Kalkulator chłodzenia
BTU ewakuować się do wejścia do bazy danych lub na stojaku w oparciu o zużycie energii.
Obciążenie cieplne (zużycie energii)
Spis treści
Kompleksowy przewodnik o chłodzeniu danych
Czym jest chłodzenie danych?
Chłodzenie Datacenter jest zestawem systemów i praktyk stosowanych do usuwania ciepła z urządzeń informatycznych (serwerów, pamięci masowej, narzędzi sieciowych) oraz utrzymania bezpiecznych poziomów temperatury i wilgotności. Bez odpowiedniego chłodzenia, sprzęt przegrzewa, degraduje wydajność i zwiększa się wskaźnik awarii. Prawidłowe dopasowanie wydajności chłodzenia jest niezbędne dla niezawodności, wydajności i przyszłego wzrostu.
Dlaczego obciążenie cieplne ma znaczenie
Praktycznie cała energia elektryczna zużywana przez systemy informatyczne i pomocnicze jest przekształcana w ciepło wewnątrz pomieszczenia lub stojaka. Oświetlenie, ludzie i słoneczny przyrost dodać mały ułamek w porównaniu z ładunkiem IT. Układ chłodzenia musi usuwać ciepło w sposób ciągły; w przeciwnym razie temperatura w pomieszczeniu wzrasta. Obciążenie cieplne do ewakuacji jest zatem bezpośrednio związane z całkowitym zużyciem energii - stąd zasada: moc w watach (po zastosowaniu marginesu bezpieczeństwa) równa się obciążeniu cieplnemu do chłodzenia wielkości.
- Obciążenie cieplne: Całkowite ciepło do usunięcia w watach lub BTU / h. Dla przestrzeni IT jest ona zasadniczo równa całkowitemu przyciąganiu energii elektrycznej.
- BTU / h: British Thermal Units na godzinę; wspólne urządzenie do chłodzenia w Ameryce Północnej.
- Tony chłodnictwa: 1 ton = 12,000 BTU / h. Jednostki HVAC i CRAC / CRAH są często określone w tonach.
- Margines bezpieczeństwa: Dodatkowe moce produkcyjne (np. 10- 20%%) dla szczytów, przyszłego wzrostu i redundancji.
Korzyści z właściwego chłodzenia
- Niezawodność: Urządzenia pozostają w granicach temperatury producenta; mniej awarii i dłuższa żywotność.
- Wydajność: Prawe chłodzenie pozwala uniknąć nadmiernego zaopatrzenia (odpadów) i niedostatecznego zaopatrzenia (gorących punktów i ryzyka).
- Planowanie: Znajomość BTU / h lub ton pomaga porównać jednostki CRAC, redundancji planów (N + 1) i budżetu.
- Zgodność: Wiele norm (np. ASHRAE) zaleca zakresy temperatury i wilgotności; odpowiednie chłodzenie wspiera zgodność.
Ograniczenia i względy
- Kalkulator zakłada, że cała energia elektryczna staje się ciepłem w przestrzeni. Dla dedykowanych pokoi IT jest to dokładne; dodać oświetlenie i obłożenie, jeśli w tej samej strefie.
- Utraty PDU i UPS (zazwyczaj kilka procent) również wytwarzają ciepło wewnątrz pomieszczenia - obejmują je w całkowitej mocy, jeśli znajdują się w chłodzonej przestrzeni.
- Kontrola wilgotności (nawilżenie / osuszanie) może wymagać dodatkowej pojemności; należy zapoznać się ze specyfikacjami HVAC.
- Konstrukcja przepływu powietrza (przegrody na gorąco / zimno, osłona) wpływa na skuteczność; właściwy układ poprawia wydajność chłodzenia.
Niewielkie chłodzenie prowadzi do gorących miejsc, zasypywania cieplnego i awarii sprzętu. Należy zawsze stosować zmierzone lub zachowawcze wartości mocy i uwzględniać margines bezpieczeństwa. W przypadku urządzeń krytycznych, należy uwzględnić nadmiarowość N + 1 lub 2N, tak więc chłodzenie będzie kontynuowane w przypadku awarii urządzenia.
Ochłodzenie o mocy (w watach) przekonwertowane do BTU / h lub ton jest standardowym podejściem dla wejść danych i serwerów. Użyj tego kalkulatora, aby uzyskać wymaganą pojemność, dodać margines bezpieczeństwa i zaplanować redundancję tam, gdzie czas pracy jest krytyczny. Połączenie z dobrą konstrukcją i monitorowaniem przepływu powietrza dla pełnej strategii chłodzenia.
Dlaczego moc równa się ciepło do ewakuacji
Zgodnie z pierwszym prawem termodynamiki, energia jest zachowana. Energia elektryczna dostarczona do serwerów, przełączników, pamięci masowej i PDU jest prawie całkowicie przekształcana w ciepło: niewielka część staje się światło lub dźwięk, ale w wejściu danych ogromna większość kończy jako ciepło w pokoju. Wentylatory wewnątrz urządzenia przenoszą ciepło do powietrza w pomieszczeniu; system chłodzenia pomieszczeń (CRAC / CRAH, in- row, lub podobne) musi go następnie usunąć.
Tak więc dla jednego wieszaka, rząd regałów lub całego zasobnika danych: zsumować zużycie energii przez wszystkie urządzenia IT (i wsparcia) w strefie chłodzonej, zastosować swój margines bezpieczeństwa i przekształcić do BTU / h lub ton. To jest zdolność chłodzenia, której potrzebujesz do ewakuacji. Jednostki HVAC i CRAC / CRAH są często określone w tonach lub BTU / h, dlatego ta konwersja jest niezbędna dla zamówień i projektowania.
BTU i tony chłodnictwa
British Thermal Unit (BTU) jest energią potrzebną do podniesienia temperatury jednego funta wody o jeden stopień Fahrenheit. Zdolność chłodzenia jest zwykle wyrażona w BTU na godzinę (BTU / h): szybkość usuwania ciepła. W Ameryce Północnej klimatyzacja i chłodzenie danych są również określone w tonach chłodzenia.
1 tona chłodni = 12,000 BTU / h. Historycznie przedstawiało to efekt chłodniczy topienia jednej tony lodu w ciągu 24 godzin. 10-tonowa jednostka CRAC usuwa 120 000 BTU / h.
Wzory i konwersje
BTU / h = moc (waty) × 3.412
1 W = 3.412 BTU / h (brytyjskie jednostki termiczne na godzinę). Kalkulator stosuje margines bezpieczeństwa do mocy przed konwersją.
Ton chłodnictwa: 1 ton = 12 000 BTU / h. Klimatyzacja i chłodzenie datacenter są często oceniane w tonach (np. 10-tonowa jednostka usuwa 120 000 BTU / h).
Szybkie odniesienie:
- 1 kW = 3,412 BTU/h ≈ 0.284 tons
- 1 ton ≈ 3.517 kW (heat removal equivalent)
Rodzaje systemów chłodzenia
Na kilka sposobów można zapewnić chłodzenie w pomieszczeniu pamięci i serwerowni. Pojemność jest nadal wyrażona w BTU / h lub tonach; kalkulator stosuje się do wszystkich z nich.
Poziom bazowy (CRAC / CRAH)
Komputerowe urządzenia klimatyzacyjne (CRAC) lub klimatyzacyjne (CRAH) chłodzą cały pokój. Pojemność w tonach lub BTU / h. Powszechne w średnich lub dużych zbiornikach danych.
Włączony wiersz / sprzężony
Jednostki umieszczone w rzędach stojaków lub obok nich w celu ukierunkowanego chłodzenia. Dobre dla stref o wysokiej gęstości. Nadal wielkości według całkowitego obciążenia cieplnego (BTU / h lub tony) dla strefy, której służą.
Chłodzenie cieczą
Bezpośrednie lub pośrednie chłodzenie cieczą (np. wymienniki ciepła drzwi tylnych, chip kierunkowy). Usuwa ciepło bardziej efektywnie; całkowite obciążenie cieplne w watach / BTU / h nadal napędza chłodziarka lub suchego chłodziarki wielkości.
Poziom rack- level (ACU)
Małe agregaty klimatyzacyjne na stojak lub parę stojaków, często używane w małych serwerowniach lub na obrzeżach. Znamionowy w BTU / h; suma obciążenia nadmiarowego do wielkości.
Typowe wartości i tabela odniesienia
Użyj tej tabeli do krzyżowania kalkulatora lub szacowania pojemności dla wspólnych scenariuszy. Wartości stosują wzór BTU / h = waty × 3.412 i tony = BTU / h ^ 12,000.
| Ładunek | Moc (W) | BTU / h | Tony |
|---|---|---|---|
| 1 stojak (3 kW) | 3,000 | ~10,236 | ~0.85 |
| 1 stojak (6 kW) | 6,000 | ~20,472 | ~1.7 |
| Pomieszczenie 10 kW | 10,000 | ~34,120 | ~2.84 |
| Pomieszczenie 50 kW | 50,000 | ~170,600 | ~14.2 |
| Wskaźnik danych 100 kW | 100,000 | ~341,200 | ~28.4 |
Renowacja i marginesy bezpieczeństwa
W przypadku obiektów krytycznych chłodzenie jest często zbędne. N + 1 oznacza dodatkową jednostkę: jeśli potrzebujesz N jednostek, aby sprostać obciążeniu, zainstalujesz N + 1, tak aby można było zawalić lub utrzymać bez utraty pojemności. 2N oznacza pełne powielanie. W N + 1 każda jednostka musi być w stanie obsługiwać pełne obciążenie (lub co najmniej obciążenie z jedną jednostką w dół), tak więc wielkość każdej CRAC dla całkowitego BTU / h, nie łącznie podzielona przez liczbę jednostek.
Dodaj 10- 20% do obliczonego obciążenia cieplnego dla szczytów, przyszłego wzrostu i niepewności pomiaru. Jeśli pokój ma oświetlenie lub ludzi w tej samej przestrzeni, dodać kilka procent więcej. Kalkulator pozwala wprowadzić margines (np. 110 na 10%%, 120 na 20%%).
Najlepsze praktyki
- Użyj mocy mierzonej lub tabliczki znamionowej dla dokładności; suma całego obciążenia IT w strefie (stojak lub pokój).
- Dodaj 10- 20% margines dla pików, przyszłego wzrostu lub oświetlenia / ludzi, jeśli w tej samej przestrzeni.
- W przypadku nadmiernego chłodzenia (N + 1), wielkość każdej jednostki dla pełnego obciążenia, tak aby można było zejść.
- Konto strat PDU i UPS: kilka procent całkowitej mocy staje się również ciepło w pomieszczeniu.
- Preferować układ alejki na gorąco / zimno i zabezpieczenia w celu poprawy efektywności chłodzenia i wydajności.
- Monitorować temperatury i wilgotność wlotu; ustawiać alarmy w celu wczesnego złapania niedostatecznej wydajności lub awarii.