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I dispositivi di rete, in particolare i server, producono una quantità significativa di calore all'interno di aree ristrette. Con i progressi della tecnologia, i server moderni sono ora più compatti e dispongono di CPU più veloci, con conseguente maggiore produzione di calore. Questo calore, se non gestito correttamente, può stressare i sistemi di climatizzazione dei data center. In effetti, il calore generato dai componenti di un data center di medie dimensioni può competere con il calore necessario per riscaldare una casa durante l'inverno.

Se i server e le altre apparecchiature di rete si surriscaldano, potrebbero guastarsi o avere una durata ridotta. I danni causati dal calore potrebbero non essere immediatamente evidenti; Può causare problemi come arresti anomali dei nodi di rete e guasti hardware, con conseguenti tempi di inattività prolungati. Le sale server sono generalmente dotate di sistemi di raffreddamento specializzati, come potenti condizionatori d'aria e sistemi di raffreddamento a pavimento sopraelevato, per gestire elevate esigenze di raffreddamento. Tuttavia, è anche essenziale garantire che i singoli armadi che ospitano le apparecchiature di rete abbiano una ventilazione adeguata. Anche con temperature più basse del data center, gli armadi possono comunque surriscaldarsi se la distribuzione dell'aria non è ottimale.

Il modo migliore per raffreddare gli armadi dei server

Diverse variabili, come le perforazioni delle porte, le dimensioni dell'armadio e i tipi di componenti, influenzano la temperatura all'interno di un armadio. Garantire un flusso d'aria adeguato è il metodo più semplice per raffreddare le apparecchiature di rete. L'obiettivo è garantire che ogni server, router e switch riceva un'aria di raffreddamento adeguata, indipendentemente dalla sua posizione nell'armadio. Sebbene i produttori di apparecchiature forniscano una guida minima in questo settore, alcuni metodi di base possono aiutare a ottimizzare la ventilazione dell'armadio.

1. Migliorare il flusso d'aria attraverso la porta dell'armadio

Per garantire un buon flusso d'aria, la maggior parte dei produttori di server suggerisce che la parte anteriore e posteriore delle ante dell'armadio abbiano almeno il 63% di area aperta. Ciò può essere ottenuto rimuovendo completamente le ante dell'armadio o utilizzando armadi con ante perforate. Poiché la maggior parte dei server e dei dispositivi di rete è dotata di ventole interne, le porte aperte o perforate spesso forniscono una ventilazione sufficiente, presupponendo che il data center disponga di un'aria condizionata adeguata per gestire il carico termico. Inoltre, l'utilizzo di armadi con pareti laterali può evitare che l'aria di un armadio si mescoli con l'aria calda degli armadi vicini.

2. Determinare il tipo di raffreddamento a convezione necessario

2.1 Raffreddamento a convezione naturale:

Quando la temperatura ambiente intorno all'armadio è inferiore alla sua temperatura interna, il calore si trasferisce naturalmente dall'ambiente più caldo a quello più freddo. Questo semplice metodo si basa sul rilascio naturale di calore attraverso le pareti dell'armadio. Tuttavia, spesso è meno efficace, soprattutto quando la differenza di temperatura non è sufficiente a raffreddare adeguatamente i componenti.

2.2 Raffreddamento a convezione forzata:

I ventilatori o i ventilatori possono migliorare il trasferimento di calore dalle aree più calde a quelle più fredde riducendo la resistenza al confine tra queste aree. Le ventole offrono una soluzione conveniente per il raffreddamento a convezione forzata, contribuendo a ridurre le temperature interne. Tuttavia, se l'aria esterna contiene contaminanti come polvere o olio, questi possono depositarsi sui componenti elettrici. In questi casi, si consiglia di utilizzare uno scambiatore di calore aria-aria a circuito chiuso, sebbene si basi ancora sulla temperatura dell'aria ambiente per il raffreddamento.

2.3 Raffreddamento a convezione attiva:
 

Quando la convezione naturale o forzata non può raffreddare sufficientemente i componenti, potrebbe essere necessaria l'aria condizionata. L'aria condizionata funziona con un sistema di controllo a circuito chiuso, essenziale quando i componenti devono essere protetti da fattori ambientali come sporco o liquidi. Enclosure come il LP4000N-1 di Leipole possono risparmiare energia raffreddando solo l'enclosure, non l'intera stanza o il data center. Il calcolo della capacità di raffreddamento è un passaggio cruciale nella scelta del condizionatore d'aria della giusta dimensione. La capacità di raffreddamento dei condizionatori d'aria degli armadi varia da 300 a 6.000 watt (da 1.000 BTU/ora a 20.000 BTU/ora). Sono necessari calcoli accurati per selezionare il sistema appropriato per le tue esigenze.

3. Posizionamento ottimale delle apparecchiature e ventole del server

Evitare di sovraccaricare l'armadio; Di solito è sufficiente riempirlo a circa il 75-80% della sua capacità. Mantenere almeno 1U di spazio tra le file di server per garantire un'adeguata ventilazione dalla parte anteriore a quella posteriore. Lasciare almeno 4 cm tra l'apparecchiatura e la parte anteriore e posteriore dell'armadio. Utilizzare pannelli ciechi per chiudere gli spazi inutilizzati nell'armadio per evitare che l'aria calda e fredda si mescolino. Migliora la ventilazione installando ventole per far circolare attivamente l'aria attraverso l'armadio. Il tipo più comune di ventola dell'armadio è un pannello della ventola montato sulla parte superiore dell'armadio, che aspira l'aria dal basso o la soffia fuori attraverso una porta. Per un raffreddamento mirato di aree specifiche, utilizzare ventole o pannelli ventola montati all'interno dell'armadio.

4. Monitoraggio della temperatura
 

Per garantire che i componenti funzionino entro intervalli di temperatura sicuri, monitorare le condizioni all'interno dell'armadio. Ecco alcuni metodi:

Termometro semplice:Posizionare un termometro nell'armadio ed eseguire letture regolari della temperatura. Questo metodo è economico ma richiede un controllo manuale se le temperature salgono troppo.

Termostati: I termostati possono attivare automaticamente una ventola quando la temperatura dell'armadio supera un limite preimpostato, mantenendo le temperature entro limiti di sicurezza senza intervento manuale.

Sensori SNMP e sensori accessibili tramite IP: I dispositivi di rete M1any sono dotati di sensori SNMP o accessibili tramite IP integrati che indicano le temperature interne. Questo metodo è preferito in quanto questi sensori si trovano dove la temperatura conta di più e consentonoStrategie di raffreddamento avanzate e approfondimenti tecnologiciOltre alle tecniche di raffreddamento di base e intermedie, le strategie e le tecnologie avanzate possono ottimizzare ulteriormente il controllo climatico degli armadi per server. Ecco alcuni metodi e innovazioni aggiuntivi da considerare:
 

5. Soluzioni di raffreddamento a liquido

Raffreddamento a liquido diretto su chip:
Il raffreddamento a liquido diretto su chip comporta la circolazione di un refrigerante direttamente nei componenti più caldi di un server, come CPU e GPU. Questo metodo è altamente efficiente perché rimuove direttamente il calore dalla fonte, consentendo prestazioni e affidabilità più elevate.

Raffreddamento ad immersione:
Il raffreddamento a immersione consiste nell'immergere i server in un liquido termicamente conduttivo ma elettricamente isolante. Questo metodo fornisce un'eccellente efficienza di raffreddamento e può ridurre significativamente la necessità di aria condizionata. Il raffreddamento a immersione è particolarmente efficace per i data center ad alta densità, dove i metodi tradizionali di raffreddamento ad aria possono essere insufficienti.

6. Contenimento corridoio caldo/corridoio freddo

Contenimento del corridoio caldo:
In un sistema di contenimento a corridoio caldo, l'aria calda espulsa dagli armadi dei server viene contenuta e diretta lontano dalle prese di raffreddamento di altri server. Questo approccio impedisce all'aria calda e fredda di mescolarsi, migliorando l'efficienza del sistema di condizionamento dell'aria.

Contenimento del corridoio freddo:
Il contenimento del corridoio freddo consiste nel contenere l'aria fredda all'interno di un corridoio specifico e indirizzarla verso le prese del server. In questo modo si garantisce che solo l'aria fredda raggiunga i server, massimizzando l'efficienza di raffreddamento e riducendo il carico di lavoro del sistema di climatizzazione.

7. Raffreddamento libero

Economizzatori lato aria:
Gli economizzatori lato aria immettono aria fresca all'esterno per ridurre la necessità di raffreddamento meccanico. Quando la temperatura esterna è inferiore a quella interna del data center, questi sistemi possono ridurre significativamente i costi energetici sfruttando il raffreddamento naturale.

Economizzatori lato acqua:
Gli economizzatori lato acqua utilizzano fonti d'acqua esterne fredde, come fiumi o laghi, per ridurre la temperatura dell'acqua utilizzata nel sistema di raffreddamento. Questo metodo può essere particolarmente efficace nelle regioni con climi più freddi.

8. Sistemi avanzati di monitoraggio e gestione

Strumenti DCIM (Data Center Infrastructure Management):
Gli strumenti DCIM forniscono un monitoraggio e una gestione completi dell'infrastruttura del data center, comprese l'alimentazione, il raffreddamento e le condizioni ambientali. Questi strumenti aiutano a ottimizzare le prestazioni e l'efficienza dei sistemi di raffreddamento attraverso dati e analisi in tempo reale.

Intelligenza artificiale e apprendimento automatico:
L'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico possono essere utilizzati per prevedere i requisiti di raffreddamento e ottimizzare i sistemi di climatizzazione. Analizzando i dati storici e le condizioni attuali, gli algoritmi di intelligenza artificiale possono apportare modifiche in tempo reale per migliorare l'efficienza di raffreddamento e ridurre il consumo di energia.

Implementazione di pratiche efficienti dal punto di vista energetico

Per migliorare ulteriormente l'efficacia dei sistemi di climatizzazione e condizionamento dell'aria, prendi in considerazione l'implementazione delle seguenti pratiche di efficienza energetica:

Manutenzione regolare:
La manutenzione regolare delle unità di condizionamento dell'aria e dei sistemi di raffreddamento è fondamentale per garantire che funzionino al massimo dell'efficienza. Ciò include la pulizia dei filtri, il controllo della presenza di perdite e la garanzia che tutti i componenti funzionino correttamente.

Apparecchiature ad alta efficienza energetica:
Investi in condizionatori d'aria e apparecchiature di raffreddamento ad alta efficienza energetica. Cerca unità con valutazioni SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) elevate e altre caratteristiche di risparmio energetico.

Gestione ottimizzata del flusso d'aria:
Assicurarsi che non vi siano ostruzioni al flusso d'aria all'interno degli armadi dei server e del data center. Utilizzare pannelli ciechi per riempire gli spazi vuoti del rack ed evitare che l'aria calda e fredda si mescolino.

Set point di temperatura:
Evitare di impostare la temperatura del data center su un valore inferiore al necessario. ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) fornisce linee guida sugli intervalli di temperatura ottimali per i data center che bilanciano l'efficienza di raffreddamento e la sicurezza delle apparecchiature.
 

Leipole spiegato

*Armadi server climatizzati:
Quando è necessario alloggiare server o apparecchiature IT al di fuori del data center, soprattutto in ambienti difficili in cui non è presente un'infrastruttura di raffreddamento, gli armadi Leipole IP54 / 4000N-1 sono la soluzione giusta. L'unità di condizionamento dell'aria controllata da CNC (dimensioni da 1.705 a 13.650 BTU o da 500 a 4.000 watt) garantisce che l'apparecchiatura rimanga fresca, anche a temperature fino a 55°C. L'unità è progettata per essere utilizzata in un'ampia gamma di ambienti. Elimina anche l'accumulo di calore grazie a un circuito di raffreddamento chiuso. Gli ingressi dei cavi sigillati impediscono lo scambio d'aria con l'aria calda dell'ambiente. È sufficiente installare l'apparecchiatura, collegare l'unità di condizionamento dell'aria per ottenere un micro data center completo, autonomo e autonomo. Non sono necessari lavori di installazione in quanto l'evaporatore interno elimina la condensa.