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研究室内: 外気冷却

by ケビン・オブライエン

最近、電力使用量の削減は、ラボやデータセンターを運営するすべての人にとってホットボタンのトピックです。光熱費は常に増加しており、サーバーとストレージは増大し続けており、「クラウド」が大きな効果を発揮する兆候はほとんどありません。運用の規模に関係なく、電力コストは OPEX 予算の大きな部分を占めます(StorageReview で 4 位)。これには、サーバーおよび関連ハードウェアの直接的な電力使用量と、すべてを冷却するための間接的な電力使用量が含まれます。テキサス州ラウンドロックにあるデル本社への最初の訪問の際、私はうれしく思いました。 デルフレッシュエアホットハウスこれにより、最終的に StorageReview テスト ラボの全体的な電力使用量を削減するアイデアが生まれました。


最近、電力使用量の削減は、ラボやデータセンターを運営するすべての人にとってホットボタンのトピックです。光熱費は常に増加しており、サーバーとストレージは増大し続けており、「クラウド」が大きな効果を発揮する兆候はほとんどありません。運用の規模に関係なく、電力コストは OPEX 予算の大きな部分を占めます(StorageReview で 4 位)。これには、サーバーおよび関連ハードウェアの直接的な電力使用量と、すべてを冷却するための間接的な電力使用量が含まれます。テキサス州ラウンドロックにあるデル本社への最初の訪問の際、私はうれしく思いました。 デルフレッシュエアホットハウスこれにより、最終的に StorageReview テスト ラボの全体的な電力使用量を削減するアイデアが生まれました。

見たことがない人のために説明すると、Dell Fresh Air Hot House は、デルの駐車場の真ん中で運営されているミニ データセンターの日よけと雨よけにすぎません。その目標は、サーバー、ストレージ、ネットワーク機器には、多くの人が必要だと考えている完璧な周囲温度 68 度が本当に必要であるという通説を払拭することです。このような低温の目標を達成するには多額の費用がかかり、環境内に新鮮な空気を送り続けるための基本的なエアハンドラーよりも冷却装置にはるかに多額の投資が必要になります。そのプロジェクトを担当するデルのチームと相談した後、私はコストを節約する方法を探すために自社のラボに目を向けました。

最近の研究室のアップグレード時の主な目標は、創造的な空気移動方法により暖房と冷房の両方の月のコストを削減できるスペースに装​​置を移動することでした。冷却負荷は通常、安定しているものの増加する範囲内で計算されるため、StorageReview テスト ラボは多くの HVAC 方程式には当てはまりません。冷却装置のサイズが大きすぎると、サイズが小さすぎるのと同じくらい問題があります。ラボの電力使用量はプロジェクトによって異なりますが、2kW から 15kW 以上、つまり 7k BTU の負荷から最大 51k BTU 以上までの変動が見られます。たとえば、単体で 6kW 以上を消費できるレビュー ユニットが 24 台あります。私たちの研究室で可能な最大負荷 (現在 7kW) に合わせてエアコンのサイズを決めると、XNUMX トンの AC ユニットを設置することになります。たとえそのモデルがどれほど効率的であっても、負荷が最小限の日には極度のショートサイクルなしでは動作できません。また、設置して操作するには腕と脚も必要となり、信じられないほどの電力が消費され、全体の運用コストが増加します。

シンシナティの寒い季節には、研究室は 4,100 平方フィートの建物を完全に暖房します。これは、冬に稼働するレビュー機器がオフィスに「無料」熱を提供し、暖かい排気を循環させてメインの HVAC エア ハンドラーに戻すことを意味します。暖かい季節には、建物の HVAC システムから隔離された別のループで新鮮な空気が研究室に取り込まれ、高温の排気がパイプから排出されます。過去 XNUMX 年間の最終的な結果は、電力使用量が比較的横ばいまたは減少し、電力料金が安定したラボの成長です。これは、HPE Apollo ハードウェア上の SUSE ストレージ プロジェクトなど、レビュー ユニットがフル装備のストレージ ラックと同じくらい大きい場合に重要です。

過去 3 年間の電力使用量を見ると、いくつかの傾向がわかります。建物の暖房のために熱を回収する冬の間は電力使用量が減少し、暖かい季節には電力使用量が増加しますが、劇的に急増するわけではありません。同時に、使用する機器を大幅に拡張し、電力使用量を抑制するための他の節電対策を導入しました。アイドル時間が過度に長い場合、テスト間でレビュー ユニットの電源はオンになりません。別のテストが翌日まで開始されない場合、ギアは夜間にシャットダウンされます。当社ではマネージド Eaton GXNUMX PDU を使用して、使用されていないサーバー、ストレージ、ネットワーク機器への電力供給を停止し、ほとんどの機器が接続されたままのときに発生する一時的な電力消費を完全に排除します。

現在、研究室を冷却するために必要な機器は非常にコスト効率が高いです。当社では 8 インチのインライン ファンを 1,400 台使用しており、組み合わせると 40CFM の熱気を部屋の外に排出できます。両方のファンは、サーモスタット コントローラーのリレーがオンまたはオフのままにするよう要求できる回路に接続されています。オフにするのは逆効果のように思えるかもしれません。 -生産的ですが、オハイオ州の急激な気温上昇により、研究室は 45 ~ XNUMXF に達し、建物の炉が再び作動するほど寒くなりました。夏に近づくにつれ日中は暖かくなり、私たちは外気冷却と冷気の組み合わせをテストしています。温度に敏感な機器用の Tripp-Lite スポットチラーポータブルクーラーとラック内クーラーを組み合わせることで、ほとんどの機器を高温で動作させることができ、より敏感な機器 (SLA UPS バッテリー) はメーカー推奨ガイドライン内に留まります。

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