گزارش‌دهی حرارت و جریان هوا توسط سازندگان تجهیزات – فصل ششم ASHRAE TC9.9

در اپیزود ششم فصل دوم UPTIME PODCAST به موضوعی حیاتی برای طراحی و نگهداری مراکز داده پرداخته شد: گزارش‌دهی حرارت و جریان هوا توسط سازندگان تجهیزات بر اساس استاندارد ASHRAE TC9.9. این فصل نقش کلیدی در افزایش دقت طراحی سیستم‌های سرمایش و مدیریت حرارتی ایفا می‌کند.

۱. اهمیت گزارش‌دهی حرارت و جریان هوا

در طراحی دیتاسنتر، یکی از چالش‌های اصلی مهندسان و مدیران عملیات، تعیین دقیق بار حرارتی تجهیزات و نحوه جریان هوا در رک‌ها است. سازندگان تجهیزات با ارائه اطلاعات دقیق در قالب Heat and Airflow Reports، امکان پیش‌بینی مصرف انرژی، مدیریت دمای ورودی و افزایش کارایی سرمایش را فراهم می‌کنند.

این گزارش‌ها شامل مشخصات حیاتی زیر هستند:

  • توان مصرفی (Power Consumption)
  • میزان حرارت پایدار تولیدی (Steady-State Heat Output)
  • ویژگی‌های جریان هوا (Airflow Patterns)
  • ابعاد و وزن دستگاه (Dimensions & Weight)
  • کلاس محیطی ASHRAE (ASHRAE Environmental Class)

با دسترسی به این اطلاعات، تیم‌های نگهداری زیرساخت دیتاسنتر قادر خواهند بود تا جریان هوا را در اتاق تجهیزات بهینه کنند و از ایجاد نقاط داغ (Hot Spots) جلوگیری نمایند.

۲. الزامات ENERGY STAR و معیارهای اندازه‌گیری

علاوه بر اطلاعات حرارتی، برخی الزامات بین‌المللی مانند ENERGY STAR و معیارهای اندازه‌گیری مصرف انرژی نیز در این گزارش‌ها لحاظ می‌شوند. معیارهای مهم عبارت‌اند از:

  • توان ورودی (Input Power) – میزان انرژی مصرفی توسط تجهیزات در شرایط عملیاتی
  • دمای ورودی هوا (Inlet Air Temperature) – دمای هوایی که وارد تجهیزات می‌شود
  • درصد استفاده CPU (CPU Utilization) – میزان پردازش انجام شده که بر تولید حرارت تأثیر مستقیم دارد

این معیارها امکان مقایسه دستگاه‌های مختلف و انتخاب تجهیزات بهینه برای طراحی سیستم‌های سرمایش و تهویه را فراهم می‌کند. همچنین با رعایت این الزامات، دیتاسنتر می‌تواند به اهداف بهره‌وری انرژی و کاهش هزینه‌های عملیاتی نزدیک‌تر شود.

۳. نحوه گزارش‌دهی و استانداردهای مرجع

سازندگان تجهیزات موظف هستند گزارش‌های حرارت و جریان هوا را در شرایط کنترل‌شده آزمایشگاهی ارائه دهند. برای این منظور استانداردهای زیر توصیه می‌شوند:

اطلاعات دقیق گزارش‌ها باید شامل جریان هوای ورودی و خروجی، سرعت هوا، جهت جریان و افت فشار هوا در رک‌ها باشد تا مهندسان بتوانند طراحی سیستم‌های سرمایش را با دقت بالاتر انجام دهند. همچنین مشخصات ابعادی و وزنی تجهیزات برای برنامه‌ریزی فضا و طراحی راهروها ضروری است.

۴. اهمیت کلاس محیطی ASHRAE

هر دستگاه با توجه به کلاس محیطی ASHRAE دسته‌بندی می‌شود. این کلاس‌ها مشخص می‌کنند که تجهیزات در چه محدوده دما، رطوبت و شرایط محیطی عملکرد بهینه دارند. در این زمینه توجه به موارد زیر ضروری است:

  • کلاس A1/A2: تجهیزات با قابلیت عملکرد در محدوده استاندارد محیطی دیتاسنتر
  • کلاس B: تجهیزات مقاوم در برابر تغییرات دمایی محدود
  • کلاس C: تجهیزات حساس که نیازمند کنترل دقیق محیطی هستند

با توجه به این کلاس‌ها، طراحی جریان هوا و مسیرهای سرمایش به نحوی انجام می‌شود که تجهیزات در شرایط عملیاتی پایدار باقی بمانند و عملکرد بهینه داشته باشند.

۵. مدیریت توان و گرما در زیرساخت دیتاسنتر

با اطلاعات گزارش‌های سازندگان، تیم‌های نگهداری زیرساخت دیتاسنتر می‌توانند:

  • بار حرارتی هر رک را بر اساس مصرف انرژی واقعی و درصد استفاده CPU پیش‌بینی کنند
  • جریان هوای ورودی و خروجی را برای جلوگیری از نقاط داغ تنظیم کنند
  • سیستم‌های سرمایش را با دقت بیشتری طراحی و نگهداری نمایند
  • پیش‌بینی بار آینده و مقیاس‌پذیری تجهیزات را برنامه‌ریزی کنند

این اقدامات باعث کاهش هزینه‌های انرژی، افزایش عمر تجهیزات و پایداری عملیاتی دیتاسنتر می‌شود.

۶. معیارهای عملیاتی و اندازه‌گیری

از معیارهای عملیاتی که در گزارش‌های حرارتی باید لحاظ شود، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • ΔT رک: اختلاف دمای هوای ورودی و خروجی
  • CFM: جریان هوای تجهیزات به فوت مکعب بر دقیقه
  • Watts/Server: مصرف انرژی هر دستگاه
  • PUE: شاخص بهره‌وری انرژی دیتاسنتر

این پارامترها برای پایش عملکرد سیستم سرمایش و اطمینان از عدم ایجاد نقاط بحرانی حرارتی ضروری هستند.

۷. نتیجه‌گیری و توصیه‌های عملیاتی

بر اساس فصل ششم UPTIME PODCAST، گزارش‌دهی دقیق حرارت و جریان هوا توسط سازندگان تجهیزات، ابزار قدرتمندی برای طراحان، مهندسان و تیم‌های نگهداری دیتاسنتر است. رعایت استانداردهای بین‌المللی از جمله:

ضمن افزایش دقت طراحی، باعث بهبود بهره‌وری انرژی، کاهش هزینه‌ها و جلوگیری از خرابی‌های حرارتی می‌شود. همچنین تیم‌های نگهداری زیرساخت دیتاسنتر با دسترسی به این اطلاعات قادر خواهند بود تا عملیات مقیاس‌پذیر و پایدار را برنامه‌ریزی کنند.

۸. منابع و استانداردهای مرتبط

تهیه‌کننده: وحید یوسف‌خانی – VAHID YOUSEFKHANI