क्लोज़ कपल्ड कूलिंग
क्लोज़ कपल्ड कूलिंग पिछली पीढ़ी का कूलिंग सिस्टम है, जिसका उपयोग विशेष रूप से डेटा केंद्रों में किया जाता है। क्लोज कपल्ड कूलिंग का लक्ष्य गर्मी का हस्तांतरण को उसके स्रोत के सबसे करीब लाना है: उपकरण रैक। एयर कंडीशनर को उपकरण रैक के करीब ले जाकर इनलेट हवा की अधिक सटीक डिलीवरी और निकास हवा का अधिक तत्काल कब्जा सुनिश्चित किया जाता है।
एयर कंडीशनर प्रकार
व्यावसायिक रूप से उपलब्ध निकट युग्मित समाधानों को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: ओपन-लूप और क्लोज्ड-लूप।
ओपन-लूप कॉन्फ़िगरेशन
ओपन-लूप कॉन्फ़िगरेशन उस कमरे से पूरी तरह से स्वतंत्र नहीं हैं जो वे स्थापित हैं, और वायु प्रवाह परिवेश के कमरे के वातावरण के साथ बातचीत करते हैं।
इन-रो एयर कंडीशनर
पंक्ति आधारित एयर कंडीशनिंग इकाइयां रैक पंक्तियों के अंदर स्थापित की जाती हैं। वायु प्रवाह आम तौर पर छोटे और रैखिक पथों का पालन करते हैं, इस प्रकार, प्रशंसकों को शुरू करने और ऊर्जा दक्षता बढ़ाने के लिए आवश्यक आवश्यक शक्ति को कम करते हैं।
पंक्ति-आधारित शीतलन समाधान कक्ष-आधारित समाधान के संबंध में एक लाभ प्रदान करता है, क्योंकि पूर्व वाले को विशिष्ट पंक्तियों के लिए शीतलन की आवश्यकताओं के लिए बेहतर रूप से अनुकूलित किया जा सकता है; वैसे भी यह उचित है कि अपने प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए शुरुआत में या पंक्तियों के अंत में कंडीशनिंग इकाइयों का पता न लगाएं।
रियर डोर उष्मा का आदान प्रदान करने वाला ्स
इस प्रकार का समाधान मौजूदा रैक के पिछले दरवाजे के प्रतिस्थापन पर आधारित है।
ये हीट एक्सचेंजर्स अधिकांश आईटी उपकरणों के फ्रंट-टू-बैक एयर अपव्यय का लाभ उठाते हैं: सर्वर (कंप्यूटिंग) गर्म हवा को फैलाता है, जो हीट एक्सचेंजर कॉइल से गुजरती है और एक अनुकूल तापमान पर कमरे में वापस आ जाती है।
इस श्रेणी की शीतलन इकाइयाँ अतिरिक्त स्थान नहीं घेरती हैं, इसलिए उन्हें विशेष रूप से या तो मूल रूप से डेटा केंद्रों के रूप में डिज़ाइन किए गए सभी स्थानों को ठंडा करने के लिए, या पहले से मौजूद शीतलन प्रणाली को एकीकृत करने के लिए संकेत दिया जाता है।
ओवरहेड हीट एक्सचेंजर्स
आम तौर पर, इस प्रकार का एक ताप विनिमायक छत से हवा को ठंडे गलियारे में छोड़ता है जबकि निकास हवा छत के झरोखों में ऊपर उठती है; क्लोज़ कपल्ड सिस्टम के मामलों में, इकाइयाँ सीधे सर्वर के ऊपर स्थित होती हैं, जिससे ठंडी हवा की डिलीवरी और गर्म हवा की वापसी अधिक सटीक होती है।
इस प्रकार की एक प्रणाली, लंबवत रूप से स्थित होने के कारण, कमरे में और फर्श की जगह की आवश्यकता नहीं होती है।
बंद-लूप कॉन्फ़िगरेशन
क्लोज्ड-लूप कूलिंग टाइपोलॉजी उस कमरे से स्वतंत्र रूप से कार्य करती है जिस पर वे स्थापित हैं; रैक और हीट एक्सचेंजर एक दूसरे के साथ विशेष रूप से काम करते हैं, एक आंतरिक माइक्रॉक्लाइमेट बनाते हैं।
रैक कूलिंग में
शीतलन प्रणाली सर्वर रैक से सटी हुई है और दोनों पूरी तरह से सील हैं; बाड़े पर ठोस दरवाजे और इन-पंक्ति एयर कंडीशनर में हवा का प्रवाह होता है, ठंडी हवा को सर्वर इनलेट और निकास हवा में निर्देशित किया जाता है, पंखे का उपयोग करके, कूलिंग कॉइल के माध्यम से।
क्लोज-लूप डिज़ाइन रैक स्तर पर बहुत केंद्रित शीतलन की अनुमति देता है और आईटी उपकरण स्थापित करने के लिए अपरंपरागत स्थानों का उपयोग करने के लिए लचीलापन देते हुए परिवेशी वातावरण की उपेक्षा करते हुए बहुत घने उपकरण स्थापित करना संभव है।
दक्षता
पारंपरिक लेआउट में, प्रशंसकों को कमरे की परिधि से, उठी हुई मंजिल के नीचे, और एक छिद्रित फर्श टाइल के माध्यम से सर्वर (कंप्यूटिंग) सेवन में हवा को स्थानांतरित करना चाहिए। इस प्रक्रिया के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो संरचना के टाइपोलॉजी के आधार पर भिन्न होती है। अक्सर, उठे हुए फर्श के नीचे, होल्डबैक (बड़े केबल बंडल, नाली) मौजूद होते हैं, जिसके लिए आवश्यक ठंडी हवा की मात्रा को स्थानांतरित करने के लिए अतिरिक्त पंखे की ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
क्लोज़ कपल्ड सॉल्यूशंस में कूलिंग सिस्टम और इक्विपमेंट रैक एक दूसरे के करीब होने के कारण, आवश्यक ऊर्जा कम हो जाती है। इन-रो टाइपोलॉजी के साथ कूलिंग यूनिट को रैक की पंक्ति में शामिल किया जाता है और, पंक्ति को सीधे हवा प्रदान करते हुए, फर्श के नीचे विचार करने के लिए कोई बाधा नहीं होती है। यह अनुमान लगाया गया है कि जब एकीकृत किया जाता है, तो समान शीतलन क्षमता वाली पारंपरिक सीआरएसी प्रणाली की तुलना में क्लोज कपल्ड सिस्टम वार्षिक ऊर्जा में 95% तक की कमी की गारंटी दे सकता है।
कुछ कूलिंग टाइपोग्राफी को चर वेग वाले पंखे से जोड़ा जा सकता है जो वर्कलोड के लिए बेहतर तरीके से अनुकूल होता है, साथ ही रैक के आंतरिक तापमान के लिए भी। डेटा सेंटर की आवश्यकताओं को पूरा करने वाले न्यूनतम गति से चलने वाले पंखों का होना ऊर्जा की खपत के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
यह सत्यापित किया गया है कि बचाई गई ऊर्जा का प्रतिशत, इसलिए कुल ऊर्जा लागत वायु प्रवाह में कमी के संबंध में आनुपातिक तरीके से अधिक घट जाती है (उदाहरण के लिए, पंखे के वेग को 10% कम करके हम 27% ऊर्जा बचाते हैं)।
| % FLOW | HOURS | ANNUAL ENERGY | ANNUAL COST | RPM | SAVINGS |
|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 8760 | 49.774,43 | 1.742,10 | 2040 | 0% |
| 95 | 8760 | 42.774,64 | 1.493,64 | 1938 | 14.26% |
| 90 | 8760 | 36.285,56 | 1.269,99 | 1836 | 27.10% |
| 85 | 8760 | 30.567,72 | 1.069,87 | 1734 | 38.59% |
| 80 | 8760 | 25.484,51 | 891,96 | 1632 | 48.80% |
| 75 | 8760 | 20.998,59 | 734,95 | 1530 | 57.81% |
| 70 | 8760 | 17.072,63 | 697,01 | 1428 | 59.99% |
दक्षता भी मॉड्यूलरिटी द्वारा दर्शायी जाती है। डेटा सेंटर की क्षमता में वृद्धि के पूर्वानुमान में एक बंद युग्मित समाधान के साथ वास्तव में नए कंडीशनर जोड़ना संभव है।
इस तथ्य के बावजूद कि पिछले कुछ अध्ययनों ने बंद युग्मित समाधानों की बिक्री में बहुत अधिक वृद्धि का अनुमान लगाया है, हाल के अध्ययनों ने इसके बजाय अधिक निहित वृद्धि दिखाई है। कारण इस तथ्य के कारण प्रतीत होता है कि इन-रो समाधान महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत प्रदान करते हैं क्योंकि रैक घनत्व 8-10 kW सीमा के करीब हैं; इसके बजाय मध्यम आकार के डेटा केंद्रों के लिए आज का औसत घनत्व लगभग 5 kW है और ऊर्जा बचत शीतलन प्रणाली के लिए निवेश की उच्च लागत को पूरी तरह से उचित नहीं ठहराती है।
प्रशीतित पानी का तापमान
पारंपरिक प्रणालियों में, रेफ्रिजरेटेड पानी की आपूर्ति का तापमान आमतौर पर 6 और 7 डिग्री सेल्सियस के बीच भिन्न होता है और ठंडा पानी वास्तव में ठंडी हवा उत्पन्न करने के लिए आवश्यक होता है जो डेटा सेंटर के तल पर होने वाली वृद्धि की भरपाई करता है, क्योंकि ठंडी इनलेट हवा और गर्म निकास हवा बातचीत। हालांकि, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि प्रवेश तापमान ASHRAE द्वारा स्थापित 18 और 26.5 डिग्री सेल्सियस के बीच हो।
कुछ प्रकार के क्लोज कपल्ड सिस्टम रेफ्रिजरेशन सिस्टम की निकटता मुक्त ठंडक कॉइल के डिज़ाइन के कारण गर्म पानी के इनलेट तापमान की अनुमति देते हैं, जबकि ASHRAE के दिशानिर्देशों के भीतर रहते हैं।
चूंकि रेफ़्रिजरेटर डेटा सेंटर की ऊर्जा खपत का 30-40% प्रतिनिधित्व करते हैं और यह मुख्य रूप से यांत्रिक प्रशीतन के कारण होता है, एक उच्च जल प्रवेश तापमान उन घंटों को बढ़ाने की अनुमति देता है जिसमें मुफ्त शीतलन संभव है और इसलिए रेफ्रिजरेटर की दक्षता में वृद्धि होती है।
Google डेटा केंद्रों की युग्मित प्रणाली को बंद करें
कई वर्षों से, Google, के अनुसार [https://www.google.com/about/datacenters/ डेटा सेंटर के उपाध्यक्ष के बयान], जोसेफ कावा, के कूलिंग सिस्टम का पुनर्गठन करता है इसके डेटा केंद्र हर 12 - 18 महीने में बंद होते हैं, साथ ही क्लोज कपल्ड टाइप सिस्टम पर भी ध्यान केंद्रित करते हैं।
2012 में Google ने एक फोटो गैलरी प्रकाशित की जो इसके कूलिंग सिस्टम के डिज़ाइन को दिखाती है, इसके बाद डेटा सेंटर के वाइस प्रेसिडेंट जोसेफ कावा की व्याख्या है कि कैसे यह काम करता है।
डेटा सेंटर में दिखाया गया है कि कमरे ठंडे गलियारों के रूप में काम करते हैं, एक उठा हुआ फर्श है लेकिन कोई छिद्रित टाइल नहीं है। दोनों तरफ रैक की पंक्तियों के साथ बंद गलियारों में शीतलन होता है, जबकि ठंडे पानी का उपयोग करके ठंडा करने वाले कॉइल इन गर्म गलियारों की छत के रूप में काम करते हैं, जो इमारत के दूसरे हिस्से में स्थित कूलिंग टावरों से पानी ले जाने और पानी ले जाने वाले पाइपों को भी रखते हैं।
हवा का तापमान आम तौर पर लगभग 26.5 डिग्री सेल्सियस बनाए रखा जाता है, विभिन्न घटकों के संपर्क के कारण लगभग 49 डिग्री सेल्सियस तक अधिक से अधिक गर्म हो रहा है। जब पंखे द्वारा गर्म बंद गलियारे में हवा को निर्देशित किया जाता है, जहां कमरे के शीर्ष तक पहुंचना कूलिंग कॉइल से होकर गुजरता है और कमरे के तापमान तक ठंडा हो जाता है। लचीली पाइपिंग गर्म गलियारे के शीर्ष पर कूलिंग कॉइल से जुड़ती है और फर्श में एक उद्घाटन के माध्यम से उतरती है और उठी हुई मंजिल के नीचे बहती है।
कावा के बयानों से अगर हमारे नाली में रिसाव होता, तो पानी हमारे उठे हुए फर्श में नीचे चला जाता। हमारे पास इस डिजाइन के साथ बहुत अनुभव है, और यह कभी भी पानी की बड़ी कमी नहीं हुई है, किसी भी पानी के रिसाव के लिए एक आपातकालीन प्रणाली की उपस्थिति की पुष्टि की जाती है। यह भी पुष्टि की जाती है कि सर्वरों से तरल पदार्थों की निकटता को समस्याग्रस्त नहीं माना जाता है।
कावा ने यह भी कहा, छत पर प्रतिष्ठानों के साथ अन्य प्रकार की शीतलन प्रणालियों का जिक्र करते हुए, गर्म निकास हवा को कम्प्यूटर कक्ष (सीआरएसी) के एयर कंडीशनरों को उठाए गए फर्श क्षेत्र के परिधि के साथ स्थित करने के लिए, कि पूरी प्रणाली अक्षम है क्योंकि सीआरएसी की ओर यात्रा करते समय गर्म हवा को लंबी दूरी तक ले जाया जाता है, जबकि एक बंद युग्मित प्रणाली काफी अधिक कुशल होती है।
ग्रन्थसूची
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- EPA. (2007, Agosto 2), EPA Report to Congress on Server and Data Center Energy Efficiency, da Energy Star.
- EYP Mission Critical Facilities. (2006, Luglio 26). Energy Intensive Buildings Trends and Solutions: Data Centers Archived 2017-06-11 at the Wayback Machine, da Critical Facilities Roundtable.
- Fontecchio, M. (2009, Gennaio 21), Data Center Air Conditioning Fans Blow Savings Your Way, da Search Data Center.
- Sun Microsystems (2008), Energy Efficient Data Centers: The Role of Modularity in Data Center Design, Sun Microsystems.
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