تهویه دیتاسنتر و سالن های مخابراتی بزرگ

سالن های سرور و دیتاسنتر با ظرفیت مجموع بیش از 200 کیلووات برودتی، به عنوان دیتاسنترهای بزرگ در نظر گرفته می شوند. در این دیتاسنترها، با توجه به حجم بسیار بالای سرور ها و رک های، فضاهای جانبی مانند اتاق باتری، اتاق UPS و برق، اتاق مانیتورینگ یا NOC، حجم بسیار بالایی از سرمایش را نیاز دارند. با توجه به تعدد موقعیت های مورد نیاز جهت تامین برودت، سیستم های تهویه دقیق گازی DX دیگر توجیه فنی و اقتصادی جهت تهویه و کولینگ دیتاسنتر را دارا نیستند. در اینگونه از دیتاسنترها، استفاده از سیستم های خنک کننده آبی CW یا چیلد واتر بسیار مقرون به صرفه است و امکانات فنی متعددی نسبت به سیستم های سرمایش گازی DX یا انبساط مستقیم در اختیار بهره بردار قرار می دهند.

سیستم سرمایش آبی یا CW ترکیبی از خنک کننده های In Row بین ردیفی و In Room یا پکیج مخابراتی جهت خنک کاری تجهیزات شبکه و مخابراتی در داخل مرکز داده، چیلر اسکرو دائم کار صنعتی ( دارای امکان تجهیز به فری کولینگ) جهت تولید آب سرد، مخازن بافر و دستگاه آب سازی می باشد. مهمترین وظیفه دستگاه آبسازی، تامین آب با ویژگی های مورد نیاز سیکل سرمایش مرکز داده مانند نرمی، عدم خوردگی شیمیایی، عدم ایجاد جلبک و یخ زدگی می باشد.

در این راهکار خنک کاری مراکز داده، هیچگونه محدودیتی ارتفاعی بین واحد چیلرهای اسکرو دائم کار و واحد خنک کننده های داخلی مرکز داده وجود ندارد. همچنین با در نظر گرفتن تجهیز سیستم کولینگ آبی به مخازن آب بافر، همواره ذخیره آب سرد جهت مواقع اضطراری وجود دارد که این امر در می تواند به کاهش ریسک فرآیند خنک کاری دیتاسنتر کمک شایانی نماید. حجم مخزن ذخیره آب چیلد براساس مشخصات مدت زمان ذخیره و میزان Off-Time بودن چیلر های تراکمی دائم کار تعیین می شود که محاسبات آن می بایست توسط مشاور و طراح سیستم سرمایش مرکز داده صورت پذیرد.

در داخل فضای مرکز داده که توسط سیستم تهویه دقیق آبی خنک می شوند، جهت اتاق سرور، که دارای رک های بسیاری می باشد، از خنک کننده بین ردیفی InRow و یا پکیج دیجیتال مخابراتی آبی استفاده می شود. در مراکز داده ای که دارای حفاظت شیلد الکترومغناطیس می باشند، تنها راهکار موجود جهت سرمایش سرورها و رک های مخابراتی، استفاده از دستگاه تهویه پکیج دقیق در فضایی خارج از اتاق سرور می باشد. فن دمنده دستگاه پکیج تهویه دقیق در این شرایط بایستی توانایی تامین افت فشار متناظر با مشخصات کانال انتقال هوای راهرو بسته را دارا باشد. در سایر بخشهای مراکز داده مانند اتاق برق، اتاق اینترفیس و UPS روم و اتاق باتری نیز استفاده از پکیج دیجیتال مخابراتی چیلد واتر CRAH، انتخابی مهندسی و منطقی می باشد.

مداربندی پایپینگ در این راهکار نیز شامل مدار “چیلر تراکمی – مخزن بافر” و “مخزن بافر- مرکز داده” می باشد که برحسب روش طراحی سیستم سرمایش امکان به کارگیری پمپهای دور متغیر یا پمپهای دور ثابت را دارا است. انتخاب پمپ های FIXED SPEED  یا VARIABLE SPEED بستگی به سناریوی کنترل ظرفیت و کنترل دما در دیتاسنتر دارد. عموما جنس لوله ها در بخش چیلر ها از نوع کربن استیل و در بخش داخل مرکز داده عموما از نوع PEX-AL-PEX یا پنج لایه می باشد

در طراحی UPS سیستم خنک کننده مرکز داده، ظرفیت UPS بایستی تنها براساس میزان مصارف الکتریکی واحدهای داخلی خنک کننده های دیتاسنتر و دسته پمپ مدار “مخزن بافر- مرکز داده” طراحی و انتخاب گردد. در صورتی که در طراحی UPS سیستم مکانیکال یا کولینگ با لحاظ نمودن امکان راه اندازی چیلر باشد، ظرفیت یو پی اس بسیار بزرگ خواهد شد. از طرفی با توجه به وجود مخزن ذخیره آب در مدار سرمایش، مدت زمانی جهت تامین سرمایش اتاق سرور وجود خواهد داشت. بناربراین طراحی یو پی اس برای کارکرد چیلر در مواقع ضروری، کاری بیهوده و غیر مهندسی می باشد.

در طراحی مدارات برقی فرمان سیستم سرمایش، قابلیت Change Over یا چنج آور بین تجهیزات اصلی و redundant همراه با قابلیت کنترل آمپر راه اندازی و مصرفی تجهیزات خنک کننده دیتاسنتر، از مهمترین بایدها و الزامات بخش الکتریکال سیستم سرمایش دیتاسنتر و مرکز داده می باشد.