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密結合冷却
Close_Coupled_Cooling 密結合冷却は、特にデータセンターで使用される最新世代の冷却システムです。密結合冷却の目標は、熱伝達をその発生源である機器ラックに最も近づけることです。エアコンを機器ラックに近づけることで、吸気のより正確な供給と排気のより迅速な捕捉が保証されます。 冷却システムがサーバーキャビネットに近接しているため、高性能ソリューションが可能になります
コンテンツ 1 エアコンの種類 1.1 開ループ構成1.1.1 インラインエアコン 1.1.2 後部ドア熱交換器 1.1.3 オーバーヘッド熱交換器 1.2 閉ループ構成1.2.1 ラック冷却 2 効率 2.1 冷蔵水温 3 Googleデータセンターの密結合システム4 参考文献5 ノート6 外部リンク
インラインエアコン 列ベースの空調ユニットは、ラック列の内側に設置されています。空気の流れは一般に短く直線的な経路をたどり、このようにして、ファンを始動するために必要な電力を減らし、エネルギー効率を高めます。 行ベースの冷却ソリューションは、部屋ベースのソリューションに比べて1つの利点を提供します。これは、前者のソリューションは、特定の列の冷却のニーズによりよく適合できるためです。とにかく、パフォーマンスを最大化するために、コンディショニングユニットを列の最初または最後に配置しないことが適切です。
後部ドア熱交換器 このタイプのソリューションは、既存のラックの背面ドアを置き換えることに基づいています。 これらの熱交換器は、ほとんどのIT機器の前後の空気放散を活用します。サーバーは、熱交換器コイルを通過して適切な温度で部屋に戻される暖かい空気を放散します。 このカテゴリの冷却ユニットは追加のスペースを占有しないため、元々データセンターとして設計されたすべてのスペースを冷却するか、既存の冷却システムを統合することが特に示されます。
オーバーヘッド熱交換器 一般に、このタイプの熱交換器は、天井からコールドアイルに空気を排出しますが、排気は天井の通気口に上昇します。密結合システムの場合、ユニットはサーバーの真上に配置されるため、冷気の供給と熱気の戻りがはるかに正確になります。 このタイプのシステムは垂直に配置されているため、部屋にそれ以上の床面積は必要ありません。
ラック冷却 冷却システムはサーバーラックに隣接しており、両方とも完全に密閉されています。エンクロージャーと列内エアコンの頑丈なドアには空気の流れがあり、ファンを使用して冷却コイルを介して冷気をサーバーの吸気口と排気口に送ります。 クローズループ設計により、ラックレベルでの非常に集中的な冷却が可能になり、周囲環境を無視して非常に高密度の機器を設置できるため、従来とは異なるスペースを使用してIT機器を設置する柔軟性が得られます。
効率 従来のレイアウトでは、ファンは空気を部屋の周囲から上げ床の下に移動し、穴の開いた床タイルを介してサーバーの吸気口に移動する必要がこのプロセスにはエネルギーが必要ですが、これは構造の類型によって異なります。多くの場合、上げ床の下にホールドバック（大きなケーブルバンドル、導管）が存在し、必要な冷気量を移動するために追加のファンエネルギーが必要になります。 密結合ソリューションでは、冷却システムと機器ラックが互いに近接しているため、必要なエネルギーが削減されます。インラインタイポロジーでは、冷却ユニットがラックの列に組み込まれ、列に直接空気を供給するため、床下で考慮する障害はありません。統合すると、密結合システムは、同等の冷却能力を持つ従来のCRACシステムと比較して、年間最大95％のエネルギー削減を保証できると推定されています。 一部の冷却の類型は、ワークロードに、さらにはラックの内部温度にも、より適切に適応する可変速度のファンに関連付けることができます。データセンターの要件を満たす最小速度で動作するファンを持つことは、エネルギー消費にとって非常に重要です。 節約されたエネルギーの割合、つまり総エネルギーコストは、空気の流れの減少に対して比例して減少することが確認されています（たとえば、ファンの速度を10％下げることで、27％のエネルギーを節約できます）。％ フロー 時間 年間エネルギー 年間コスト RPM 節約 100 8760 49.774，43 1.742，10 2040 0％ 95 8760 42.774，64 1.493，64 1938年 14.26％ 90 8760 36.285，56 1.269，99 1836年 27.10％ 85 8760 30.567，72 1.069，87 1734年 38.59％ 80 8760 25.484，51 891，96 1632 48.80％ 75 8760 20.998，59 734，95 1530 57.81％ 70 8760 17.072，63 697，01 1428 59.99％ 効率はモジュール性によっても表されます。密結合ソリューションを使用すると、データセンターの容量の増加を予測して新しいコンディショナーを追加することが実際に可能です。 過去のいくつかの研究では、密結合ソリューションの売上の非常に高い成長が推測されていましたが、最近の研究では、代わりに、より抑制された成長が示されています。その理由は、ラック密度が8〜10 kWのしきい値に近いため、列内ソリューションが大幅なエネルギー節約を提供するという事実によるものと思われます。中規模のデータセンターの今日の平均密度は、代わりに約5 kWであり、エネルギーの節約は、冷却システムへの投資のより高いコストを完全に正当化するものではありません。
冷蔵水温 従来のシステムでは、冷蔵給水温度は通常6〜7°Cの間で変化し、実際には、データセンターの床で発生する上昇を補う冷気を生成するために冷水が必要です。高温の排気が相互作用します。ただし、ASHRAEによって確立されたように、入口温度が18〜26.5°Cであることを確認する必要が 一部のタイプの密結合システムでは、ASHRAEのガイドラインの範囲内にとどまりながら、冷凍システムの近接性と冷却コイルの設計により、より暖かい水入口温度が可能になります。 冷蔵庫はデータセンターのエネルギー消費量の30〜40％を占めており、これは主に機械的冷凍によるものであるため、給水口の温度を高くすると、フリークーリングが可能な時間を増やし、冷蔵庫の効率を高めることができます。
Googleデータセンター-写真： Connie Zhou ここ数年の間、Googleは、に従って文の副社長のデータセンター、ジョセフ・カバも閉じる結合型システムに焦点を当て、18ヶ月- 、すべての12のデータセンターの冷却システムを再構築します。 2012年、Googleは冷却システムの設計を示すフォトギャラリーを公開し、続いてデータセンターの副社長であるJosephKavaがその仕組みについて説明しました。 示されているデータセンターでは、部屋は冷たい廊下として機能し、上げ床がありますが、穴あきタイルはありません。冷却は両側にラックが並んだ閉じた廊下で行われ、冷水を使用した冷却コイルはこれらの暖かい廊下の天井として機能し、建物の別の部分にある冷却塔との間で水を運ぶパイプも収容されます。 空気の温度は一般に約26.5°Cに維持され、約49°Cまでのさまざまなコンポーネントとの接触によりますます暖かくなります。暖かく閉じた廊下でファンが空気を送ると、部屋の上部に到達すると冷却コイルを通過し、室温まで冷却されます。フレキシブル配管は、ホットアイルの上部にある冷却コイルに接続し、床の開口部を通って下降し、上げ床の下を流れます。 カバの声明によると、「導管に水漏れがあった場合、水は上げ床に沈みます。この設計には多くの経験があり、大きな水損失は発生していません」、緊急事態の存在水漏れのシステムが確認されています。また、サーバーへの液体の近接は問題とは見なされないことも確認されています。 カバ氏はまた、天井に設置された他のタイプの冷却システムを参照して、高温の排気を上げ床領域の周囲にあるコンピューター室（CRAC）のエアコンに戻すと述べ、システム全体が非効率的であると述べました。 「CRAC」に向かって移動する間、熱風は長距離を移動しますが、密結合システムの方がはるかに効率的です。
参考文献 Bean、J。、＆Dunlap、K。（2008）、Energy Efficient Data Centers：A Close-coupled Row Solution、ASHRAE Journal、34-40。 EPA。（2007、Agosto 2）、サーバーおよびデータセンターのエネルギー効率に関する議会へのEPAレポート、da EnergyStar。 EYPミッションクリティカルファシリティ。（2006年、Luglio 26）。エネルギー集約型の建物のトレンドとソリューション： 2017年6月11日にウェイバックマシンでアーカイブされたデータセンター、重要な施設の円卓会議。 Fontecchio、M。（2009、Gennaio 21）、データセンターの空調ファンが節約を吹き飛ばす、da Search DataCenter 。 サン・マイクロシステムズ（2008年）、エネルギー効率の高いデータセンター：データセンターの設計におけるモジュラリティの役割、サン・マイクロシステムズ。
ノート DataCenterKnowledge ケーブルの取り付け 密結合冷却市場
外部リンク グーグルがサーバーの群れを冷やす方法 データセンターの将来の指標と効率 密結合冷却市場 密結合冷却”
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