Asiantuntija-artikkeli

Kuinka optimoida datakeskuksen energiatehokkuus valitsemalla oikeat anturit

Anu Kätkä

Anu Kätkä

Vaisala

Rakennukset ja sisäilman laatu
Teollisuustuotanto ja -prosessit
Teollisuusmittaukset

Datakeskuksen ilmanvaihtojärjestelmän anturien valinnalla voi olla merkittävä vaikutus energiatehokkuuteen. Vaikka anturien investointikustannukset ovat suhteellisen pienet, niiden vaikutus energiankulutukseen voi olla todella suuri. Oikean anturiratkaisun valinta riippuu valvontatarpeistasi – käymme läpi asioita, jotka sinun tulee ottaa huomioon valitessasi antureita.

Pieni investointi, suuri vaikutus 

Datakeskusten määrä kasvaa jatkuvasti, ja vuonna 2022 niitä oli jo yli seitsemän miljoonaa eri puolilla maailmaa alan vuotuisen kasvuvauhdin ollessa 10 prosenttia. Datakeskukset kuluttavat valtavan määrän energiaa, ja niiden osuus maailmanlaajuisesta energiankulutuksesta on yli yksi prosentti – ja laskentatehon tarpeen kasvaessa tämän luvun odotetaan vain kasvavan. Siksi tarve vähentää datakeskusten energiankulutusta ja edistää kestävää kehitystä on yhä kiireellisempi. Ilmanvaihtoantureilla on merkittävä rooli tähän haasteeseen vastaamisessa. 

Oikea tasapaino 

PUE (Power Usage Effectiveness) on yksi tärkeimmistä seurattavista luvuista, kun halutaan parantaa energiatehokkuutta. Se määritellään datakeskuksen kokonaisenergiankäytön ja pelkkien IT-laitteiden kuluttaman energian suhteena. Ihannetapauksessa PUE olisi lähellä lukemaa 1,0, mikä tarkoittaisi, että kaikki energia kuluu IT-laitteisiin eikä juuri mihinkään muuhun. Tämän saavuttamiseksi on minimoitava tuki-infrastruktuurin kulutus, joka sisältää esimerkiksi jäähdytyksen ja virranjakelun. Perinteisten datakeskusten tyypillinen PUE on yleensä ollut noin 2,0, kun taas suurissa hyperscale-luokan datakeskuksissa on saavutettu jopa alle 1,2:n PUE-lukemia. Vuonna 2020 maailman datakeskusten keskimääräinen PUE oli 1,6, mikä tarkoittaa, että keskimäärin 40 prosenttia energiasta käytettiin muuhun kuin IT-laitteiden kulutukseen.

Koska PUE on suhdeluku, on hyvä tarkastella myös kokonaiskulutusta. Tärkeää on myös pohtia, miten sähkö tuotetaan ja voidaanko siinä käyttää uusiutuvia lähteitä, miten liikalämpöä voitaisiin hyödyntää ja miten muita ympäristövaikutuksia voidaan vähentää, esimerkiksi minimoimalla jäähdytykseen käytettävän veden määrä. Joka tapauksessa energiankulutuksen minimointi on yksi avaintekijöistä. Luvut ovat suuria – datakeskusten yhden prosentin osuus maailmanlaajuisesta energiankulutuksesta on merkittävä lukema, ja jopa 40 prosenttia tästä energiasta käytetään jäähdytykseen ja ilmastointiin. Hyvä uutinen on, että tätä lukua voidaan parantaa tarkoilla mittauksilla. 
 

Kaikki alkaa anturista

Antureilla ja lähettimillä on keskeinen rooli rakennusautomaatiojärjestelmissä (BMS). Anturit ovat ratkaisevan tärkeitä, sillä kaikki, mitä järjestelmä tekee, perustuu mittauksiin. BMS-järjestelmä tarkkailee sisä- ja ulko-olosuhteita parametrien, kuten lämpötilan ja kosteuden, kautta ja tekee säätöjä niiden perusteella. Sisäolosuhteita voidaan ylläpitää tarkasti vain tarkoilla mittauksilla, joihin voidaan luottaa rakennuksen koko elinkaaren ajan.

Saatat tarvita lisäantureita, jos sinulla on jo käytössä BMS-järjestelmä ja haluat todentaa, valvoa ja optimoida rakennusjärjestelmiäsi – tässä tapauksessa hyödyt erillisestä olosuhdevalvontajärjestelmästä, joka valvoo, kartoittaa ja näyttää trendejä. Voit myös raportoida kolmansille osapuolille, joilla ei ole pääsyä BMS-järjestelmääsi. Näin voit esimerkiksi osoittaa, että olet täyttänyt palvelutason vaatimukset.  

Laadukkaiden antureiden avulla voit optimoida sisäolosuhteet ja havaintopaikan energiatehokkuuden, mikä vaikuttaa suoraan PUE-lukemaan. Hallitset tarkemmin datakeskuksen olosuhteita, mikä auttaa saavuttamaan paremman sisäilman laadun ja datakeskuksen yleisen kestävyyden.

Anturiratkaisun valinta

Anturiratkaisua valittaessa on otettava huomioon useita tärkeitä kriteerejä, kuten luotettavuus, vakaus, tarkkuus ja datakeskuksen eri tilojen tarpeet. Vakaus on tärkein kriteeri, sillä vakaa anturi toimii tarkasti ja luotettavasti myös vaativissa ympäristöissä, sekä nyt että pitkällä aikavälillä. Kun ostat antureita, niiden esitteissä ja teknisissä tiedoissa voi olla samanlaisia tarkkuuslukemia. Näitä lukuja on helppo vertailla, mutta vaikeampaa on selvittää ja varmistaa, kuinka tarkka anturi on vuoden tai muutaman vuoden kuluttua. Kaikissa antureissa esiintyy ryömintää, mutta joissakin poikkeamia ilmenee paljon tai nopeasti, kun taas toisissa on hyvä vakaus minimaalisella ryöminnällä, jolloin mittaustarkkuus pysyy hyvänä vuosien ajan. Antureiden vakauden tulisi olla selvästi tärkein kriteeri, koska se vaikuttaa suorituskykyyn pitkällä aikavälillä ja heijastuu myös kalibrointi- sekä huoltotarpeisiin.  

Hyvästä vakaudesta huolimatta korkealaatuisia mittalaitteita on myös helppo huoltaa, kalibroida, säätää ja hienosäätää. Kätevät työkalut anturien ja lähettimien tarkistamiseen ja huoltoon parantavat luotettavuutta ja tuovat mielenrauhaa laitteiden koko elinkaaren ajan. Kun käytössäsi on laadukas ja luotettava anturi, voit optimoida sekä sisäolosuhteet että energiankäytön.

Kehittynyt lähetin pystyy myös antamaan lasketut kosteusparametrit suoraan lähettimestä, mikä parantaa luotettavuutta ja helpottaa järjestelmän käyttöönottoa. Muita huomioitavia tekijöitä ovat modulaarisuus, vaihdettavat mittapäät ja mukavuus – asennuksen ja käyttöönoton tulee olla joustavaa, kun taas kalibroinnin ja huollon tulee olla mahdollisimman helppoa. Monikäyttöinen lähetin, kuten Vaisala HMT120, täyttää kaikki nämä vaatimukset, sillä sen mittapäät ovat vaihdettavissa esimerkiksi kalibrointia varten. Mittapää on kiinnitetty joko itse lähettimeen tai kaapelilla, jotta lähetin voi olla helposti luettavassa paikassa, kun taas mittaus tehdään lähellä prosessia.

Optimoitu energiatehokkuus ja elinkaaren aikainen arvo 

Ilmanvaihtomittauksilla on ratkaiseva rooli ohjauksessa ja valvonnassa, ja mittausten laadulla on merkitystä myös PUE-lukeman kannalta. Luotettavuus ja vakaus merkitsevät tarkkuutta pitkällä aikavälillä, mikä tulee ottaa huomioon jo mittalaitetta valittaessa. Lyhyesti sanottuna korkealaatuisiin mittalaitteisiin sijoittaminen on järkevää. Se on pieni investointi datakeskusprojektin yhteydessä, mutta korkealaatuisten mittausten tuoma lisäarvo voi olla valtava. Voit luottaa mittauksiin nyt ja tulevaisuudessa, ja se auttaa sinua saavuttamaan parhaan mahdollisen PUE-lukeman ja edistämään kestävyyttä. 

Jos haluat lisätietoja datakeskuksen suorituskyvyn optimoinnista anturien valinnalla, katso webinaarimme tai ota yhteyttä.
 

Lisälukemista

E-mail Facebook Twitter LinkedIn