高密度データセンター用の継続的な冷却ソリューション

データセンターユニットの消費電力が増加し続けるにつれて、機器室で発生する熱がますます高くなり、この場合は、電源が落ちるとサーバーはupsシステムに頼ることができます。稼働を継続しますが、冷却装置の稼働が停止し、機器室の温度が急激に上昇するため、サーバーが過熱して稼働が停止します。したがって、高密度機器室の現在の傾向は、過度の温度上昇を回避するために一定期間機器室の周囲温度を維持しながら、停電の場合にも冷却システムまたは冷凍システムの一部が動作し続けることを確実にするための中断のない冷凍システムの設計を必要とする。これにより、サーバーシステムの安全な操作を保護し、電力システムが回復するのを待つか、または待機発電システムが使用されるのを待つ。本稿では、関連する標準と慣例に基づいて、高密度コンピュータルームの冷凍システムの設計について説明します。

冷却システムが停止したときの室温

冷却システムが停止したときの機器室の温度上昇は、データセンターのコンピュータ室の設置密度によって異なります。伝統的な機械室では、単一のキャビネットの消費電力が小さいため、冷凍システムが停止した後も、機器の通常の動作を維持するのに長い時間がかかります。たとえば、シングルキャビネットの1.2KWの機械室では、冷却システムを10分間シャットダウンした後、温度が10.5℃上昇するため、管理者はスタンバイ発電機を有効にしたりサーバー機器をシャットダウンしたりすることができます。

しかし、機器室の設置容量の増加に伴い、温度上昇は非常に急速になっていますIntelの実験的分析によると、約9 kWの消費電力を持つシングルキャビネットデータセンターの部屋。 40℃まで上昇するのに18秒、57℃まで上昇するのに35秒しかかかりません。 32℃を超えると、コンピュータ機器が誤動作し、温度が上昇し続け、コンピュータ機器が動作を停止するか、損傷を受けることさえあります。したがって、高密度のコンピューター室では、中断のない冷凍システムを構成する必要があります。

高密度機器室での連続冷却の定義

上記の状況に直面して、海外のデータセンターの分野のいくつかの組織が研究を行い、UPTIME協会のホワイトペーパーで連続冷却システムについて議論しています冷凍システムはABCの3つの等級に分けられ、等級Aは精密空調のファン用のUPSと二次ポンプを備え、冷蔵タンクが追加される必要があり、等級Bが連続冷凍システム：連続冷凍システムです。精密空調機のファンと二次ポンプ用にUPSを構成する必要があるが、蓄冷タンクを増やさず、Cクラスは無停電冷凍システム、すなわちUPSシステムを備えておらず、停電の場合には冷凍システムは停止する。 UPTIMEは冷凍システムを等級付けし、いくつかの解決策を提供します。

高密度のコンピューター室での連続冷却のためのいくつかの解決策

高密度のコンピューター室では、停電期間中に冷凍システムの運転または運転の一部を維持するためにどのような対策が取られますか。 UPTIMEの組織と関連ベンダはいくつかの解決策を提案しました。

冷房方式の精密空調機は、チラー、クーリングタワー、二次ポンプ、精密空調機にUPSシステムが必要です。この方法では冷凍システム全体が稼働し続けますが、高出力のチラーや冷却塔では、すべてのUPSシステムのコストが非常に高くなるため、今日ではほとんど使用されません。

第二に、冷水式精密空調機を使用したシステムでは、精密空調機のファンと冷水の二次ポンプ用にUPSを設置し、冷水循環システムに蓄冷タンクを追加して冷水を確保する。 。停電が復旧しなかったり、停電によりチラーが一時的に起動できなくなったりすると、冷蔵タンクとウォータポンプによって冷熱源が提供され、設備室内の空調機は精密空調機のファンによって維持され、設備室内の温度を維持する。部屋の急速な温度上昇を防ぎ、電力が回復するのを待つか、またはチラーが通常の運転状態に戻るのを待ちます。

最初の方法も2番目の方法も、クラスAの連続冷却の基準を満たしています。
＜Ｐ＞第３に、冷水式精密空調機を用いたシステムでは、精密空調機のファンと冷水の二次ポンプにＵＰＳが設けられているが、冷水循環システムには蓄冷タンクが設けられていない。停電が回復しない場合、または停電によりチラーが一時的に起動できない場合でも、精密空調機のファンは機器室内の空気循環を維持し、パイプライン内の残りの冷水を使用して機器室内を冷却することができる。このようにして、室温を遅くすることができますが、効果は最初の2つほど重要ではありません。

第4に、直接蒸発式精密空調を使用するシステムでは、冷蔵システムもパイプラインの残留冷却も利用できません。ただし、障害発生時にデータセンターの空気循環を維持し、機器室の温度を下げるために、UPSを精密空調装置のファン用に構成することも可能です。

3番目と4番目の方法は、クラスB連続冷凍の基準を満たしています。

高密度コンピューター室用の連続冷却ソリューションの選択

では、上記のいくつかの連続冷却ソリューションにビルダーまたはデザインユニットをどのように選択しますか。この点に関して、著者は、データセンターの熱密度およびデータセンターの重要性、ならびにディーゼルエンジンなどのバックアップシステムの構成に基づいて、ビルダーおよび設計ユニットが上記の解決策から適切な連続冷却解決策を選択できることを示唆する。例えば、単一キャビネット内で１．２ｋＷ未満の電力消費量を有する機械室では、１０分を超えて温度が３２℃に上昇することが予想され、ディーゼルエンジンシステムを使用してバックアップ電力を供給することができる。単一キャビネットの消費電力が増加するにつれて、精密空調機のファン用のＵＰＳソリューションを使用して空気循環を提供することができ、環境の吸熱能力を利用して温度上昇速度を遅くすることができる。

ただし、1台のキャビネットで消費電力が6kW以上の高密度のコンピュータルーム（ASHRAEの予測によると、サーバーの1台のキャビネットは2010年には12KWを超える）には、冷水タイプの精密空調システムが必要です。 UPSを冷水循環システムに供給し、停電時または停電後のチラー再起動後の冷却を維持するために一定量の冷蔵タンクを設定して、冷凍システムの完全な回復を待つUPTlMEのクラスAの中断のない冷却ソリューションを選択します。つまり、高密度のコンピュータルームの開発動向に直面して、停電時の機器の運転を維持し、機器の安全性を保護するためのチラーの再起動を維持するための連続冷却設備の構成が重要な課題となりました。・現在のところ、すべての当事者が積極的に調査および実施しています。同時に、高密度機器室の継続的な計画と建設により、高密度機器室の継続的な冷却のニーズを満たすために、より多くのソリューションが期待されています。
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