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Free Cooling (Refrigeração Gratuito) para Centros de Datos

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©2014 Este trecho retirado do artigo com o mesmo nome que apareceu em ASHRAE Journal, vol. 56, n. 10, Outubro de 2014.

Por Mukesh K. Khattar, Ph.D., Fellow ASHRAE

Sobre o Autor
Mukesh K. Khattar, Ph.D, é diretor de energia da Oracle em Redwood Shores, na Califórnia. Ele é um ex-membro da ASHRAE TC 9.9.

Seis anos atrás, usando o ar exterior em climas frios para centros de dados era limitado. Apesar de resfriamento livre de ar frio ao ar livre, ou economização de pista, é tão antiga quanto a civilização, os centros de dados têm sido relutantes em adoptar esta tecnologia. Isso pode ser porque o ar frio ao ar livre é naturalmente seco, e quando ele pega fogo em espaços do centro de dados, a sua umidade relativa cai para níveis em que é necessária a umidificação para proteger o equipamento de TI de eletricidade estática

Embora alguns defendem a manutenção de um nível muito mais baixo de umidade interna em centros de dados, o que reduziria necessidade de umidificação (ASHRAE TC 9.9, Mission Critical Facilities, data centers, os espaços de tecnologia e equipamentos eletrônicos está revisando as suas recomendações para diminuir os níveis de umidade aceitáveis ??para recomendada e aumentar o uso de economizadores de ar lateral), os usuários ainda têm de adotá-la.

A abordagem convencional para a umidificação de grandes quantidades de ar requer a injeção de vapor no ar, tipicamente de caldeiras ou aquecedores pan. A geração de vapor requer energia. A indústria foi rápido para aprender com a sua experiência, que exigia mais energia para umidificar o ar exterior seco do que a energia poupada com o uso de seu resfriamento livre, e economização de pista não fez muito progresso em centros de dados. A preocupação com contaminantes do ar ea necessidade de aumentar a filtração também razões adicionadas.

Estes problemas foram abordados de forma eficiente em um sistema inovador instalado em um novo centro de dados state-of-the-art em West Jordan, Utah. O primeiro dos quatro 7,2 MW mestre planejado supercells foi construído, deixando espaço para expansão futura. A 25.000 ft2 (2323 m2) do centro de dados é suportado com 95.000 ft2 (8826 m2) estrutura para abrigar equipamentos de infra-estrutura e de 44.000 ft2 (4088 m2) de espaço de escritório. O sistema tem operado por mais de um ano, e sua sintonia fina operacional está em curso. Dados para o uso de energia em campo monitoradas por equipamentos (ventiladores de circulação de ar ea planta de refrigeração) de refrigeração para o salão principal do centro de dados, bem como o apoio UPS salão como uma fração do equipamento o uso de energia de TI a partir de Agosto de 2012 a julho 2013 estão resumidas na Tabela 1.

O uso de energia de resfriamento como uma razão de os equipamentos de TI uso total de energia varia de um mínimo de 1,05 no tempo frio até um máximo de 1,25 no verão, dependendo da temperatura de bulbo úmido ambiente. Sua parcial resfriamento somente efetividade do uso de energia (PUE: uma medida como a relação de todos os arrefecimento do consumo de energia dividido pelo consumo de equipamentos de TI de energia) foi medido em menos de 1,05 para fevereiro e menos de 1,10 para todo o ano, conforme resumido na  Tabela 1 e mostrado na Figura 1. 

Figura 2  mostra um gráfico do operando parcial resfriamento somente PUE em função da temperatura de bulbo úmido ambiente média diária. O uso de energia de resfriamento consistiu em três componentes: os fãs de distribuição de ar para a sala de dados; Ventiladores de distribuição de ar para a sala UPS; e chiller planta para distribuir resfriamento de compensação para as unidades de tratamento de ar. O total de energia de refrigeração necessária para remover cada kWh de calor equipamentos de TI gerados foi bastante baixo durante os períodos de temperaturas de bulbo úmido ambiente baixa quando free cooling e umidificação estavam disponíveis, mas aumentou quando as temperaturas de bulbo úmido ambiente aumentou à medida que a evaporação de resfriamento necessários para ser completada com guarnição de arrefecimento de ar ambiente.

No nosso projeto e operação, elegemos a operar com o nosso sistema de refrigeração livre quando as temperaturas de bulbo úmido ambiente eram, em geral abaixo de 52 ° F (11 ° C) (74% de horas por ano) com suprimento de ar inferior a 59 ° F (15 ° C). Nosso raciocínio projeto é discutido mais tarde. Pensa-se possível obter o arrefecimento livre, mesmo em temperaturas ambiente mais elevada de bolbo húmido que se aproximam de 65 ° F (18 ° C) (> 99% do tempo neste clima) dado que o ar frio ainda pode ser fornecido ao 72 ° F (22 ° C) com uma abordagem 7 ° F (4 ° C), com efeito de resfriamento evaporativo.
ASHRAE também anuncia os destinatários do Desafio de Engenharia Aplicada, que se centrou na necessidade de melhorar a qualidade do ar interior (QAI), particularmente em aplicações residenciais nos países em desenvolvimento. 

O artigo completo pode ser lido na página da ASHRAE (membros) ou comprá-lo. Clique aqui

Versão em Português Unofficial por Gerardo Alfonso - Capítulo Colômbia.

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