Akademik Veri Yönetim Sistemi
Erden H. S. (Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 2018 - 2020
Geleneksel
hava soğutmalı veri merkezlerinde koridor kapatmak sıcaklık dağılımındaki
düzensizliği azaltmakta ve yüksek sıcaklıklarda çalışmaya izin vermektedir.
Çalışma sıcaklığı arttıkça soğutma sisteminin verimi ve serbest soğutmadan
yararlanma ihtimali de artış gösterir. Ancak koridor kapatmak soğutma altyapısı
gücünün mümkün olan en düşük seviyede olmasını garanti etmez. Öyle ki, kapalı
koridor (EA) konfigürasyonunda bilgisayar odası klima (CRAH) fanlarının hem
menfezlerden sunucu kabinlerinin ihtiyaç duyduğu akışı hem de plenum ile oda
arasında doğal olarak oluşan sızıntı havasını sağlamaları beklenir. Bu nedenle,
CRAH fan gücü soğutma altyapı gücünün önemli bir bölümünü oluşturur. CRAH fanlarının
karşı koyduğu başlıca akış dirençleri de CRAH ısı değiştiricisi ve
filtrelerdir. CRAH baypas (BP) yöntemi CRAH fanlarının daha düşük hızlarda CRAH
BP fanlarıyla birlikte çalışmasına izin verir. BP fanları oda ve ve plenum
arasındaki basınç farkına karşı çalışır, bu da CRAH unitesinin oluşturduğundan
çok daha azdır. Önceki çalışmalar CRAH BP yöntemiyle toplam fan gücünde
dramatik düşüşler olduğunu göstermiştir. Bununla beraber odadan gelen sıcak
hava ve soğuk CRAH havasının karışmasından dolayı soğutma sistemi (ör. Chiller)
sunucu giriş sıcaklıklarını tavsiye edilen limitlerin altında tutabilmek için
daha düşük sıcaklıklarda çalışmak durumunda kalır. Bu durum soğutma sistem
verimini azaltır. Bu nedenle, herhangi bir konfigürasyon için bir optimum BP oranı
bulunur.
Önceki optimizasyon
çalışmaları CRAH BP yönteminin EA veri merkezlerindeki enerji tasarruf
potansiyelini oda seviyesinde akış ağı ve soğutma altyapısı seviyesinde
termodinamik modellemeyi harmanlayan indirgenmiş model yaklaşımı kullanmışlardır.
Akış ağı modelleri farklı BP oranları için fan gücü kullanımını tahmin etmekte iyi bir iş çıkarmıştır. Ancak,
önerilen sistemin basit enerji dengesinde kullanılan mükemmel karışımlı oda ve
plenum varsayımları özellikle yüksek BP oranlarında hatalara sebep olmaktadır.
Dahası, indirgenmiş model yaklaşımı CRAH BP yönteminin açık koridor (OA) veri
merkezlerindeki enerji tasarruf potansiyeli hakkında güvenilir nicel sonuçlar
vermek için yeterince derinliğe sahip değildir. Bunun sebebi, OA düzeninde
EA’ya göre daha da fazla olan kompleks akış ve sıcaklıktaki düzensizliklerdir. Önerilen
çalışma farklı CRAH BP yöntemlerini kullaan tipik bir veri merkezinin hem OA
hem de EA düzenlerindeki akış ve sıcaklık dağılımının hesaplamalı akışkanlar
dinamiği (CFD) analizini yapmayı hedeflemektedir. Bu çalışma daha önce
literatürde itişli ve çekişli BP olmak üzere tanıtılan iki farklı CRAH BP
yönteminin yanında farklı tasarım koşullarını da kapsayacaktır. CFD
çalışmasının sonuçları indirgenmiş model yaklaşımının varsayımlarını
değerlendirmek için önemli bilgiler sağlayacaktır. Böylelikle, indirgenmiş
modelin optimizasyon çalışmalarında güvenle kullanılabileceği şartlar
belirlenecek ve bu modeller Türkiye’nin üç şehrindeki olası CRAH BP
uygulamaları için çalıştırılacaktır. Sonuçlar dolaylı ekonomizerli ve
ekonomizersiz hava soğutmalı veri merkezleri için optimum BP oranı ve enerji
tasarruf potansiyelini belirtecektir. Önerilen çalışmanın son adımında mevcut
hava soğutmalı veri merkezleri için CRAH BP uygulamasının ekonomik fizibilitesi
detaylı bir toplam maliyet analiziyle değerlendirilecektir.