Zastosowania wentylatorów EC w centrum danych

Wykorzystanie potencjału optymalizacyjnego chłodzenia
HasÅ‚o „Green IT” [Zielone IT] jest już na koÅ„cu wszystkich jÄ™zyków - Å›wiadomość energetyczna jest dziÅ› niezbÄ™dna, w szczególnoÅ›ci w poÅ‚Ä…czeniu z niezbÄ™dnym chÅ‚odzeniem w centrach danych. PrzejÅ›cie na wentylatory wydajne pod wzglÄ™dem energii jest opÅ‚acalne, szczególnie biorÄ…c pod uwagÄ™ ciÄ…gle zwiÄ™kszajÄ…cÄ… siÄ™ moc komputerów. Najnowsza technologia EC może siÄ™ do tego przyczynić w znaczny sposób, np. poprzez ochronÄ™ Å›rodowiska oraz portfela operatora.

Nie da siÄ™ zauważyć koÅ„ca rozwoju centrów danych. Najnowsze trendy, takie jak mobilny Internet, chmura obliczeniowa oraz telewizory z Internetem wymagajÄ… coraz wiÄ™kszych mocy wyjÅ›ciowych, ponieważ ilość danych stale roÅ›nie. W zwiÄ…zku z tym, centra danych staÅ‚y siÄ™ znaczÄ…cymi konsumentami energii. Już w 2008 roku komercyjne centra danych w Niemczech zużywaÅ‚y okoÅ‚o 10 terawatogodzin elektrycznoÅ›ci, co odpowiadaÅ‚o niemal 2% ogólnego zużycia energii. Wartość ta wzroÅ›nie w przyszÅ‚oÅ›ci jeszcze bardziej jeżeli operatorzy centrów danych i osoby odpowiedzialne za obiekty i oddziaÅ‚y IT nie zainwestujÄ… w optymalizacjÄ™ termicznÄ…. Zastosowania na caÅ‚ym Å›wiecie pokazujÄ…, że 35% do 50%, tzn. okoÅ‚o poÅ‚owa zapotrzebowania centrów danych na energiÄ™ zwiÄ…zana jest samym chÅ‚odzeniem. W tym wÅ‚aÅ›nie aspekcie leżą potencjalnie ogromne oszczÄ™dnoÅ›ci energii, szczególnie dla technologii klimatyzacyjnej. W dzisiejszych czasach istniejÄ… najnowoczeÅ›niejsze centra danych, które dziaÅ‚ajÄ… przy wartoÅ›ci PUE (efektywność zużycia energii) wynoszÄ…cej okoÅ‚o 1,1. Wartość PUE okreÅ›la stosunek zapotrzebowania na energiÄ™ przez sprzÄ™t IT oraz ogólnego zużycia energii centrum danych. Dlatego też ta kluczowa liczba jest miarÄ… efektywnoÅ›ci Å›rodowiska niezwiÄ…zanego z IT, w szczególnoÅ›ci technologii klimatyzacyjnej. W przypadku konwencjonalnie dziaÅ‚ajÄ…cych centrów danych wartość PUE powinna wynosić okoÅ‚o 1,9, co oznacza, że niemal poÅ‚owa ogólnego zużycia energii nie jest stosowana dla celów mocy obliczeniowej i w zwiÄ…zku z tym nie speÅ‚nia funkcji centrum danych.

Niskie zużycie energii dzięki darmowemu chłodzeniu
 

Paleta sposobów chÅ‚odzenia centrów danych jest bardzo szeroka. Jest to niezbÄ™dne, ponieważ nawet w przyszÅ‚oÅ›ci uniwersalne rozwiÄ…zanie nie bÄ™dzie dostÄ™pne. Jest to zwiÄ…zane z tym, że warunki konstrukcyjne majÄ… równie duży wpÅ‚yw na wybór, co zastosowana technologia oraz warunki klimatyczne w danej lokalizacji. W zwiÄ…zku z tym, lokalne rozwiÄ…zania chÅ‚odzÄ…ce, takie jak bezpoÅ›redni system chÅ‚odzenia serwerów w regale sÄ… w tym samym stopniu odpowiednie, jak rozwiÄ…zania chÅ‚odzenia caÅ‚ych centrów danych lub nawet caÅ‚ego kompleksu budynków za pomocÄ… urzÄ…dzenia centralnego. W tym celu operatorzy centrów danych coraz częściej polegajÄ… na tak zwanym darmowym chÅ‚odzeniu. DziaÅ‚a ono bez zastosowania chÅ‚odziarek o dużym zapotrzebowaniu na energiÄ™ i wykorzystuje powietrze z otoczenia w centrum danych. IstotnÄ… rolÄ™ speÅ‚niajÄ…, przykÅ‚adowo, równolegle dziaÅ‚ajÄ…ce wentylatory, które zapewniajÄ… okreÅ›lone napÅ‚ywy i odpÅ‚ywy powietrza wewnÄ…trz budynku.

Rysunek 1:  Darmowe chÅ‚odzenie w centrum danych. Centralny element zwany jest systemem wentylatorów; jest to eksponat z targów handlowych.

Takie „systemy wentylatorów” mogÄ… zostać skonstruowane praktycznie w każdym rozmiarze i ukÅ‚adzie w celu uzyskania idealnej adaptacji do danych warunków (Rysunek 1). ModuÅ‚owy projekt sprawia, że systemy sÄ… skalowalne a użytkownik może wybrać zastosowanie wielu maÅ‚ych wentylatorów lub maÅ‚ej liczby dużych wentylatorów.

Technologia EC przynosi korzyści

Firma ebm-papst jest liderem rynku Å›wiatowego w zakresie technologii EC i przez wiele lat byÅ‚a reprezentowana w dziedzinie chÅ‚odzenia centrów danych. Ten specjalista w zakresie wentylatorów przyczyniÅ‚ siÄ™ do rozwoju tej dziedziny i na tej podstawie oferuje energooszczÄ™dne rozwiÄ…zania dziÄ™ki szerokiemu wyborowi stosownych wentylatorów. Nowa linia produktów „RadiPac” (Rysunek 2) Å‚Ä…czy w sobie elastyczność zapewnionÄ… przez konstrukcjÄ™ ramowÄ… z maksymalnÄ… mocÄ… wyjÅ›ciowÄ…, szczególnie dla zastosowaÅ„ wymagajÄ…cych umiarkowanego ciÅ›nienia operacyjnego. PozwalajÄ… one na zastosowanie prÄ™dkoÅ›ci przepÅ‚ywu wynoszÄ…cej do 35,000 m³/h w pojedynczym wentylatorze. Jednakże w zależnoÅ›ci od wymaganego punktu dziaÅ‚ania, inne wentylatory z szerokiego asortymentu produktów specjalisty z Mulfingen również mogÄ… być odpowiednie dla danego zadania. PrzykÅ‚adowo, seria „RadiCal” (Rysunek 3) zostaÅ‚a opracowana na podstawie gÅ‚ównych zaÅ‚ożeÅ„ mechaniki pÅ‚ynów, technologii silnikowej oraz elektroniki. Wentylatory odÅ›rodkowe RadiCal emitujÄ… niskie poziomy haÅ‚asu i wyjÄ…tkowo dobrze pokazujÄ… swoje zalety w zakresie niskiego ciÅ›nienia. Wentylatory odÅ›rodkowe sÄ… obecnie dostÄ™pne w rozmiarach 133 do 630 o mocach napÄ™dowych pomiÄ™dzy 35 W a 3 kW. Możliwe prÄ™dkoÅ›ci przepÅ‚ywu osiÄ…gajÄ… do 15,000 m³/h w pojedynczym wentylatorze. Bez wzglÄ™du na to, czy dziaÅ‚ajÄ… one przy peÅ‚nej mocy, czy przy mocy częściowej, obie serie wentylatorów dziaÅ‚ajÄ… niezwykle wydajnie i cicho.

Rysunek 2:  Seria RadiPac jest dostÄ™pna w zakresie mocy napÄ™dowej od 500 watów do 12 kilowatów oraz wymiarach od 250 mm do 1,250 mm

Rysunek 3: Wentylator odÅ›rodkowy „RadiCal” do zastosowaÅ„ w technologii wentylacyjnej i klimatyzacyjnej. Wirniki wentylatorów sÄ… idealnie dopasowane do silnika i elektroniki w celu uzyskania peÅ‚nego rozwiÄ…zania o dużej wydajnoÅ›ci

Możliwość kontroli, tworzenie sieci magistralowych, redundancja i długi czas użytkowania

KolejnÄ… zaletÄ… sÄ… kompaktowe wymiary wentylatorów. Elektronicznie przeÅ‚Ä…czany obrotowy silnik zewnÄ™trzny jest bezpoÅ›rednio zintegrowany z wirnikiem, co znacznie redukuje wymiary instalacji. Elektronika zintegrowana z napÄ™dami jest nie tylko idealne dopasowana do zastosowanych silników EC, lecz może być również sterowana za pomocÄ… analogicznego sygnaÅ‚u 0-10 V lub cyfrowo dziÄ™ki interfejsowi MODBUS. W systemach wentylatorów obejmujÄ…cych wiele wentylatorów stosowanych równolegle utworzenie sieci magistralowej oferuje nastÄ™pujÄ…ce korzyÅ›ci: Od tworzenia konfiguracji podczas uruchamiania do wykonywania dziaÅ‚aÅ„ serwisowych, diagnostyki alarmów oraz konserwacji, obsÅ‚uga technologii staje siÄ™ znacznie Å‚atwiejsza jeżeli technik może skorzystać z centralnego komputera w celu uzyskania dostÄ™pu do wentylatorów. Co wiÄ™cej, dziÄ™ki interfejsowi MODBUS wentylatory firmy ebm-papst mogÄ… być zintegrowane z systemem BMS (System zarzÄ…dzania budynkiem) lub DCIM (ZarzÄ…dzanie infrastrukturÄ… centrum danych). Interfejs ten umożliwia staÅ‚e zmiany prÄ™dkoÅ›ci silników, co jest bardzo przydatnÄ… opcjÄ… dla adaptacji wydajnoÅ›ciowej zorientowanej na zapotrzebowanie. W zwiÄ…zku z tym, wydajność systemu wentylatorów w zakresie powietrza może być idealnie dopasowana do specyficznych warunków otoczenia i dziaÅ‚ania wystÄ™pujÄ…cych w centrum danych. JednoczeÅ›nie Å‚atwe jest wdrożenie niezbÄ™dnej redundancji w przypadku awarii wentylatora. PrÄ™dkość „sÄ…siednich wentylatorów” zostaje zwiÄ™kszona w celu utrzymania takiego samego przepÅ‚ywu powietrza.