Datakeskusten konesalien jäähdytys

Tietojenkäsittely- ja tallennuskapasiteetin kysyntä kasvaa jatkuvasti, ja suuryritykset investoivatkin uusiin laitoksiin, joilla voidaan tarjota verkkopohjaisia palveluita aina vain suuremmalle käyttäjämäärälle. Jotta näiden laitosten laitteistoa voitaisiin ylläpitää ja sen toiminta turvata, on tärkeää varmistaa oikeat laitosolosuhteet, kuten lämpötila ja kosteus.

Konesalit kuluttavat runsaasti energiaa: tällä hetkellä ne käyttävät yli 1,3 prosenttia maailman koko sähköntuotannosta. Tämä energia muuttuu lämmöksi, joka on siirrettävä pois laitetelineiden luota, jotta käyttölämpötila pysyisi oikeana. Jäähdytys ja ilmastointi ovat tärkeimpiä prosesseja missä tahansa konesalissa. Konesalien jäähdytys voidaan toteuttaa monilla eri tavoilla sen sijainnin ja paikallisen ilmaston mukaan.

Kylmäainetta käyttävä jäähdytys kuluttaa paljon energiaa, mutta sen käyttöä voidaan vähentää, kun ilmasto huomioidaan konesalin sijaintia valittaessa. Kuivissa ilmastoissa haihtumisjäähdytys on tehokasta lämmön hajaantuessa. Kylmissä ilmastoissa voidaan käyttää suoraa jäähdytystä kuivalla ja kylmällä ilmalla. Vesistöjen lähellä olevissa laitoksissa lämpö voidaan johtaa veteen.

Oikea lämpötila

Konesaliolosuhteita koskevissa ASHRAE 2011 -ohjeissa suositellaan, että tuloilman lämpötila on 18–27 °C ja suhteellinen kosteus 25–80 % (kastepisteen lämpötila 5–15 °C). Perinteisesti laitteistotilojen ilmastointi on toteutettu niin, että laitteet ovat riveissä (”kuumakäytävät”), joiden välissä on yleensä lattian kautta viileää ilmaa syöttäviä ”kylmäkäytäviä”. Kun viileä ilma kulkee laitetelineiden läpi kylmäkäytävästä kuumaan käytävään, laitteistosta huokuva kuuma ilma siirtyy ylös päin. Lämpötilaa hallitaan tietokonehuoneen ilmastointiyksiköllä (computer room air conditioner unit, CRAC), joka vastaa niin lämmityksestä kuin jäähdytyksestä (nämä eivät tosin ole käynnissä samanaikaisesti). Lämmityksessä ilmastointiyksikkö kierrättää kuumista käytävistä tulevan lämpimän ilman kylmän ilman kanssa. Jäähdytyksessä tuloilma jäähdytetään niin, että oikea lämpötila saavutetaan.

Kosteustasojen ylläpitäminen

Laitteistotilojen lämpötilan lisäksi on erittäin tärkeää valvoa ja hallita niissä olevaa kosteutta. Ilman absoluuttinen vesipitoisuus on luonnollisesti pieni varsinkin kylmissä ilmastoissa, joissa käytetään ilmapuolen ekonomaisereita. Kun ilmaa lämmitetään, sen suhteellinen kosteus pienenee, jolloin kosteus voi laskea tavoitetason alle. Liian kuiva ilma lisää staattisen sähkön riskiä, ja se edellyttää ylimääräistä kosteutusta suihkuttavien tai haihduttavien kostuttimien avulla.

Kun ulkolämpötila ylittää hyväksytyt arvot, tuloilmaa on jäähdytettävä. Jotta energiaa kuluttava mekaaninen jäähdytys voitaisiin pitää vähäisenä, jäähdytys voidaan toteuttaa suihkuttamalla tuloilmaan vesisumua, joka haihtuu välittömästi. Kun tiedetään, mikä ilman kosteus on ennen kostutinta ja sen jälkeen, ohjausjärjestelmä pystyy säätämään kostuttimia siten, että adiabaattinen jäähdytys on mahdollisimman tehokasta. Samalla voidaan noudattaa suhteellisen kosteuden rajoituksia ja välttää mahdollista korroosiota, jota suuri suhteellinen kosteus voi aiheuttaa. Kun järjestelmissä käytetään nestettä lämmönsiirtoaineena, jäähdytysneste voidaan jäähdyttää jäähdytystorneissa. Nämä tornit ovat lämmönsiirtimiä, jotka toimivat saman haihtumisjäähdytyksen periaatteella. Tehokas jäähdytystornin ohjaus edellyttää tarkkoja kosteus- ja lämpötilamittauksia. Nämä mittaukset taas mahdollistavat mahdollisimman hyvän jäähdytystehokkuuden, jolla on vähäinen energiankulutus, ja niiden avulla voidaan myös valvoa tornin jäähdytystehoa.

Vaisala HUMICAP® – luotettavaa kosteuden mittaamista

Vaisala tarjoaa datakeskusten konesalien hallintaan laitteita, joilla voidaan mitata lämpötilaa, suhteellista kosteutta, märkälämpötilaa, kastepistelämpötilaa, entalpiaa ja ulkoilman parametreja.

Vaisalan laajassa suhteellisen kosteuden ja lämpötilan HUMICAP®-mittauslaitevalikoimassa on muun muassa teollisuustason ja ilmanvaihdon lähettimiä, jotka sopivat palvelinkeskuskäyttöön. Vaisala HUMICAP® -anturit tunnetaan tarkkuudestaan, erinomaisesta pitkäkestoisesta toimintavakaudestaan ja hystereesin sietokyvystään.

Lue lisää antureistamme, jotka sopivat käytettäviksi datakeskuksissa: HMD110, HMW110, HMT120/130 ja HMW90.