Perustiedot: Mikä on datakeskuksen jäähdytys ja miten se toimii?

Yksi jokaisen konesalin tärkeimmistä tehtävistä on ympäristönhallinta ja -valvonta. Liian kuuma tai liian kostea se voi vahingoittaa IT-laitteita ja aiheuttaa toimintahäiriöitä. Datakeskusten valtava laskentateho tuottaa paljon lämpöä. Mitä enemmän laitteita laitokseen asennetaan, sitä enemmän lämpöä syntyy. Siksi tehokas jäähdytysjärjestelmä on välttämätön sen tehokkaalle toiminnalle.

Palvelinkeskuksen jäähdytyksellä tarkoitetaan kaikkia laitteita, työkaluja, järjestelmiä, tekniikoita ja käytäntöjä, joita käytetään lämpötilan ja kosteuden säätelyyn ja ylläpitämiseen konesalissa. Palvelimien ja muiden laitteistojen toiminnasta johtuen nämä tilat tuottavat paljon lämpöä, ja ilman riittävää jäähdytystä ne ovat vaarassa ylikuumentua, mikä voi johtaa laitevikaan ja kalliisiin seisokkiin.

Korkeat lämpötilat ja kosteus ovat epäsuotuisia olosuhteita IT- ja sähkölaitteille. Palvelimet ja verkkolaitteet ovat erittäin herkkiä lämpötilan vaihteluille. Liian suuri lämpö ja kosteus voivat aiheuttaa laitteiston vikoja ja lakata toimimasta, mikä lyhentää kalliiden laitteiden käyttöikää. Vaurioituneet laitteet voivat aiheuttaa palovaaran ja muita turvallisuusongelmia. Lisäksi toistuvan huollon ja laitteiston vaihdon korkeat kustannukset voivat rasittaa käyttöbudjettia.

Konesaleissa jäähdytys toimii lämmönvaihdon periaatteella, joka poistaa ylimääräisen lämmön ilmasta ja korvaa sen viileämmällä ilmalla. Tämä tehdään yleensä jollakin useista tavoista:

Palvelimet ja verkkolaitteet konesaleissa tuottavat paljon lämpöä toimiessaan. Jäähdytysjärjestelmän on ensin seurattava ja mitattava näiden laitteiden tuottamaa lämpökuormaa tunnistaakseen alueet ja laitteet, jotka tarvitsevat jäähdytystä.

Kuuma ilma poistetaan ulos, ja sitten ulkoilma tuodaan sisään ilmastointilaitteen avulla jäähdyttämään sisään tuleva ilma ja kierrättämään sitä laitoksen sisällä.

Jäähdytystehokkuuden optimoimiseksi palvelinkeskus käyttää suojausstrategiaa. Kuumat käytävän tiivisteet eristävät palvelimen tuottaman kuuman ilman, kun taas kylmät käytävän tiivisteet ohjaavat kylmää ilmaa sinne, missä sitä eniten tarvitaan.

Joissakin ilmastoissa palvelinkeskukset puhaltavat kuumaa ilmaa ulos ja vetävät sitten esijäähdytetyn ulkoilman tilaan jäähdytystä varten. Tätä menetelmää kutsutaan luonnolliseksi jäähdytykseksi ja se soveltuu vain kylmän ilmaston tiloihin.

Jäähdytä tai lämmitä laitos suositeltuun enimmäislämpötilaan ja vaihda laite, jos se epäonnistuu. Voi olla halvempaa käyttää tätä ns. lämpöjäähdytystä tai tiiviisti kytkettyä jäähdytystä, koska muut jäähdytysmenetelmät voivat maksaa paljon enemmän kuin laitteiden vaihtokustannukset.

Ilmajäähdytys ja nestejäähdytys ovat kaksi suosituinta datakeskuksen jäähdytystyyppiä.

Ilmajäähdytys

Ilmajäähdytys soveltuu pieniin ja keskisuuriin konesaleihin ja toimistotiloihin. Kylmillä tai lauhkeilla alueilla ilmajäähdytys on kustannustehokkaampaa. Ilmajäähdytysjärjestelmät ovat yleensä edullisempia kuin nestejäähdytysjärjestelmät, ja niitä on suhteellisen helppo ylläpitää ja hallita.

Ilmanjäähdytysjärjestelmät säätelevät lämpötilaa jäähdyttämällä huoneen ilmaa. Ne sisältävät yleensä tietokonehuoneen ilmastointilaitteet (CRAC) tai tietokonehuoneen ilmastointiyksiköt (CRU:t). Ilma pumpataan konehuoneeseen, suodatetaan ja jäähdytetään ennen kuin se kierrätetään takaisin huoneeseen lämpötilan alentamiseksi. Lämpötila- ja kosteusanturit auttavat järjestelmää säätämään ilmavirran ja lämpötilan vastaamaan laitteiden tarpeita.

Nestejäähdytys

Nestejäähdytystä käytetään yleisesti suurissa datakeskuksissa ja korkean suorituskyvyn laskentaympäristöissä. Nestejäähdytys on yleisempää korkean lämpökuormituksen ympäristöissä, joissa vaaditaan korkeaa jäähdytystehoa. Nestejäähdytysjärjestelmät vievät yleensä vähemmän tilaa, mikä mahdollistaa palvelinkeskusten tilan tehokkaamman käytön.

Nestejäähdytysjärjestelmät käyttävät nestemäistä jäähdytysainetta, kuten vettä tai nestemäistä jäähdytysnestettä, absorboimaan ja haihduttamaan lämpöä kosketuksella tai kierrättämällä. Näissä järjestelmissä voidaan käyttää lämmönvaihtimia tai suoraa nestejäähdytystekniikkaa lämmön siirtämiseksi nestemäiseen väliaineeseen, joka sitten johdetaan ulkoiseen ympäristöön jäähdytyslaitteiden avulla.

Teknologian kehittyessä kehittyvät myös jäähdytysjärjestelmät, jotka pitävät datakeskukset tehokkaina ja kestävinä. Palvelinkeskusten kysyntä vain kasvaa, joten toimitilojen omistajien ja heidän asiakkaidensa on etsittävä tehokkaampia ja kustannustehokkaampia jäähdytysratkaisuja. Palvelinkeskusten jäähdytyksen tulevaisuuden pitäisi luvata parempaa energiatehokkuutta ja ympäristövastuuta, samalla kun säilytetään luotettavuus, johon luotamme yhdistetyssä maailmassa.