Specjaliści z branży IT jednym głosem mówią, że firmy będą potrzebowały coraz więcej mocy obliczeniowej. Towarzyszyć temu będzie powstawanie nowych serwerowni, a także modernizacja i rozbudowa starych. Na tej podstawie wolno twierdzić, że w najbliższych latach popyt na rozwiązania do chłodzenia nie zmaleje. Przykładem zmian jest gdyńska firma Klimat. Z jej doświadczeń wynika, że na popularności zyskują duże rozwiązania. Jeśli więc kilka lat temu na polskim rynku było wprawdzie więcej projektów, ale takich, w których instalowało się systemy chłodzenia w serwerowniach emitujących od 7 do 20 kW, to teraz wdrożeń jest mniej, ale za to są one większe (do 100 kW).

– Zauważam, że w naszym kraju w ostatnich latach nastąpiło coś, co można nazwać zmianą mentalną. Przez lata klienci obawiali się instalować systemy chłodzące cieczą. Teraz coraz częściej stosuje się wodę lodową – mówi Tadeusz Sierżęga, prezes zarządu gdyńskiej firmy Klimat.

W zasadzie każda większa firma dysponuje farmą serwerów, ale nie każda zainwestowała w system chłodzący. Nie ma jednego czynnika, który decyduje o tym, czy w danej serwerowni trzeba zainstalować profesjonalną klimatyzację czy też nie. Integratorzy często stosują kryterium mocy emitowanej przez serwerownię. Na przykład dla Tadeusza Sierżęgi wartością graniczną, powyżej której należy zainstalować chłodzenie, jest 5 kW. Marcin Harpula, kierownik wsparcia sprzedaży działu klimatyzacji w Schneider Electric, wskazuje też na inne czynniki.

– Kryterium mocy jest bardzo przydatne, ale nie jedyne. Statystycznie w około 80 proc. przypadków sprawdzi się, ale w pozostałych 20 proc. należałoby rozważyć także inne czynniki. Praktyka biznesowa pokazuje, że nawet małe serwery, ale stojące w niewielkich pomieszczeniach, z których trudno odprowadzić ciepło, powinny być klimatyzowane. Tak więc duże znaczenie ma też kubatura serwerowni – mówi Marcin Harpula.

Specjaliści uważają ponadto, że trzeba uwzględniać akumulację ciepła w przegrodach, czyli w ścianach i sufitach. Betonowe elementy konstrukcyjne mają często wystarczający współczynnik akumulacji, ale jeśli zainstalować na nich izolację akustyczną i cieplną, to ulegnie on pogorszeniu.

– Wychodzę z założenia, że każdy przypadek należałoby poddawać oddzielnej analizie, czyli zbadać charakterystyki sprzętu, warunki otoczenia i wymogi projektowe – mówi Marcin Harpula. – Nawet bardzo małe systemy teleinformatyczne trzeba chłodzić. Na przykład rozdzielnice w sieciach komórkowych są klimatyzowane i to nadmiarowo. Oczywiście, że optymalne dla systemu byłoby odprowadzenie takiej ilości ciepła, jaka została wytworzona, ale nie zawsze jest to możliwe.

 

Kłopotów jest zresztą znacznie więcej, na przykład żywotność baterii UPS-ów, które zasilają serwery. Wiadomo, że czas ich funkcjonowania skraca się w zależności od wzrostu temperatury. Krótko mówiąc, wysoka temperatura może skrócić żywot zasilacza. Wtedy problemem do rozwiązania może być kwestia chłodzenia samych baterii. Sporo zależy też od poziomu bezpieczeństwa, na jakim zależy użytkownikowi. W sumie określenie tego, czy w serwerowni zainstalować system chłodzenia i jaki, jest niebanalnym zadaniem.

 

Lepsze czasem przyjacielem dobrego

Systemy klimatyzacji precyzyjnej są „długowieczne”, jak na standardy świata IT. Przeciętne rozwiązanie zainstalowane przez firmę Klimat funkcjonuje od 12 do 16 lat. To dobre wieści, bo wdrożeniowiec może zaoferować usługi dodatkowe.

– Mamy klienta, u którego nadzorujemy rozwiązanie od 20 lat – mówi szef Klimatu. – System funkcjonuje tak długo, bo jest systematycznie serwisowany. Znacznie częściej jednak firmy po prostu wzywają serwisantów, kiedy coś się zepsuje.

Oczywiście, wysoka niezawodność ma też inne oblicze – trudno namówić klienta do wymiany wciąż działającego rozwiązania. Argumentem, który może skłonić firmę do inwestycji, jest efektywność energetyczna. A to motyw niebagatelny. Postęp techniczny jest bowiem tak duży, że wymiana sprzętu opłaca się nawet wtedy, kiedy klimatyzacja działa bez zarzutu. Proces starzenia dotyczy bowiem nie tylko fizycznego zużycia podzespołów, ale starzenia pod względem efektywności energetycznej.

Przy czym nie ma jednego wzorca postępowania – czasem lepiej wdrożyć zupełnie nowy system, a czasem można tylko częściowo zmodernizować istniejący. Są inżynierowie, którzy zalecają budowę wszystkiego od podstaw, ale pozostawienie starego rozwiązania jako systemu rezerwowego.

Innowacje dla Kowalskiego

Rozwiązania, które kilka lat temu były przełomowe, zaczynają teraz trafiać pod strzechy. Jednym z nich okazuje się pomysł ustawienia sprężarek w tandemie. Innym jest wentylator z silnikiem EC, który ma tę zaletę w porównaniu z klasycznymi modelami, że cechuje go mniejsze zużycie energii. Warto też wspomnieć o systemie aktywnej kontroli przepływu powietrza, który mierzy ciśnienie i automatycznie dostosowuje prędkość obrotową wiatraków do przepływu powietrza w urządzeniach IT.

 

Polepszanie energooszczędności systemu klimatyzacji oznacza, rzecz jasna, ograniczenie jego własnego poboru mocy. Dlatego stosuje się różne rozwiązania, aby to osiągnąć. Na przykład agregaty wytwarzające zimną wodę wykorzystujące propan lub butan, odznaczają się dobrymi właściwościami termodynamicznymi i są tanie. Zdarza się też, że firma chce odzyskać energię, którą emituje system informatyczny, do podgrzewania wody użytkowej. Stwarza to jednak kilka problemów.

– Po pierwsze ciepło trzeba ciągle odprowadzać, a odprowadzone zużywać. Po drugie nigdy nie da się go odzyskać w całości – tłumaczy Tadeusz Sierżęga.

 

Chłodzenie za grosze

Jeszcze kilka lat temu kryteria dotyczące parametrów powietrza w serwerowniach były ostrzejsze niż teraz. Wynika to stąd, że kiedyś starano się zapewnić odpowiednią wilgotność i temperaturę, teraz jednak ta pierwsza schodzi na drugi plan.

– Chodzi o to, że urządzenia IT mogą bezawaryjnie funkcjonować w szerszych zakresach wilgotności. Dlatego często mówi się o chłodzeniu, a nie klimatyzacji. Wysoka albo niska wilgotność nie ma już tak szkodliwego wpływu, bo nowoczesne rozwiązania działają w przedziale od 10 do 90 proc. wilgotności. Trzeba tylko uważać, żeby nie doprowadzić do kondensacji pary wodnej na urządzeniach – przestrzega gdyński instalator.

Coraz częściej stosuje się freecooling (w wolnym tłumaczeniu: darmowe chłodzenie). W tym celu do obniżenia temperatury powietrza w serwerowni pobiera się zimne powietrze atmosferyczne. Freecooling stosuje się wtedy, gdy temperatura na zewnątrz budynku spada poniżej wartości wymaganej w pomieszczeniu klimatyzowanym. Im zimniej na zewnątrz, tym większa oszczędność energii. Charakterystyka klimatu Polski (z dużą liczbą dni chłodnych) zapewnia możliwości oszczędzenia energii w instalacji pracującej w trybie 24/365, a ograniczone koszty eksploatacji szybko rekompensują poniesione przez firmę nakłady inwestycyjne.

Generalnie są dwa rodzaje freecoolingu: bezpośredni i pośredni. Zasada działania polega na tym, że w pierwszym przypadku chłodzi się serwerownie powietrzem atmosferycznym. Ten rodzaj wentylacji niesie ze sobą konieczność filtrowania powietrza. Wady tej jest pozbawiony freecooling pośredni, w którym schładza się najpierw wodę, a następnie komputery.