EcoBreeze – světově nejúspornější

Jedná se o první úsporný chladicí systém pomocí vzduchového ekonomizéru, který udržuje vnější vzduch mimo datová centra. Jeho spotřeba je vůči klasickým sálovým jednotkám o 55 % nižší. Podle uskutečněných průzkumů připadá v současné době nejvíce ztrát energie v datových centrech na chlazení. Pokud datová centra chápeme jako samostatné průmyslové odvětví, pak jsou dnes šestým největším žroutem elektrické energie. A patří k jejím nejrychleji rostoucím spotřebitelům vůbec. Tento závažný problém nabývá natolik na významnosti, že mezi zasvěcenými odborníky z této oblasti se už delší dobu vedou diskuse o tom, zda energetické soustavy jsou vůbec schopné hospodárně poskytovat dostatečné množství energie pro takto náročné informační systémy. Již dnes spotřeba elektrické energie představuje víc než 50 % provozních nákladů datových center a tento podíl neustále roste. Například jedno z obřích datových center společnosti Google v USA vyžaduje pro svůj provoz chladicí systémy, které jsou zhruba stejně velké jako budova sama. Objem tepla, který je z vnitřních prostor nutné odvádět, je tak vysoký, že když její IT pracovníci uvažovali o jeho rozšíření, neobdrželi pro tento záměr povolení. Odůvodnění: centrum umístěné poblíž řeky by vodu v ní příliš ohřívalo. To jsou problémy, které byly doposud známy zejména ze staveb jaderných elektráren a jejich chladicích věží. POMOHOU NOVÉ TECHNOLOGIE? Klimatizace je spolu s napájením nejdůležitějším parametrem datových center. Zvláště v horkém počasí běží naplno a firemní elektroměry se roztáčejí na maximum. „Částka za energii vynaloženou ročně na chlazení a napájení datového centra už obvykle překračuje hodnotu pořízeného hardwaru,“ říká v této souvislosti obchodní ředitel IT Business společnosti Schneider Electric CZ Ivan Hábovčík. Právě její divize, APC by Schneider Electric, přichází v současné době s koncepcí nového unikátního chladicího řešení EcoBreeze, které naznačuje, že chlazení datového centra nemusí být tak náročné, jak jsme si zvykli. Ukazuje se, že spotřebu energie lze mimo jiné snížit i jednoduchým opatřením, jakým je optimalizace proudění vzduchu v jeho prostoru chlazením venkovním vzduchem. EFEKTIVNÍ ZPUSOB CHLAZENÍ „Vyvinutý systém EcoBreeze je zatím světově nejúspornější chlazení v této oblasti“, říká Ivan Hábovčík. „Jedná se úsporné řešení pomocí vzduchového ekonomizéru, který udržuje vnější vzduch mimo datová centra. Jeho spotřeba je vůči klasickým sálovým jednotkám o 55 % nižší. Navíc nezabírá žádný drahý prostor uvnitř budovy, který může být využit plně pro další zařízení. Jeho modulárnost ve velikosti standardních kontejnerů umožňuje přidávaní dalších modulů v řádu hodin a rozkládá investiční náklady podle skutečné potřeby.“ EcoBreeze umožňuje přepínat podle potřeby mezi chlazením vzduchem a nepřímým odpařováním. Spotřebu energie snižuje vyrovnáváním teplotních rozdílů mezi venkovním vzduchem a vzduchem v IT zařízení. Datové centrum tak chladí úsporně a bez výkyvů. Už při zběžném pohledu na objekt datového centra, z něhož jednotlivé moduly v řadách vystupují do vnějšího prostředí za jeho zdmi, je tento základní princip zjevný. PRINCIPIÁLNE JEDNODUCHÉ REŠENÍ Ohřátý vzduch ze serverů se ve venkovním prostředí ochladí a vrátí se do datového centra zvýšenou podlahou nebo difuzory studené uličky. Dovnitř je vháněn děrovanými dlaždicemi před serverovými stojany a využívá se k udržení serverů v bezpečné provozní teplotě. Následně ohřátý (horký) vzduch ze serverů je kontrolován pomocí obvodů napojených na stojany a stoupá ke stropu, kde je nasáván do vratného potrubního vedení EcoBreeze. Voda rovnoměrně prochází průduchy díky rozprašovacím tryskám. Vzduch se ochlazuje pomocí odpařující se vody z průduchů tepelného výměníku a zachovává nastavitelnou hodnotu pro přívod vzduchu z technologických zařízení. DVOJÍ ZPUSOB CHLAZENÍ Tím, že je zařízení umístěno mimo datové centrum, využívá možnosti místního klimatu. Dokáže přitom automaticky přepínat mezi dvěma způsoby chlazení: Chlazení vzduchem odvádí horký vzduch z IT zařízení prostřednictvím elektronicky řízených větráků. Následně tento vzduch prochází vnitřními kanálky chladiče s nepřímým odpařováním (IEC). Po zchlazení vzduch opustí IEC, projde chladičem a vrátí se zpět do datového centra. Druhý způsob využívá výměnu vzduchu s nepřímým odpařováním. Když vyšší teplota prostředí neumožňuje chlazení vzduchem, přikročí se k chlazení nepřímým odpařováním, při němž se vzduch ochlazuje odpařováním vody vně větracích kanálků. CTYRI AŽ OSM MODULU V JEDNÉ JEDNOTCE EcoBreeze se dodává v podobě individuálních 50kW modulů, které lze spojit až do čtyř (200 kW) nebo 8 modulů (400 kW) zajišťujících chlazení. Zákazníci si tak prostřednictvím tohoto modulárního škálovatelného přístupu pořizují jen to, co aktuálně potřebují. Zároveň svou chladicí kapacitu mohou v budoucnu rozšířit spolu s růstem datového centra. Modularita zároveň přináší redundanci na úrovni konstrukce a dostupnost systému i při údržbě nebo servisu. Elektřina, voda, distribuce vzduchu i komunikační spojení jsou v uvedené konstrukci centralizované, což zjednodušuje nároky na instalaci. Tím, že zařízení je umístěno mimo obvod samotného datového centra, nezabírá žádný prostor určený pro technologie. IT manažeři tím mohou prostor v datovém centru využít ke zvýšení jeho kapacity, aniž by potřebovali místo pro další chladicí jednotky. PREDNOSTI EcoBreeze na potřeby současných datových center reaguje zavedením různých úspor v každém modulu. Plně využívá možnosti místního klimatu. Je rovněž prvním řešením na trhu, které zamezuje kontaktu vzduchu vně datového centra se vzduchem uvnitř zařízení nezávisle na použitém způsobu chlazení (chlazením vzduchem či nepřímým odpařováním). Má také proporční chladicí systém a integrovanou úpravu vody, díky níž není vodu třeba upravovat chemicky. Předchází se tak ekologickým rizikům spojeným s některými systémy používajícími ať už chladicí látku nebo vodu. Obě použité úsporné strategie chlazení maximálně využívají místní klimatické podmínky, aby během roku dosáhly nejúčinnějšího a nejefektivnějšího chlazení. „EcoBreeze provádí nejen různé typy úsporného chlazení, ale díky svému modulárnímu designu se také umí přizpůsobit budoucím požadavkům datového centra na chlazení. Těmito funkcemi se zařízení – kromě toho, že využívá vnější vzduch a dokáže automaticky přepojit na nejúčinnější způsob chlazení – odlišuje od ostatních chladících řešení,“ uvádí v této souvislosti viceprezident divize Rack and Cooling Solutions společnosti APC Pat Johnson. REŠENÍ ZA PET MINUT DVANÁCT Podle výzkumné agentury Gartner musí až 70 % z tisíce největších světových firem v příštích letech svá datová centra zásadně modernizovat a bude zapotřebí, aby se soustředily především na energetickou účinnost jejich provozu a chlazení. „S tím, jak cena energie poroste, bude muset management firem sledovat spotřebu ještě pozorněji,“ říká Ivan Hábovčík. „Zatím ještě ne všechny firmy mají motivaci pravidelně investovat do nových a zároveň úspornějších zařízení,“ dodává „Proto je pro manažery životní nutností mnohem podrobněji analyzovat spotřebu v této oblasti. Bohužel zatím řada serveroven a datacenter má obrovské rezervy především v chlazení či zálohovaném napájení.“ KDY BUDE ECOBREEZE NA TRHU? Poprvé bylo představeno na konferenci DatacenterDynamics v Londýně v listopadu loňského roku. Na trhu bude v Evropě a tedy i v České republice, na Středním východě a v Africe během letošního roku. MILAN BAUMAN