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O Rack como Protagonista da Eficiência de Refrigeração do Data
Center
Teoria x Prática Revelada em um Case Brasileiro
Sistemas de Racks eficientes e à prova de mudanças futuras garantem sua economia
nos custos de operação do data center
O pesadelo do gestor do ar condicionado…
Como garantir disponibilidade em ambiente com demandas crescentes?
Princípio Básico da Refrigeração = Fenômenos de Transporte
Objetivo: Carregar o calor para fora do data center usando o Ar como meio de
transporte.
Cabine de Teste Térmico
Cabine de Teste Térmico
Registros termográficos do teste 12kW com Ar Condicionado
Frontal Chaminé Lateral direita Lateral esquerda
14:11
16:41
Mito 1: Rack Chaminé é
ruim porque forma-se um bolsão de ar quente na parte traseira do rack
e é necessário usar ventilação suplementar para extrair o ar quente
Teste de Performance do Rack Chaminé
Conclusão: Não se registra bolsão de ar quente preso na parte
traseira do rack
Mito 1: Chaminé é ruim
Diferença de 0.1°C
Diferença de 1.6°C
Mito 2: Instalar ventiladores
suplementares
O rack está com a temperatura interna elevada. A solução seria…
Mito 3: Abrir nova “boca” de ar
condicionado dedicada.
Exemplo 1: rack L800mm com ventilação frente-trás sem recirculação de ar quente. Placas cegas verticais nas laterais e na área 19” são ferramentas importantes!
Mito 2 e 3: Suplementação de Ar
Exemplo 2: rack L800mm com ventilação frente-trás também lateral sem recirculação de ar quente. Não pode esquecer das frestas laterais entre planos 19” frontal e traseiro!
Mito 2 e 3: Suplementação de Ar
Conclusão: O problema está na recirculação de ar quente dentro do rack. Uma vez segregada a zona fria, os equipamentos param de alarmar.
Exemplo 3: Retrofit em sala e racks com mais de 10 anos
Situação: 1) Racks com 800mm de profundidade; 2) Não estão organizados em corredores quentes e frios; 3) Necessidade de dissipação de 3kW.
Solução:
1) Acoplar extensores de 200mm na profundidade; 2) Substituir os tetos fechados por modelos com chaminé 3) Fechar venezianas da porta traseira.
Mito 2 e 3: Suplementação de Ar
Conclusão: É preciso adaptar os racks e a sala a uma nova realidade de segregação de zonas de ar quente/frio.
Mito 2 e 3: Suplementação de Ar
Estudo Rack 152 Antes e Depois
DIANTEIRA
TRASEIRA
Bocas de Ar Condicionado no teto da sala
33.0°C
23.9°C
19.5°C
20.0°C
26.0°C
22.6°C
22.2°C
38.0°C interno
23.0°C externo
21.9°C
20.6°C
19.9°C
DIANTEIRA 12.5°C
13.5°C
15.1°C
TRASEIRA
Mito 4: A porta do rack deve ter mais do que 70% de área perfurada
Mito 5: A área perfurada da porta do rack tem que coincidir com os 450mm de largura da área
livre dos 19” dos equipamentos
Comparação de diferentes padrões de perfuração de porta frontal
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0,47 0,57 0,67 0,75 1,39
ΔT
do
s Se
nso
res
(se
nh
or
tras
eiro
– s
en
sor
fro
nta
l)
Área de Perfuração da Porta Frontal (m2)
Testes com 6000 W
CHAMINE
SENSOR SUPERIOR
SENSOR INTERMEDIÁRIO
SENSOR INFERIOR
Mito 4 e 5: Maximizar perfuração da porta
Comparação de diferentes padrões de perfuração de porta frontal
Mito 4 e 5: Maximizar perfuração da porta
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
0,47 0,57 0,67 0,75 1,39
ΔT
do
s Se
nso
res
(se
nso
r tr
ase
iro
– s
en
sor
fro
nta
l)
Área de Perfuração da porta frontal (m2)
Testes com 12000 W
CHAMINE
SENSOR SUPERIOR
SENSOR INTERMEDIÁRIO
SENSOR INFERIOR
Mito 4 e 5: Maximizar perfuração da porta
Premissa de mercado: 150 CFM na frente do servidor para cada kW a ser dissipado Fizemos os testes com metade dos CFMs recomendados justamente para extrair resultados de um pior cenário.
Comparação de diferentes padrões de perfuração de porta frontal
Conclusão: A área de perfuração da porta pouco influencia os resultados dos testes térmicos. Temos que garantir que a
área de abertura seja proporcional à área dos ventiladores dos equipamentos instalados dentro do rack.
Mito 6: Basta
confinar o corredor frio para resolver o
problema de eficiência energética.
1a Conclusão: Não adianta fazer a contenção do corredor se não segregar
zonas quentes das zonas frias! 1) É preciso vedar as saídas de ar fora do corredor frio (placas perfuradas de piso apenas nos corredores frios) 2) Proteger as passagens de cabos e 3) Preencher os espaços vazios dentro do rack para eliminar o bypass e a recirculação.
Mito 6: Tunel frio poupa energia
2a Conclusão: A economia de energia acontece exclusivamente quando se
modifica a velocidade desses ventiladores e se aumenta os set points de temperatura.
Especialistas apontam que cada 0.56°C que se acrescenta no set
point da CRAC, representa 4% na economia de energia!
Sensor de temperatura em pontos estratégicos do túnel para identificar
mudanças de pressão entre os ambientes externo e interno conversando diretamente
com o controle das maquinas de ar.
Mito 6: Tunel frio poupa energia
Em casos de confinamento
quente e chaminé:
1) O Plenum de Retorno também precisa estar “vedado” para evitar recirculação e bypass.
2) No caso de free-cooling
pressão levemente + negativa nos ventiladores de
saída do ar quente
Mito 7: Confinar o corredor frio é mais eficiente
do que confinar o corredor quente ou usar racks chaminé porque não é preciso resfriar todo o data
center, apenas uma pequena parte dele.
X X
1a Conclusão: Cada método de confinamento apresenta suas vantagens e
desvantagens. Deve ser escolhido tendo em base: 1) O custo de instalação.
2) As restrições físicas do data center.
2a Conclusão: A eficácia da segregação quente/frio
está diretamente relacionada à barreira de separação e não ao volume de ar
resfriado.
Mito 7: Tunel frio é melhor
Considerações Finais
• Antecipação de
problemas
O que procurar no seu provedor de racks:
• Flexibilidade • Equipe de Engenheria bem
montada • Plataforma versátil do produto
• Capacidade de testar soluções