Ponudba
Podatkovni centri so ključnega pomena v sodobni tehnologiji, zato je upravljanje njihove energetske učinkovitosti bistveno za zmanjšanje obratovalnih stroškov in okoljskega vpliva. Ena izmed najučinkovitejših rešitev za optimizacijo energetske učinkovitosti je uporaba metode prostega hlajenja (Free-Cooling), pri kateri se za hlajenje strežniških prostorov neposredno uporablja zunanji svež zrak. Kljub temu, da je prosto hlajenje termodinamično učinkovito, je potrebno upoštevati več dejavnikov, predvsem kakovost zraka, ki se vnaša v podatkovni center.
Pomen kakovosti zraka v podatkovnih centrih
Pri neposrednem prostem hlajenju se strežniški prostor zapolni z zunanjim svežim zrakom, ki pomaga znižati temperature. Kakovost tega zraka je ključna za optimalno delovanje in dolgo življenjsko dobo IT opreme. Slaba kakovost zraka lahko privede do kontaminacije s trdnimi delci in plini, kar lahko poškoduje občutljive komponente in zmanjša učinkovitost.
Ameriško združenje inženirjev za ogrevanje, hlajenje in klimatizacijo (ASHRAE) določa specifična priporočila za vzdrževanje kakovosti zraka v podatkovnih centrih. Ta vključujejo ne le nadzor temperature in vlažnosti, temveč tudi omejitve glede trdnih delcev in plinov.
Kontaminacija s trdnimi delci
Kontaminacija s trdnimi delci se nanaša na prisotnost trdnih delcev v zraku, kot so prah in drugi delci, ki lahko pridejo v opremo in povzročijo okvare ali zmanjšajo učinkovitost. Ustrezni standard za tovrstno kontaminacijo je ISO 14644-1, ki razvršča kakovost zraka v devet razredov (ISO 1 do ISO 9) glede na število in velikost delcev v kubičnem metru zraka.
ASHRAE priporoča, da mora zrak, ki vstopa v podatkovni center, dosegati čistost razreda ISO 8, kar pomeni, da mora biti koncentracija delcev dovolj nizka, da ne ogroža IT opreme.
Standardi za filtracijo v podatkovnih centrih
Za doseganje zahtevane kakovosti zraka morajo podatkovni centri uporabljati visoko zmogljive filtracijske sisteme. Po standardu ANSI/ASHRAE 127-2007 mora imeti zrak znotraj podatkovnega centra minimalno filtracijo razreda MERV8, medtem ko mora zrak, ki vstopa od zunaj, dosegati standarde MERV11 ali MERV13, odvisno od kakovosti zunanjega zraka in specifičnih pogojev strežniškega prostora.
Če zunanji zrak ne izpolnjuje zahtev čistosti razreda ISO 8, so potrebni namenski filtracijski sistemi, ki morajo biti zelo učinkoviti pri odstranjevanju delcev iz zraka, da zagotovijo varnost in dolgo življenjsko dobo IT opreme.
Kontaminacija s plini
Poleg trdnih delcev morajo podatkovni centri preprečiti tudi kontaminacijo s plini, ki lahko povzročijo korozijo in poškodbe elektronskih komponent. Standard za plinsko kontaminacijo je ANSI/ISA S71.04-1985, ki določa različne ravni korozivnosti, od G1 (blago) do bolj resnih ravni.
ASHRAE priporoča raven G1 za podatkovne centre, da prepreči, da bi korozivni plini poškodovali občutljivo elektroniko. Nadzor nad plinsko kontaminacijo pogosto zahteva uporabo kemičnih filtrov poleg standardnih zračnih filtrov.
Izzivi in premisleki pri prostem hlajenju
Čeprav je neposredno prosto hlajenje odlična možnost za zmanjšanje porabe energije, je treba upoštevati več dejavnikov, da ohranimo učinkovitost sistema in preprečimo morebitno škodo na IT opremi:
- Visoko učinkoviti filtracijski sistemi lahko povzročijo večje padce tlaka zraka, kar vodi do povečane porabe energije ventilatorjev. To lahko zmanjša celotno učinkovitost hladilnega sistema.
- Stroški zamenjave filtrov so lahko visoki, še posebej, če je potrebno pogosto vzdrževanje za doseganje standardov čistosti.
- Potreben je strogi nadzor nad plinsko kontaminacijo, pogosto s kemičnimi filtri, da se ohrani zahtevana raven G1.
- Nadzor vlažnosti je ključen v sistemih prostega hlajenja. Za preprečevanje kondenzacije je lahko potrebno razvlaževanje, medtem ko je včasih potrebno tudi vlaženje, da preprečimo preveč suh zrak, ki bi lahko poškodoval opremo.
Zaključek
Prosto hlajenje s svežim zrakom je učinkovita metoda za zmanjšanje porabe energije v podatkovnih centrih, vendar zahteva natančno upoštevanje standardov kakovosti zraka in filtracijskih sistemov. Upoštevanje priporočil ASHRAE glede trdnih delcev in plinske kontaminacije ter uporaba ustrezne filtracije zagotavljajo, da lahko prosto hlajenje postane energetsko učinkovito in varno za IT opremo.
