به لطف فناوری‌های جدیدی که به مراکزداده سرازیر شدند؛ منطقی است این غول‌ها سخت‌تر و بیشتر از همیشه کار کنند. وقتی مراکزداده با توان و ظرفیت بیشتری کار می‌کنند؛ گرمای بیشتری تولید کرده و فشار مضاعفی به سیستم سرمایشی وارد می‌کنند تا بتواند دمای محیط را متعادل کند.
اما این یک روی سکه است و افزایش هزینه‌ها روی دیگر سکه خواهد بود. همان‌طور که خرید و افزایش سرورها و تجهیزات محاسباتی، ذخیره‌سازی و شبکه‌سازی گران قیمت است؛ سیستم‌های کنترل دما و رطوبت هم گران هستند و نمی‌توان به راحتی واحدهای جدیدی را به یک مرکزداده اضافه کرد. به همین دلیل است که از فناوری‌های نوآورانه و خلاقانه برای خنک‌سازی مراکزداده استفاده می‌شود. در سال‌های اخیر، فناوری‌های زیادی برای بهبود سیستم‌های سرمایشی فعلی و افزایش کارآمدی آن‌ها مطرح شده است.
بحث دیگر، تاثیرات زیست محیطی استفاده از مصرف انرژی بیشتر است. وقتی یک مرکزداده با توان بالاتری کار می‌کند؛ به معنای استفاده از سوخت‌های فسیلی بیشتر، میزان انتشار گازهای گل‌خانه‌ای بیشتر و زوال سریع‌تر محیط زیست است. همه این فاکتورها به صورت زنجیره‌وار به هم پیوسته‌اند.
باز اینجا بهینه‌سازی سیستم‌های فعلی اهمیت ویژه‌ای یافته و می‌تواند به کاهش مصرف انرژی و خنک‌سازی بهتر و موثرتر سرورها و تجهیزات کمک کند که در نتیجه باعث افزایش طول عمر مفید و بازدهی بهتر می‌شود.
در ادامه می‌خواهیم به برخی از محبوب‌ترین روندهای جدید سیستم‌های سرمایشی مراکزداده اشاره کنیم که طی سال‌های اخیر در این صنعت پررنگ بودند:
۱- راهکارهای سیستم سرمایشی زمین‌گرمایی
سیستم‌های سرمایشی سنتی سعی می‌کنند هوای گرم اطراف سرورها و تجهیزات شبکه را به بیرون از مرکزداده منتقل کرده و برعکس هوای خنک را از طریق سیستم‌های تهویه وارد محیط تجهیزات سرور کنند. سیستم زمین‌گرمایی (Geothermal) کار بسیار متفاوتی انجام می‌دهد.
سیستم‌خنک‌کننده زمین‌گرمایی همانند یک واحد تهویه مطبوع هوای خنک کار می‌کند ولی دیگر نیازی به مصرف برق نیست. با نصب دستگاه‌ها و لوله‌کشی می‌توان به طور طبیعی گرما و حرارت بالای زمین در محیط‌های مرکزداده یا ساختمان‌ها را با هوای خنک شده طبیعی زیر زمین جایگزین کرد.
این سیستم کاملا طبیعی و سازگار با محیط زیست است و مصرف انرژی بسیار کمتری نسبت به سیستم‌های سرمایشی سنتی نیاز دارد. در این روش، یک پمپ مبرد در زیر زمین نصب شده و از لوله‌های پلی‌اتیلن یا مسی برای جذب هوای گرم محیط بالای زمین و جایگزین شدن سرمای زیرزمین استفاده می‌شود. در این سیستم فقط به یک انرژی کم برای کار کردن موتور پمپ نیاز است.
در حال حاضر، چندین مرکزداده در دنیا از این روش استفاده می‌کنند؛ از جمله مرکزداده American College Testing در شهر آیووا که مساحتی ۴ هزار فوتی داشته و از یک سیستم لوله‌کشی آب خنک و مته زیرزمینی بهره می‌برد.
۲- راهکارهای سیستم سرمایشی پمپاژ دو فازی
در حالی‌که از سیستم‌های سرمایشی معمولی استفاده می‌کنیم؛ سیستم‌های Pumped Two-Phase یا P2P می‌توانند خنک‌کنندگی موثرتری با استفاده از آب و هوا فراهم کرده ولی هزینه‌ها و مصرف انرژی کمتری داشته باشند.
چون در این سیستم‌ها از هیچ‌گونه واحد چیلر یا HVAC استفاده نمی‌شود؛ بنابراین مصرف انرژی به میزان بسیار زیادی کاهش پیدا می‌کند و این همان هدف بزرگی است که مراکزداده نسل آینده دنبال می‌کنند.
به علاوه، سیستم‌های P2P در اشغال فضا هم صرفه‌جویی می‌کنند؛ چون فضای بسیار کمی برای پیاده‌سازی آن‌ها نیاز است و فضای بیشتری برای سرورها و دیگر تجهیزات اختصاص داده می‌شود. در این سیستم، از فرآیند تبدیل مایع سرد به بخار و انتشار در فضای تجهیزات و برعکس تبدیل بخار گرم به مایع سرد استفاده می‌شود. در این فرآیند مقدار بسیار کمی آب از دست رفته و بیشتر آب بخار شده دوباره وارد سیستم می‌شود تا دیگر نیازی به نگهداری مقدار زیادی آب در چیلرها نباشد. این چرخه خنک‌کنندگی بسیار موثر و کارآمد نشان داده و در مراکزداده سبز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۳- آب و هوای طبیعی و دمای اطراف آن‌ها
در سال‌های اخیر، توجه ویژه‌ای به استفاده از انرژی‌ها و امکانات طبیعی موجود در محیط زیست برای خنک‌کنندگی مراکزداده شده است. یکی از این رویکردها، استفاده از هوای سرد یا آب سرد و حتی یخ‌های طبیعی است. این روش فقط در برخی مکان‌ها و موقعیت‌های جغرافیایی قابل استفاده و مفید است. مثلا، در یک آب و هوای گرم و مرطوب، استفاده از هوای طبیعی، علاوه بر اینکه هدف خنک‌کنندگی را تامین نمی‌کند؛ بلکه خرابی به بار می‌آورد. اما در مناطق سردسیر می‌توان از دمای طبیعی و محیطی پیرامون مرکزداده برای کاهش هزینه‌های سیستم سرمایشی استفاده کرد. استفاده از جریان آب طبیعی هم همین‌طور است.
برای استفاده از آب و هوای طبیعی، باید در زمان ساخت مرکزداده و طراحی کلی سیستم سرمایشی، الزامات لازم تعبیه شوند. وقتی کل تاسیسات در حال توسعه است؛ می‌توان به طور موثری از آب و هوای طبیعی محیط اطراف بهره جست. این روش هنوز یکی از بهترین رویکردها برای کاهش هزینه‌های عملیاتی است؛ به شرط اینکه با نوآوری‌هایی همراه باشد. در سال‌های اخیر، شاهد به آب انداختن مراکزداده ماژولار برای بهره‌گیری از ظرفیت‌های آب خنک کف دریاها و کاهش خرابی، خوردگی و مصرف انرژی بودیم. همین‌طور، چندین شرکت، مراکزداده را روی عرشه یک کشتی یا قایق بزرگ ساخته و در کنار ساحل ولی روی آب نگه داشتند تا از آب و هوای خنک کنار رودخانه و دریاها استفاده شود. ساخت مرکزداده در دل کوه‌ها یا زیرزمین باز با همین استراتژی صورت گرفته است.
۴- راهکارهای سیستم سرمایشی غوطه‌وری در مایع
در سال‌های اخیر، مایکروسافت پیشگام این روند تازه خنک‌سازی رک‌ها و سرورها بوده است. در این روش، تمام تجهیزات الکترونیکی به طور کامل در یک وان مایع سرد غوطه‌ور می‌شوند. تفاوت آن با روش‌های سرمایشی مایع سنتی این است که آن‌ها سعی می‌کردند مایع را به صورت کنترل شده و در لوله‌ها و مسیرهای خاصی اطراف تجهیزات الکترونیکی به جریان بیندازند تا گرمای محیط گرفته شود ولی در روش‌های نوین، کل یک رک و سرور درون مایع سرد قرار می‌گیرد و دیگر هیچ‌گونه حائلی میان مایع و تجهیزات الکترونیکی نیست.
مایع‌ها تمام تجهیزات و کابل‌ها را در برگرفته و از طریق لوله‌های خاصی به طور مداوم در جریان هستند تا دمای تجهیزات را خنک و حرارت را به بیرون منتقل کنند. مایع سرد استفاده شده در این وان‌ها، یکی از محل‌های نوآوری و خلاقیت شرکت‌های مختلف است. هریک سعی می‌کنند مایع بهتری بسازند که هدر رفت کمتری داشته، قابلیت سرمایش و گرماپذیری بیشتری بروز دهد و بتوان سریع آن را خنک و به چرخه بازگرداند. باید مایعی استفاده شود که باعث خرابی و خوردگی تجهیزات الکترونیکی نشود. برخی شرکت‌ها از روغن‌های معدنی برای این منظور استفاده کردند. همین‌طور، برخی نوآوری‌ها کمک می‌کند نیازی به چیلر و پمپ در این فرآیند نباشد تا هزینه‌ها کاهش بیشتری داشته و از سوی دیگر کاهش مصرف انرژی پایین‌تر بیاید.
۵- راهکارهای مانیتورینگ هوشمند و اینترنت اشیا
علاوه بر اینکه می‌توان روی روندهای تازه سازگار با محیط زیست برای بهبود کارایی سیستم‌های سرمایشی متمرکز شد؛ هنوز برخی روش‌های سنتی به شرط ترکیب با فناوری‌های جدید می‌توانند عملکرد بهتری داشته باشند. به طور مثال، بهبود مانیتورینگ سیستم سرمایشی و مرکزداده به همراه اینترنت اشیا یا هوش مصنوعی می‌تواند به تنهایی وضعیت را بهبود بخشد.
سیستم‌های هوشمند اینترنت اشیا برای نظارت بر سیستم‌های سرمایشی و زمان واکنش سریع‌تر و دقیق‌تر طراحی شدند. به عنوان مثال، یک ترموستات هوشمند می‌تواند دمای دقیق از یک بخش یا منطقه‌ای یا اتاق را گرفته و سپس برحسب نیاز و قاعده تعریف شده برای آن، یک سیستم سرمایشی اضافی را روشن یا خاموش کند. با رسیدن دما به سطح مناسب، دوباره می‌توان سیستم سرمایشی دوم را خاموش کرد. این ترموستات می‌تواند جزئی‌ترین تغییرات دمای هوا را اندازه‌گیری کرده و گزارش کند. هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی هم در این زمینه کمک‌های بزرگی کرده است و ضمن اینکه زمان خرابی دقیق تجهیزات را پیش‌بینی می‌کند؛ با بهبود الگوهای مصرف انرژی در تجهیزات و کمک به هدایت بهتر سیستم سرمایشی، دستاوردهای بزرگی برای مراکزداده به همراه دارد.
باید سیستم‌های سرمایشی مراکزداده بهینه‌سازی شوند
خواه باور کنیم یا خیر؛ هر روز این رویکردها و نوآوری‌ها بیشتر می‌شوند؛ چون یک نیاز اساسی مراکزداده مدرن امروزی هستند. سیستم‌های سرمایشی سنتی مبتنی بر آب و هوا، خارج از هزینه‌ها و بحث‌های نگهداری و تامین سخت‌افزار، پرهزینه‌ترین بخش‌های یک مرکزداده هستند. بیش از ۳۵ درصد مصرف انرژی یک مرکزداده توسط خنک‌کننده‌ها است ولی حساس‌ترین بخش سیستم هم هستند؛ چون همیشه باید کار کنند و در صورت بروز یک مشکل کوچک، کل عملیات یک مرکزداده را مختل می‌کنند. خرابی سرورها می‌تواند منجر به از دست رفتن داده‌ها شود و سرویس‌ها متوقف شوند. به زبان دیگر، رتبــه و آپ‌تایم مرکزداده سـقوط کـــنـد کــه باعــث نارضــایتی
مــشتری می‌شود.
وقتی صحبت از فناوری‌هایی مانند کلان داده یا رایانش ابری می‌شود؛ مراکزداده زیربنای اصلی آن‌ها هستند. بنابراین، سیستم سرمایشی نه تنها باید موثر و قابل اعتماد باشد؛ بلکه باید تضمین‌کننده کسب‌وکار و موفقیت فناوری‌ها شود. هیچ‌کسی دوست ندارد یک مرکزداده حتی برای یک ثانیه از کار بیفتد و خاموش شود. این کاملا وابسته به استفاده از روندهای تازه در بهبود عملکرد سیستم‌های سرمایشی است. شما باید هر روز دنبال ترفندهایی برای افزایش بازدهی و عملکرد بالاتر مرکزداده خود باشید تا هنوز در بازار نقش مهمی ایفا کنید.
سیستم‌های سرمایشی مبتنی بر اینورتر (Inverter) با تغییر دمای محیط، می‌توانند فرکانس کاری سیستم را تغییر و بهینه‌سازی کنند که به طور مستقیم روی مصرف بهینه انرژی و افزایش بهره‌وری مرکزداده موثر است. در حال حاضر،تولید این سیستم‌ها به صورت بومی در ایران آغاز شده است و سازندگان مراکزداده می‌توانند از این فناوری برای بهینه‌سازی سیستم‌های خود استفاده کنند.
دیدگاه خود را بنویسید