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