýva prirodzené chladenie a je vhodná len pre zariadenia v chladnom podnebí.

Zariadenie ochlaďte alebo zohrejte na odporúčanú maximálnu teplotu a vymeňte zariadenie, ak zlyhá. Môže byť lacnejšie použiť toto takzvané tepelné chladenie alebo tesne spojené chladenie, pretože iné spôsoby chladenia môžu stáť oveľa viac ako náklady na výmenu zariadenia.

Chladenie vzduchom a chladenie kvapalinou sú dva najpopulárnejšie typy chladenia dátových centier.

Chladenie vzduchom

Vzduchové chladenie je vhodné pre malé a stredne veľké dátové centrá a kancelárske miestnosti. V chladnejších alebo miernych oblastiach je chladenie vzduchom nákladovo efektívnejšie. Systémy chladenia vzduchom sú vo všeobecnosti hospodárnejšie ako systémy chladenia kvapalinou a relatívne ľahko sa udržiavajú a spravujú.

Systémy chladenia vzduchom riadia teplotu ochladzovaním vzduchu v miestnosti. Zvyčajne zahŕňajú klimatizácie počítačovej miestnosti (CRAC) alebo klimatizačné jednotky počítačovej miestnosti (CRU). Vzduch sa čerpá do strojovne, filtruje a ochladzuje a potom sa recykluje späť do miestnosti, aby sa znížila teplota. Snímače teploty a vlhkosti pomáhajú systému prispôsobiť prúdenie vzduchu a teplotu tak, aby vyhovovali potrebám zariadenia.

Chladenie kvapalinou

Kvapalinové chladenie sa bežne používa vo veľkých dátových centrách a vo vysokovýkonných výpočtových prostrediach. Chladenie kvapalinou je bežnejšie v prostrediach s vysokou tepelnou záťažou, kde sa vyžaduje vysoká účinnosť chladenia. Systémy kvapalného chladenia zvyčajne zaberajú menej miesta, čo umožňuje dátovým centrám využívať priestor efektívnejšie.

Kvapalné chladiace systémy využívajú kvapalné chladiace médium, ako je voda alebo kvapalné chladivo, na absorbovanie a odvádzanie tepla kontaktom alebo cirkuláciou. Tieto systémy môžu využívať výmenníky tepla alebo technológiu priameho chladenia kvapalinou na prenos tepla do kvapalného média, ktoré sa potom chladiacim zariadením rozptýli do vonkajšieho prostredia.

S vývojom technológie sa budú vyvíjať aj chladiace systémy, ktoré udržujú dátové centrá efektívne a udržateľné. Dopyt po dátových centrách sa bude len zvyšovať, takže majitelia zariadení a ich zákazníci musia hľadať efektívnejšie a nákladovo efektívnejšie riešenia chladenia. Budúcnosť chladenia dátových centier by mala sľubovať vyššiu energetickú efektívnosť a environmentálnu zodpovednosť pri zachovaní spoľahlivosti, na ktorú sa v prepojenom svete spoliehame.