Soluções Em Climatização Para Data Center

8/16/2019 Soluções Em Climatização Para Data Center

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Soluções em Climatização para Data CenteComo a climatização pode contribuir na eficiência energética do Data Cen

Outubro 9, 2014XIV Encontro Nacional de Empresas Projetistas e Consultores da AbravaUniversidade de Brasília (UnB)


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XIV Encontro Nacional de Empresas Projetistas e Consultores da Abrava

Agenda

• Impactos da climatização no PUE

• Free Cooling

• Boas práticas

• Efetividade dos sistemas de refrigeração

• Data Center: a importância da climatização


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Agenda


• Free Cooling

• Boas práticas




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Missão crítica é o termo utilizado no

que diz respeito a disponibilidade deaplicações, serviços e processos, dos

quais a paralisação ou perda de dados

importantes poderiam gerar

transtornos, não apenas financeiros,

mas também sociais. Normalmente paraisso, uma série de equipamentos e

tecnologias são aplicadas ao ambiente,

visando inclusive a tolerância a falhas

e alta disponibilidade.

Ambiente Data Center


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Condiçõesdo

Ambiente

Temperatura

Fluxo de ar

Qualidadedo ar

Disponibilidade

Umidade

Dilataçã

o

Contraçã

o

Condutividade

elétrica e

condutividade

térmica

Homog

o

temp

H

o

Ga

fi

e

Poten

da

Baixa Aumenta o

potencial de

carga estática

Alta

Potencializa a

corrosão devido

a condensação

Altera as

propriedades

físicas dos

componentes

Garante que

os demais

fatores

sempre serão

atendidos

Partí

sus


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• ↓ consumo de energia

Projeto Ideal

•↓ gasto de capital

• sustentabilidade ambiental

• reutilização de energia

• confiabilidade inerente

• ↓ consumo de água


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Normatização

ASHRAE TC 9.9Thermal Guidelines for D

Environments – Expanded DaUsage Guida

Fonte: 2011 ASHRAE Thermal Guidelines


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Consumo energético do Data Center


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Agenda


• Free Cooling

• Boas práticas




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Building

Cooling

Solution

1%Small Systems

Cooling

1%

Row Cooling 8%

Room Cooling

90%

Estimativa mercado climatização precisão

(Brasil 2013)

Sendo:

Room Cool ing : AC ao nível da sala (pe

Row Cool ing : AC ao nível da fileira d

Smal l Systems :Soluções de parede, m

e soluções de confortoem DC

Bui ld ing Solut ion :Soluções prediais

Tipologia da climatização


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Perimetral

In-Row

Prediais

• Caminho do ar• Eficiência energética• Melhor uso da capacidade• Escalonável

• ∆T altura • Piso elevado

• Investimento i• Espaço white

• Menor ROI• Espaço white space

• Faixa de capacidade• Manutenção livre TI

• Perdas• Controle da o

• Menor ROI• Escalonável

• Elem. Acessó• Controle umid• Aplicação

Benefícios Desafio



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Perimetral

In-Row

Prediais

• Altas densidades• Cargas não homogêneas• Previsão crescimento

• Baixas e médias densidades

• Com ou sem piso elevado

• Baixas e médias densidades• Grandes DC• Previsão crescimento• Sistemas free cooling

Aplicação



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E f i c i ê n c i a

R e j e i ç ã

o d e C a l o r


U n i d a d e T

r o c a T é r m i c a


T o p o l o g i a

R e f r i g e r a ç ã o

Água gelada direta

Água gelada indireta

Refrig. evaporativa

Condensador a ar

Condensador a água

Modo de

economia_ar

Refrig

Evaporativa Direta

Modo de

economia_água

Água gelada

Expansão direta

Refrigeração

líquida

AHU

CRAH (CW)

CRAC (DX)

Eficiência dos sistemas de refrigeração


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Agenda


• Free Cooling

• Boas práticas




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• Otimização do layout do Data Center

Boas Práticas

• Topologia de corredor quente e corredor frio


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Boas Práticas

• Topologia de corredor quente e corredor frio• Distribuição homogênea de carga ou soluções

híbridas

Até 5 kW/r


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Boas Práticas


híbridas

• Eliminação, redução ou organização docabeamento abaixo do piso elevado


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Boas Práticas


híbridas


• Redução da perda de carga


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Boas Práticas


híbridas



• Reduzir recirculação


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Boas Práticas


híbridas




• Resfriamento próximo à carga térmica


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Boas Práticas


híbridas





• Reduzir mistura ar quente e ar frio

Confinamento de corredor

Conf


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Boas Práticas


híbridas






• Automação + sincronização dos equipamentos


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• Aumento da temperatura e faixa de umidade

conforme novas normas da ASHRAE

Boas PráticasTENDÊNCIA

• Aumenta a capacidade dos equipamentosrefrigeração

• Aumenta a eficiência dos equipamentos derefrigeração

• Aumenta o número de horas em modo deeconomia de energia

• Reduz a velocidade dos ventiladores no caso deventiladores de velocidade variável Fonte: 2011 ASHRAE Thermal Guidelines


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• Automação + sincronização dos equipamentos

Custo da Eficiência Energética


• Topologia de corredor quente e corredor frio

• Distribuição homogênea de carga ou soluções híbridas






B

N

B

B

B

M

M

• Aumento da temperatura e faixa de umidade conforme novas

normas da ASHRAE

Ne

N


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Agenda


• Free Cooling

• Boas práticas




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Desafios Free Cooling no Brasil


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Free Cooling

Expansão Direta

Refrigeração

Mista

Operação

Freecooling

Free Coolig Chillers

Roda de Kyoto

Ar-ar direto


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Normatização

• Fabricantes de servidores

• Flexibilização

• Confiabilidade

2004 Limits

Temp Range: 68-77 ° F (20°C-25°C)

Humidity Range: 40-55%

2008 Lim

Temp Ra

Humidity

(60% RH

TENDÊNCIA


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Free Cooling

• ∆T ≥ 9°C Drycooler com bypass

Fonte: Weather Underground

Temperatura

Data Center

Temperatura

Externa

Tempo total

(horas)

Representatividade

no ano

27°C 18°C 3.055 35%

26°C 17°C 2.147 25%

25°C 16°C 1.629 19%

24°C 15°C 1.111 13%


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Free Cooling

Fonte: Weather Underground

Temperatura

Data Center

Temperatura

Externa

Tempo total

(horas)

Representatividade

no ano

27°C 18°C 4.202 48%

26°C 17°C 3.507 40%

25°C 16°C 2.921 33%

24°C 15°C 2.334 27%

• ∆T ≥ 9°C Drycooler com bypass


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Agenda


• Free Cooling

• Boas práticas




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Cálculo da eficiência

PUE - Power Usage Effectiveness

=

Carga de

Consumo de entrada

• Resfriamento• Iluminação• Segurança física• Prot contra incêndio

Atenção


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Investimento

Inici

al

Eficiênc

ia

TCO(3ano

s)

Área***

Investimento

Inici

al

Eficiênc

ia

TCO(3ano

s)

Área***

Investimento

Inici

al

Eficiênc

ia

TCO(3ano

s)

Área***

Inici

al

In-Row X X X X X X X X X

Perimetral* X X X X

In-Row X X X X X X

Perimetral* X X X X

Predial com

Free CoolingX X X

* Custo do piso elevado incluso

** Confinamento para corredor quente em todos os cenários

*** Data center white space.

Confinamento**

D C a c

i m a d e 2 0 0 k W

D a t a C e n t e r

m e n o r q u e

2 0 0 k

Aberto

Baixa

0-6

Média

7-12

Resumo


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Make the most of your energySM

>Milena Lange

>Cooling Business Development – Data Center Solutions

>[email protected]

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