Giải pháp làm lạnh cho DATA CENTER
Trung tâm Dữ liệu yêu cầu một hệ thống điều hoà không khí có khả năng điều khiển nhiệt độ và độ ẩm chính xác trong khoảng chấp nhận được sau đây: * Vùng nhiệt độ: 22 độ C +/- 1 độ * Vùng độ ẩm: 50% +/- 5 % * Hiệu quả làm lạnh: > 85% hoặc lớn hơn
Hệ thống điều hòa không khí sẽ chạy liên tục trong 24giờ/ngày, với hệ thống phụ (N+1) sử dụng cho dự phòng. Hệ thống làm mát cho Trung tâm dữ liệu là hệ thống làm lạnh chính xác. Với hệ thống lạnh chính xác này sẽ giúp ngăn chặn một cách tối đa luồng khí lạnh và khí nóng trộn lẫn vào nhau, đảm bảo các máy chủ hoạt động liên tục trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tốt nhất. Đảm bảo về môi trường, nhiệt độ và độ ẩm trong phòng Data Center. Tạo ra cấu trúc làm mát thông minh có khả năng dự báo, dễ dàng quản lý mạng lưới, tự động khởi động lại hệ thống và thông bào những hiểm họa có thể xảy ra.
Hiện nay có hai phương pháp làm mát Trung tâm dữ liệu thông dụng là làm mát tập trung thổi âm sàn và làm mát trực tiếp ( InRow Cooling).
Giải pháp làm mát trực tiếp được thiết kế trên cơ sở hoạt động như sau:
Các thiết bị làm mát trực tiếp cho các điểm nóng trong tủ Rack gọi là InRow System được đặt kế bên tủ Rack. Đều này giúp cho hiệu suất làm lạnh cao hơn do cơ chế làm lạnh trực tiếp, thiết kế theo dạng Module dễ dàng bảo trì hoặc thay thế.
Khả năng kiểm soát và tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm.
Các InRow được cung cấp nguồn làm lạnh từ CDU
Giải pháp làm mát thổi âm sàn được thiết kế trên cơ sở hoạt động như sau:
Các thiết bị làm mát thổi khí lạnh dưới sàn nâng và đi lên làm mát thiết bị trên tủ Rack thông qua các tấm sàn lỗ .Khí nóng được đẩy lên cao và đưa về thiết bị làm lạnh.
Khả năng kiểm soát và tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm.
Các ống dẫn khí làm lạnh, được chạy phía trên hệ thống cabinets, ép khí lạnh từ trên xuống dưới
Bên ngoài trung tâm dữ liệu, các máy bơm nước với công suất lớn, luôn hoạt động, đưa nước vào các thiết bị làm lạnh hơi nước, đồng thời, đẩy khối nước nóng ra khỏi hệ thống.
Các tài liệu cơ bản cho TTDL
Trong bối cảnh kinh tế hiện nay, vấn đề tiết kiệm năng lượng trong các trung tâm dữ liệu được rất nhiều doanh nghiệp quan tâm. Tuy nhiên, không phải doanh nghiệp nào cũng có đủ khả năng để triển khai các giải pháp tiết kiệm năng lượng do chi phí để thực hiện khá cao. Dưới đây là 12 giải pháp do chuyên gia của Schneider Electric Việt Nam chia sẻ nhằm giúp các nhà quản trị trung tâm dữ liệu thực hiện tiết kiệm năng lượng mà không mất quá nhiều thời gian, công sức và chi phí.
1. Tắt các thiết bị không sử dụng:
Trong các trung tâm dữ liệu, không phải lúc nào chúng ta cũng sử dụng hết các máy móc. Và bạn có biết các máy móc không được sử dụng nếu không tắt nguồn vẫn có thể tiêu thụ năng lượng và sản xuất ra nhiệt? Điều này đồng nghĩa với việc chi phí cho năng lượng điện cũng sẽ tăng cao. Bên cạnh đó, các hệ thống làm mát cũng phải vận hành theo các máy móc và phải tăng giảm thường xuyên để thích nghi theo lượng tải thay đổi trong trung tâm dữ liệu. Những hệ thống này cũng chính là nguồn tiêu thụ năng lượng điện khá lớn nếu chúng ta không biết cách sử dụng hợp lý. Theo ý kiến của các chuyên gia, việc sử dụng phần mềm quản trị năng lượng trong các trung tâm dữ liệu sẽ giúp các nhà quản lý dễ dàng nắm bắt tình hình tiêu thụ điện ngay cả của các thiết bị không sử dụng. Có nghĩa là sẽ có thể tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng và giảm bớt phát thải trong trung tâm dữ liệu.
2. Sắp xếp tủ rack để tạo ra các luồng khí nóng và khí lạnh
Điều này không có gì là mới trong hoạt động của các trung tâm dữ liệu. Tuy nhiên, trên thực tế nhiều TTDL vẫn chưa triển khai các biện pháp đóng gói luồng khí nóng hay khí lạnh. Việc sắp xếp các hàng tủ rack sao cho mặt trước của các máy chủ (phía mát) đối diện với nhau có thể giúp giảm đáng kể việc thất thoát năng lượng cũng như kéo dài vòng đời cho chính các máy chủ.
3. Điều chỉnh các hệ thống dự phòng
Các hệ thống dự phòng thường được sử dụng thấp hơn nhiều so với năng lực thiết kế. Hãy điều chỉnh để chúng hoạt động hiệu quả trên cơ sở tỷ lệ với tải thực tế. Đồng thời, triển khai các kiến trúc cấp nguồn và làm mát mô đun, có tính khả thi cao.
4. Khai thác các công cụ phần mềm quản lý năng lực
Những công cụ này giúp giảm thiểu những tình huống “loãng tải” trong TTDL và tối ưu hóa số lượng thiết bị IT được lắp đặt, thông qua việc quản lý năng lực cấp nguồn, làm mát gộp và quản lý hiệu quả năng lượng cho tổng thể hệ thống. Qua đó, bạn tránh được việc đầu tư mua các thiết bị không cần thiết và giảm chi phí năng lượng nhờ vận hành hiệu quả hệ thống hiện thời của mình.
5. Giám sát tiêu thụ năng lượng
Trên thị trường có nhiều công cụ phần mềm có khả năng giúp bạn giám sát và duy trì mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu. Các chương trình phần mềm này được cấu hình để nhận diện và cảnh báo cho bạn về tình trạng hiện thời của hệ thống cũng như môi trường IT hiện đang hoạt động dưới công suất. Nhờ đó, bạn có những biện pháp thích hợp để giảm thiểu các tình huống lãng phí năng lượng.
6. Lắp đặt các thiết bị cấp nguồn và làm mát có khả năng thích ứng cao
Một trung tâm dữ liệu được thiết kế có khả năng mở rộng về hệ thống cấp nguồn và làm mát giúp bạn xây dựng được TTDL theo đúng quy mô cần thiết và tăng đáng kể mức độ tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, nếu chỉ chạy các hệ thống cấp nguồn và làm mát cần thiết, còn giúp kéo dài tuổi thọ cho các hệ thống và tiết kiệm ngân sách đầu tư.
7. Triển khai giải pháp làm mát theo hàng máy
Kỹ thuật làm mát theo hàng giúp làm giảm sự hòa trộn của các luồng khí mát và khí nóng. Qua đó, tăng khả năng dự báo về phân phối khí và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng bằng cách cung cấp khí mát tới đúng các tải cần được làm mát - phía mát của máy chủ.
8. Triển khai giải pháp đóng gói luồng khí nóng
Điều này liên quan đến việc sắp xếp để tạo thành các luồng khí nóng và khí lạnh riêng biệt. Việc tách luồng khí có nhiệt độ cao hơn có thể giúp tăng năng suất làm mát các phần khác của TTDL. Điều này cho phép máy móc tăng thời gian hoạt động ở chế độ tiết kiệm và làm giảm đáng kể chi phí điện.
9. Tiết kiệm với “làm mát miễn phí”
Tùy vào địa điểm và khí hậu nơi đặt TTDL, hệ thống “làm mát miễn phí” - nhờ sử dụng không khí tự nhiên trong những tháng lạnh trong năm - cũng có thể là một tùy chọn. Với sự trợ giúp “mát lạnh” của Mẹ Thiên nhiên, các hệ thống làm mát kỹ thuật như Chiller và các thiết bị nén có thể được tắt đi hoặc vận hành ở tải thấp.
10. Sử dụng bộ biến tần
Nhiều thiết bị chạy bằng động cơ điện trong TTDL vận hành hết tốc độ ngay cả khi lượng tải hỗ trợ đòi hỏi công suất thấp hơn. Các bộ biến tần (VFD) giúp điều chỉnh công suất quạt theo đúng tải, nhờ vào cơ chế kiểm soát tốc độ, các phần mềm quản trị và các bộ cảm biến nhiệt có dây hay không dây.
11. Lắp đặt bộ lưu điện (UPS) hiệu suất cao
UPS là một trong các thiết bị ngốn nhiều điện nhất trong các TTDL. Với việc sử dụng UPS hiệu suất cao, ngay cả khi khi chỉ chạy với 30% tải, các hệ thống UPS mới nhất vẫn đạt hiệu suất cao hơn tới trung bình 10% so với các UPS thế hệ cũ. Điều này giúp tiết kiệm chi phí đáng kể.
12. Cân nhắc các giải pháp mô đun, tiền chế để tiết kiệm chi phí
Tại sao lại để chính yếu tố tòa nhà làm hạn chế khả năng sử dụng năng lượng hiệu quả hơn? Hiện nay, trong các công-ten-nơ chuyên dụng đều có sẵn các mô - đun cấp nguồn và làm mát, sử dụng các cấu phần tiêu chuẩn và đạt được các mục tiêu về PUE (hiệu suất sử dụng năng lượng) như trong thiết kế. Thông qua việc đóng gói, vận chuyển và lắp đặt sẵn trong các vỏ công-ten-nơ chuyên dụng để gắn trực tiếp vào kết cấu tòa nhà hiện có, các giải pháp mô-đun này sẽ cải thiện hiệu suất cho trung tâm dữ liệu hiện tại.
Các máy lạnh Row được đặt giữa các tủ thiết bị giúp tản lượng nhiệt rất lớn từ các máy chủ. Công nghệ này giúp truyền nhiệt tốt hơn vì không khí lạnh được truyền đi theo 2 hướng qua 2 ngõ ra ở 2 bên và phân phối đồng đều khắp trung tâm dữ liệu. Các máy Row đặt gần các tủ thiết bị làm rút ngắn quãng đường lưu chuyển của khí lạnh, do đó làm giảm hỗn hợp không khí nóng và lạnh, góp phần làm tăng cao hiệu quả làm mát của máy lạnh chính xác Row.
