Adatközponti hűtés és hűtési megoldások

Az adatközponti hűtés az IT-berendezések által termelt hőt vezeti el a szervertérből, és tartja a hőmérsékletet és a páratartalmat az üzembiztos tartományban, jellemzően 18–27 °C között. A hőt precíziós klímaberendezések veszik fel a szerverek kifúvó oldalán, majd hűtőközeg vagy hűtött víz szállítja a kültéri egységekhez.
A tervezés kulcsa nem a névleges hűtőteljesítmény, hanem a légáramlás rendezettsége: hideg és meleg folyosó szétválasztása nélkül a hideg levegő megkerüli a szervereket, és a rendszer feleslegesen dolgozik.

A CRAC (Computer Room Air Conditioner) saját kompresszorral és hűtőközeggel dolgozik, a CRAH (Computer Room Air Handler) viszont nem hűt önállóan: hűtött vizet kap egy központi chillertől, és csak a hőcserét és a levegőmozgatást végzi.
Kisebb szervertermekben a CRAC egyszerűbb és önállóbb. Nagyobb, több gépteremből álló adatközpontban a CRAH + chiller kombináció hatékonyabb, mert a hűtés központosítható és free coolinggal kiegészíthető.

Precíziós klíma kell minden olyan térbe, ahol IT-berendezés folyamatosan üzemel: ez a hőmérsékletet és a páratartalmat is szűk tartományban tartja, egész évben, kültéri fagyban is. A komfortklíma emberi tartózkodásra készült, télen jellemzően nem üzemel, és a páratartalmat nem szabályozza.
Egy szerverterembe tett komfortklíma tipikusan kétféleképpen bukik el: télen leáll vagy lefagy a kültéri egysége, a szabályozatlan páratartalom miatt pedig kondenzáció vagy elektrosztatikus kisülés lép fel.

A PUE a teljes létesítményi energiafogyasztás és az IT-berendezések fogyasztásának hányadosa. Hagyományos hűtésű, régebbi gépterem jellemzően 1,8–2,2 között van; jól tervezett, free coolinggal kiegészített adatközpont 1,2–1,4 körül; a legjobb nagyméretű létesítmények 1,1 alatt.
A PUE-t nagyrészt a hűtés határozza meg — az IT után ez a második legnagyobb fogyasztó. A megtakarítás többsége ezért nem új szerverekből, hanem a légáramlás rendezéséből és a hűtési stratégiából jön.

Folyadékhűtésre jellemzően 15–20 kW/rack teljesítménysűrűség fölött érdemes váltani: efölött a léghűtés már csak aránytalanul nagy légmennyiséggel és zajszinttel tartaná a hőmérsékletet. AI- és HPC-környezetben, ahol egy rack 40–100 kW-ot is felvehet, a folyadékhűtés nem opció, hanem feltétel.

A folyadékhűtők felépítéséről és működéséről külön írásunkban olvashat részletesen.

A free cooling akkor kapcsol be, amikor a külső hőmérséklet elég alacsony ahhoz, hogy a hűtés részben vagy teljesen kompresszor nélkül működjön. A magyar klímán ez évi több ezer órában kihasználható, ami a hűtés villamosenergia-fogyasztásában jellemzően 30–50% megtakarítást jelent.
A tényleges megtakarítás a beállított víz- vagy levegőhőmérséklettől függ: minél magasabb hőmérsékleten üzemeltethető a gépterem, annál több órában működik a rendszer kompresszor nélkül.

NFrance esettanulmányáról külön írásunkban olvashat részletesen.

Az N+1 azt jelenti, hogy a szükséges hűtőegységeken felül van egy tartalék, így egy berendezés kiesése vagy karbantartása nem okoz üzemszünetet. A 2N teljes párhuzamos rendszert jelent, önálló betáplálással és elosztással. Üzletileg kritikus környezetben az N+1 a minimum, folyamatos rendelkezésre állásnál 2N.

A redundanciaszintek és a Tier-besorolás összefüggéséről külön útmutatónkban írtunk.

Precíziós klímát évente legalább kétszer, nagy terhelésű vagy poros környezetben negyedévente kell szervizelni: szűrőcsere, hőcserélő-tisztítás, hűtőközegtöltet és nyomásértékek ellenőrzése, kondenzvíz-elvezetés és a szabályozás felülvizsgálata.
Az elmaradt karbantartás először nem meghibásodásként jelentkezik, hanem növekvő energiafogyasztásként: az eltömődött szűrő és a szennyezett hőcserélő rontja a hatásfokot, és a rendszer többet fogyaszt ugyanazért a hűtőteljesítményért.