Pozrite si najnovšiu publikáciu od ASHRAE, "Thermal Guidelines for Data Processing Environments", z januára 2004. Tento dokument môžete kúpiť online v ashrae.org. Vyhradená časť načrtáva detailné procedúry pre ohodnotenie celkového stavu chladenia výpočtového strediska a optimalizáciu pre maximálne chladenie.
Úvahy o serveroch a úložných zariadeniach
Väčšina serverov a úložných zariadení IBM je navrhnutá tak, aby cez predok servera nasávali ochladený vzduch a zozadu vyfukovali teplý vzduch. Najdôležitejšou požiadavkou je zabezpečiť, aby teplota nasávaného vzduchu na prednej strane zariadenia neprekročila špecifikácie pre prostredie od IBM. Pozrite si požiadavky na prostredie v špecifikáciách servera, alebo v hárkoch s hardvérovými špecifikáciami. Skontrolujte, či nie sú plochy pre nasávanie a výstup vzduchu blokované papierom, káblami alebo inými prekážkami. V prípade, ak rozširujete alebo opravujete váš server sa uistite, že neprekročíte maximálnu povolenú dobu, pokiaľ je stanovená, počas ktorej môže byť odstránený kryt z jednotky, ktorá je v prevádzke. Po dokončení práce nezabudnite namontovať späť všetky ventilátory, chladiče, usmerňovače prúdenia vzduchu a iné zariadenia podľa dokumentácie IBM .
Výrobcovia, vrátane IBM, uvádzajú tepelné zaťaženia vo formáte odporúčanom publikáciou od ASHRAE, "Thermal Guidelines for Data Processing Environments", z januára 2004. Hoci sú tieto údaje určené pre použitie pri vyvažovaní tepelnej záťaže, pri používaní týchto údajov na vyváženie chladiacej ponuky a dopytu je potrebná opatrnosť, pretože mnoho aplikácií je dočasných a neprodukuje konštantné množstvá tepla. Vyžaduje sa plné pochopenie toho, ako sa zariadenia a aplikácie správajú s ohľadom na tepelnú záťaž, vrátane úvah o budúcom raste.
Aspekty pre stojan alebo skrinku
Poznámka: Stojany v tejto časti znamenajú tiež skrinky, rámy a akékoľvek ďalšie bežne používané pojmy pre identifikáciu jednotky, ktorá obsahuje zariadenia montované do stojana.
IBM Enterprise 19-palcové stojany sú navrhnuté na umožnenie maximálneho prúdenia vzduchu cez zariadenie, ktoré je nainštalované v stojane. Chladený vzduch je nasávaný prednou časťou a vyfukovaný zo zadnej časti pomocou ventilátorov zariadení namontovaných v stojane. Väčšina stojanov IBM má perforované zadné dvierka a voliteľné predné dvierka, ktoré sú tiež perforované. Niektoré stojany majú voliteľné akustické spracovanie, aby sa redukovali emisie hluku zo stojana. Ak sú použité stojany ako od IBM, neodporúčajú sa plné dvierka alebo dvierka so značným množstvom dekoratívneho skla, pretože takéto dvierka neumožnia prúdenie dostatočného množstva vzduchu dnu a von zo stojana.
Musí sa eliminovať recirkulácia teplého vzduchu vychádzajúceho zo zadnej časti stojana späť do prednej časti stojana. Za účelom zamedzenia recirkulácii vzduchu možno vykonať dve opatrenia. Po prvé, všetok neobsadený priestor v stojane, ktorý nie je obsadený zariadením uloženým v stojane, sa musí vyplniť výplňovými panelmi. Na blokovanie recirkulácie vzduchu v stojane sa používajú výplňové panely 1U a 3U. Ak vo vašom stojane nemáte nainštalované výplňové panely, tieto sú k dispozícii od IBM.
| Číslo indexu | Číslo dielu FRU | Počet dielov | Opis |
| 1 | 97H9754 | Podľa potreby | Výplňová úchytka 1U (čierna) |
| 62X3443 | Podľa potreby | Výplňová úchytka 1U (biela) | |
| 2 | 97H9755 | Podľa potreby | Výplňová úchytka 3U (čierna) |
| 62X3444 | Podľa potreby | Výplňová úchytka 3U (biela) | |
| 3 | 12J4072 | Podľa potreby | Výplňová úchytka 1U (čierna) |
| 4 | 12J4073 | Podľa potreby | Výplňová úchytka 3U (čierna) |
| 5 | 74F1823 | 2 v každej položke 3 | Sponová matica M5 |
| 74F1823 | 4 v každej položke 4 | Sponová matica M5 | |
| 6 | 1624779 | 2 v každej položke 3 | Šesťhranná obruba M5 X 14 |
| 1624779 | 4 v každej položke 4 | Šesťhranná obruba M5 X 14 |
Po druhé, okolo všetkých stojanov nechajte náležité medzery. Pozrite si požiadavky na medzery v špecifikáciách servera alebo v hárkoch s hardvérovými špecifikáciami. Priestorové usporiadanie by nemalo umožňovať, aby teplý vzduch vyfukovaný zo zadnej časti jedného stojana vchádzal do predného prívodu vzduchu iného stojana.
Na záver, ďalším dôležitým prvkom pri maximalizácii prietoku vzduchu cez stojan je správne umiestnenie káblov. Káble musia byť vedené a zviazané tak, aby nebránili pohybu vzduchu dnu alebo von zo stojana. Takéto bránenie by mohlo podstatne obmedziť objemový prietok vzduchu cez zariadenie.
Stojany alebo skrinky s pomocným ventilátorom používajte s obozretnosťou. Podľa toho, koľko zariadení je nainštalovaných v skrinke, ventilátory v skrinke môžu obmedzovať veľkosť prietoku vzduchu na nižšiu hodnotu, ako je vyžadovaná zariadením.
Úvahy o miestnosti
Výpočtové strediská navrhnuté a postavené počas posledných 10 rokov sú zvyčajne schopné chladiť nanajvýš 3 kW tepelnej záťaže v každej skrinke. Tieto riešenia často zahŕňajú komory pre distribúciu vzduchu vysoké 18 až 24 palcov, umiestnené vo zvýšených podlahách, výšku stropu v miestnosti 8 až 9 stôp a klimatizačné jednotky počítačových miestností (CRAC), rozmiestnené po obvode miestnosti. Zariadenia IT zaberajú približne 30-35% z celkovej plochy výpočtového strediska. Zvyšnú plochu zaberajú biele plochy (t.j. prístupové uličky, servisné medzery), rozvodné jednotky napájania (PDU) a jednotky CRAC. Až donedávna sa venovala malá pozornosť stanoveniam tepelnej záťaže, rozmiestneniu zariadení a dráham pre prívod vzduchu, rozloženiu tepelnej záťaže, rozmiestneniu a otvorom v podlahových dlaždiciach.
Stanovenie celkovej tepelnej záťaže vašej inštalácie
Stanovenie celkovej tepelnej záťaže by sa malo vykonať kvôli určeniu celkového rovnovážneho bodu vášho prostredia. Cieľom tohto stanovenia je zistiť, či máte dostatok vhodného chladenia, vrátane nadbytku, na zvládnutie tepelnej záťaže, ktorú plánujete nainštalovať alebo ste už nainštalovali. Toto stanovenie je možné vykonať niekoľkými spôsobmi, ale najbežnejším je zobraziť tepelnú záťaž a chladenie v logických častiach definovaných lúčmi I, blokádami prietoku vzduchu, alebo umiestnením jednotiek CRAC.
Rozmiestnenie zariadení a dráhy pre prívod vzduchu
IBM odporúča vytvoriť "chladné" a "horúce" uličky ako je opísané v publikácii od ASHRAE, "Thermal Guidelines for Data Processing Environments", z januára 2004. Na nasledujúcom obrázku sú stojany vo výpočtovom stredisku usporiadané tak, aby tam boli studené uličky a teplé uličky. Teplá ulička pozostáva z perforovaných podlahových dlaždíc oddeľujúcich dva rady stojanov. Chladený vzduch z perforovaných podlahových dlaždíc je z týchto dlaždíc vyfukovaný a nasávaný do predných častí stojanov. Nasávacie časti jednotlivých stojanov (predná časť každého stojana) smerujú do studenej uličky. Toto usporiadanie umožňuje návrat teplého vzduchu vyfukovaného zo zadných častí stojanov do jednotiek CRAC, čím sa minimalizuje cirkulácia teplého výfukového vzduchu zo stojanov naspäť do nasávacích častí stojanov. Jednotky CRAC sú umiestnené na koncoch teplých uličiek, aby sa uľahčil návrat teplého vzduchu do jednotky CRAC a aby sa maximalizoval statický tlak na chladnú uličku.
Kľúčovým bodom pri riadení tepelnej záťaže vo výpočtových strediskách je zabezpečiť teploty vzduchu nasávaného do stojanov, ktoré spĺňajú požiadavky výrobcu. Chladený vzduch vyfukovaný z perforovaných dlaždíc v studenej uličke nemusí vyhovovať požiadavkám stojana na celkový prietok chladeného vzduchu, preto ďalší tok vzduchu bude privádzaný z iných častí zvýšenej podlahy a nemusí byť chladený. Pozrite si nasledujúci obrázok. V mnohých prípadoch bude tok vzduchu, privádzaný do hornej časti stojana po tom, ako bola uspokojená spodná časť stojana, zmesou teplého vzduchu zo zadnej časti systému a vzduchu z iných oblastí. U tých stojanov, ktoré sú na konci radu, môže prúd teplého vzduchu vyfukovaného zo zadnej časti stojana migrovať do prednej časti popri stenách stojana. Takéto modely tokov boli pozorované v skutočných výpočtových strediskách a pri modelovaní tokov.
V prípade výpočtového strediska, ktoré nemusí mať najlepšiu distribúciu toku chladeného vzduchu, nasledujúci obrázok radí, ako zabezpečiť adekvátny tok chladeného vzduchu pri určitej tepelnej záťaži. Graf berie do úvahy najhoršie možné miesta vo výpočtových strediskách a požiadavky na splnenie maximálnych teplotných špecifikácií vyžadovaných väčšinou zariadení IBM najvyššej triedy. Výškové korekcie sú uvedené v spodnej časti grafu.
Najbežnejšie metódy dodávky vzduchu do stojanov môžete nájsť v Rozvod vzduchu v systéme.
Rozloženie tepelnej záťaže
- Zabezpečiť dostatočné chladenie pre maximálne požiadavky na tepelnú záťaž v celom výpočtovom stredisku.
- Zabezpečiť priemerný stupeň chladenia v rámci výpočtového strediska s možnosťou zvýšiť chladenie v obmedzených, lokálnych priestoroch.
Prvá možnosť je veľmi nákladná a viac použiteľná pri novej stavbe. Pri druhej možnosti je možné urobiť množstvo vecí, ktoré by optimalizovali chladenie v existujúcich výpočtových strediskách a prípadne zvýšili chladiace schopnosti v obmedzených častiach.
Napríklad sa odporúča umiestniť pred stojany najvyššej triedy podlahové dlaždice s vysokým podielom otvorov a prietokovým množstvom. Tiež sa odporúča špeciálnym spôsobom zabezpečiť okamžité odstránenie teplého výfukového vzduchu zo zadnej časti stojanov najvyššej triedy, predtým než má príležitosť migrovať naspäť do prívodov vzduchu na stojanoch v iných častiach miestnosti. Toto možno dosiahnuť nainštalovaním špeciálnych usmerňovačov alebo priamych potrubí späť k prívodom vzduchu do jednotiek CRAC. Pritom sa vyžaduje starostlivá technická činnosť, aby sa zabezpečilo, že žiadne odporúčanie nebude mať škodlivý vplyv na dynamiku statického tlaku pod podlahou a distribúciu toku vzduchu.
V strediskách, kde nie je podlahová plocha problémom, by bolo najpraktickejšie naprojektovať celú zvýšenú podlahu pre konštantnú úroveň chladenia a znížiť počet zariadení v stojanoch, alebo dodržať väčšie vzdialenosti medzi stojanmi tak, aby jednotlivé skrinky zodpovedali chladiacej kapacite podlahy.
Umiestnenie podlahových dlaždíc a otvory v nich
Dierkované dlaždice by mali byť umiestnené výlučne v chladných uličkách, zarovnané s prívodmi zariadení. V teplých uličkách by nemali byť umiestnené žiadne perforované dlaždice, bez ohľadu na to, ako nepríjemne sú teplé. Teplé uličky sú navrhnuté tak, že by mali byť teplé. Umiestnenie otvorených dlaždíc v teplých uličkách umelo znižuje teplotu vzduchu, ktorý sa vracia do jednotiek CRAC a tým sa znižuje ich efektivita a použiteľná kapacita. Tento jav prispieva k problémom s horúcimi miestami vo výpočtových strediskách. Dierkované dlaždice by nemali byť umiestnené príliš blízko pri jednotkách CRAC. V miestach pod zvýšenou podlahou, kde je rýchlosť vzduchu vyššia ako 530 stôp za minútu, zvyčajne do vzdialenosti asi šiestich dlaždíc od výpuste z jednotky môže vzniknúť Venturiho efekt, kedy bude vzduch z miestnosti nasávaný smerom dole pod zvýšenú podlahu, namiesto požadovaného výsledku, aby bol chladený vzduch dodávaný nahor.
Kapacity objemového prietoku podlahových dlaždíc s rôznymi percentuálnymi stupňami otvorov vidno na obrázku 5.
Podlahové dlaždice v typických výpočtových strediskách dodávajú od 100 do 300 kubických stôp za minútu. Optimalizáciou prietoku pomocou niektorých pokynov uvedených vyššie v tomto dokumente možno dosiahnuť prietoky s hodnotami až 500 kubických stôp za minútu. U dlaždíc s najvyšším percentuálnym stupňom otvorov je možné dosiahnuť prietoky až na úrovni 700-800 kubických stôp za minútu. Podlahové dlaždice musia byť v chladných uličkách zarovnané s prívodnými časťami zariadení.
Otvory vo zvýšenej podlahe, ktoré tam nie sú za účelom dodávky chladeného vzduchu priamo k zariadeniam v priestore výpočtového strediska, by mali byť úplne utesnené pomocou kefkových súprav alebo iného materiálu pre utesňovanie káblov (napríklad penových materiálov, požiarnych vankúšov). Ďalšími otvormi, ktoré musia byť utesnené sú diery v obvodových múroch, pod podlahami a v stropoch výpočtových stredísk. Utesnenie všetkých otvorov pomôže maximalizovať statický tlak pod podlahou, zabezpečiť optimálny tok vzduchu do chladných uličiek, kde je potrebný, a zamedziť návratu nepoužitého vzduchu späť do prívodov jednotiek CRAC.