A szerverterem hűtési igényét elsősorban az IT-eszközök energiafogyasztása és az ebből származó hőterhelés határozza meg. Mivel a szerverek, tárolórendszerek és hálózati eszközök által felvett villamos energia szinte teljes egészében hővé alakul, a hűtési rendszer tervezésének egyik legfontosabb kiindulópontja az IT-terhelés meghatározása. A tényleges hűtési igény meghatározása azonban ennél összetettebb feladat. A terhelés nagysága mellett figyelembe kell venni annak eloszlását, a rackenkénti teljesítményt, a helyiség egyéb hőterheléseit, a légáramlást, a rendelkezésre állási követelményeket és a várható jövőbeni bővítést is.

Az alulméretezett rendszer túlmelegedést, leállást és hardverhibákat okozhat, míg a szükségtelenül nagy rendszer magasabb beruházási költséget és nagyobb helyigényt jelenthet. A megfelelő hűtési kapacitás ezért nem egyszerűen egy kW-érték meghatározását jelenti.

Mekkora hűtési kapacitás szükséges egy szerverteremhez?

 A méretezés kiindulópontja az IT-terhelés. A szerverek, hálózati eszközök, tárolórendszerek és egyéb IT-berendezések által felvett villamos energia a helyiségben jellemzően hővé alakul. Alapszabályként 1 kW IT-teljesítmény körülbelül 1 kW hőtermeléssel számolható. Ez azonban még nem jelenti automatikusan azt, hogy pontosan ugyanekkora névleges hűtési teljesítményű rendszerre van szükség. A teljes hőterhelés meghatározásakor az IT-terhelés mellett azokat az egyéb hőforrásokat is figyelembe kell venni, amelyek ténylegesen a hűtött térbe juttatnak hőt. A hűtési kapacitás meghatározásánál ezért nem elegendő kizárólag a jelenlegi IT-terhelést ismerni. A várható maximális terhelést, a terhelés változását és a rendszer üzemeltetési követelményeit is vizsgálnikell.

 Milyen tényezők határozzák meg a szerverterem hűtési igényét?

A teljes hőterhelés meghatározása több tényező együttes vizsgálatát igényli. Az IT-berendezések mellett számításba kerülhet például:

· az UPS és a PDU-k vesztesége, ha ezek a hűtötttérben találhatók,

· a világítás,

· a helyiségben tartózkodó személyek hőterhelése,

· az épületszerkezeten keresztül érkezőhőterhelés,

· egyéb, a helyiségben működő berendezések,

· valamint a tervezett IT-bővítés.

Fontos, hogy csak azokat a járulékos hőterheléseket kell a szerverterem hűtési igényéhez hozzáadni, amelyek hője ténylegesen a hűtött térbe jut. Egy külön helyiségben elhelyezett UPS vesztesége például nem jelent automatikusan a szerverterem légoldalán jelentkező hőterhelést. A hűtési igény meghatározása ezért már önmagában olyantervezési feladat, amelynél az egyes műszaki adatok összefüggéseit is vizsgálni kell.

Miért fontos a rackenkénti teljesítmény a szerverterem hűtésénél?

A teljes IT-terhelés mellett azt is meg kell határozni, hogyan oszlik el a hőterhelés a rackek között. Ugyanakkora összes IT-terhelés egészen eltérő hűtési feladatot jelenthet attól függően, hogy a teljesítmény egyenletesen oszlik el,vagy néhány nagyobb teljesítményű rackben koncentrálódik. A rackenkénti teljesítmény ezért a hűtési rendszerkialakítását is befolyásolja. A nagyobb teljesítménysűrűségű rackek koncentrálthőterhelést jelentenek, amelyet a légáramlás és a hőelvezetés kialakításakor külön is figyelembe kell venni.

Miért nem lehet a szerverterem hűtését négyzetméter alapján meghatározni?

Egy szerverterem alapterülete önmagában nem mutatja meg, mekkora hűtési kapacitásra lesz szükség. Ugyanakkora helyiségben működhet kevés, alacsonyabb teljesítményű IT-eszköz, de nagy sűrűségű, jelentős hőterhelést okozó infrastruktúra is. A hűtési igényt ezért elsősorban az IT-terhelés és annak térbeli eloszlása határozza meg, nem a helyiség négyzetmétere. Az adatközpont tervezésénél a rackek száma, a rackenkénti teljesítmény, a teljes IT-terhelés, a légáramlás és a várható bővítés együtt határozza meg a szükséges hűtési kialakítást.

Mikor elegendő a levegős hűtés, és mikor szükséges más hűtési technológia?

 A megfelelő hűtési technológia kiválasztása elsősorban az IT-terhelés sűrűségétől és eloszlásától függ. Megfelelő légáramlás-menedzsment mellett a hagyományos, levegővel működő rendszerek számos IT-terheléshez alkalmazhatók. Nagyobb rackterhelés vagy koncentrált hőterhelés esetén azonban már más kialakítás lehet indokolt. Ilyenkor például InRow, Rear Door Cooling vagy folyadékhűtési megoldás is szóba kerülhet. Az AI- és HPC-rendszerek, valamintmás nagy sűrűségű IT-alkalmazások terjedése tovább növelheti a rackenkénti teljesítményigényt, ami a hűtési technológia megválasztását is befolyásolja. Nem egyetlen technológia jelenti a megfelelő megoldást minden szerverteremhez. A hűtési rendszer kialakítását a tényleges terheléshez és az üzemeltetési követelményekhez kell igazítani.

Miért fontos a légáramlás a szerverterem hűtésében?

A megfelelő hűtési kapacitás önmagában még nem elég. Ha a hideg levegő nem jut el megfelelően a rackekhez, egyes területeken akkor is kialakulhatnak magasabb hőmérsékletek, ha a rendszer összesített teljesítménye elegendő. A hűtés tervezésénél ezért a légáramlást is figyelembe kell venni. A hideg- és melegfolyosók kialakítása, a containment, a rackek elhelyezése, a vakpanelek és az áttörések kialakítása mind hatással vannak arra, hogyan jut el a levegő az IT-eszközökhöz. A szükséges légszállítás szintén a hőterheléshez és a rendszer kialakításához igazodik. A megfelelő hűtés így nem csak a szükséges kW meghatározásáról szól: a hőterhelést és a légáramlást együtt kell kezelni.

Mi a különbség a hűtési tartalék és a redundancia között?

A hűtési rendszer méretezésénél külön kell kezelni a terhelési tartalékot és a redundanciát. A terhelési tartalék azt jelenti, hogy a rendszer képes kezelni a tervezett maximális terhelést és a várható változásokat. A redundancia pedig azt biztosítja, hogy egy hűtőberendezés kiesése vagy karbantartása esetén is rendelkezésre álljon a szükséges hűtési kapacitás. Ezért nem helyes egyszerűen azt mondani, hogy „a számított hűtési igényhez hozzáadunk 20%-ot, és „kész”.  Az elvárt üzembiztonságtól függően például N+1 vagy 2N kialakításra is szükség lehet. Ezért a hűtési igényhez nem lehet egyszerűen hozzáadni egy általános, minden projektre érvényes tartalékot. A megfelelő tartalék és redundancia meghatározásához az IT-terhelést, a rendszer kialakítását és az üzemeltetési követelményeket együtt kell figyelembe venni.

Miért fontos a jövőbeni IT-bővítés a hűtési rendszer méretezésénél?

 A hűtési infrastruktúra élettartama jellemzően hosszabb,mint az egyes IT-eszközöké. Egy ma megfelelően méretezett rendszer ezért néhányév múlva már korlátozhatja az IT-kapacitás bővítését, ha a jövőbeni terhelést nem vették figyelembe. Az AI-, HPC- és nagy sűrűségű IT-rendszerek terjedése különösen fontos szempont, mivel jelentősen növelheti a rackenkénti teljesítményigényt. A tervezés során ezért nemcsak a jelenlegi állapotot kell vizsgálni, hanem azt is, hogy milyen irányban változhat:

·  az IT-terhelés,

·  a rackenkénti teljesítmény,

·  a rackek száma,

· a hűtési technológia iránti igény,

·  valamint a redundanciával és rendelkezésreállással kapcsolatos elvárások.

A jövőbeni bővítést már a tervezéskor érdemes figyelembevenni, hogy a hűtési rendszer később is alkalmazkodni tudjon a növekvőIT-terheléshez.

Milyen adatokat kell figyelembe venni a szerverterem hűtésének tervezésénél?

Egy szerverterem hűtési rendszerének megtervezéséhez azIT-terhelés mellett az infrastruktúra és az üzemeltetési körülmények ismereteis szükséges.

Fontos például:

· a jelenlegi és tervezett IT-terhelés,

· a rackek száma és rackenkénti teljesítménye,

· a nagyobb teljesítményű rackek elhelyezése,

· a meglévő hűtési rendszer, az UPS és PDU-kelhelyezése,

· a rendelkezésre álló villamos infrastruktúra,

· a kívánt rendelkezésre állás és redundancia,

· a tervezett bővítés,

· valamint a hőelvezetés és a légáramláslehetőségei.

 Ezekből már meghatározható a szükséges hűtési kapacitás, éskiválasztható a terheléshez megfelelő rendszerkialakítás.

Miért nem jó megoldás felülméretezni a hűtőrendszert?

Az alulméretezett hűtés egyértelmű kockázatot jelent, de aszükségtelenül nagy rendszer sem feltétlenül jelent jobb megoldást. A túlméretezés magasabb beruházási költséget és nagyobb helyigényt jelenthet, és a rendszer kialakításától függően a részterheléses működés sem feltétlenül lesz optimális. A cél ezért nem a lehető legtöbb hűtési teljesítmény beépítése,hanem a jelenlegi és várható IT-terheléshez, a rackek elrendezéséhez, a légáramláshoz és az üzemeltetési követelményekhez illeszkedő rendszer kialakítása.

Mikor érdemes megkezdeni a szerverterem hűtésének tervezését?

Már az adatközpont tervezésének kezdetén. Ha a hűtési igénytcsak akkor vizsgálják, amikor az IT-rendszer, a rackek és a helyiségek márvéglegesek, jelentősen beszűkülhetnek a műszakilag és gazdaságilag megfelelőlehetőségek. A korai tervezés lehetővé teszi, hogy a hűtési rendszer együttalakuljon:

· az IT-kapacitással,

· a villamos infrastruktúrával,

· a rackek elrendezésével,

· a hőelvezetési rendszerrel,

· és a későbbi bővítési tervekkel.

A szerverterem hűtésének méretezése ezért nem egyszerű teljesítményszámítás. A megfelelő rendszer kialakításához az IT-terhelést, a rackenkénti teljesítményt, a légáramlást, a redundanciát és a jövőbeni igényeket is össze kell hangolni.

Ha szerverterem vagy adatközpont tervezése előtt áll, segítünk a rendelkezésre álló IT-terhelés, a rackek teljesítménye és a tervezett bővítés alapján meghatározni a szükséges hűtési kapacitást és a megfelelő rendszerkialakítást.

‍