استفاده از بانک یخ (Ice Bank) برای سرمایش پایدار دیتاسنترها

در اپیزود هشتم ویژه UPTIME PODCAST به بررسی فناوری نوین Ice Bank پرداخته شد؛ سیستمی که نقش حیاتی در پایداری سرمایش دیتاسنتر در زمان قطعی برق یا خرابی سیستم سرمایش مرکزی ایفا می‌کند. استفاده از بانک یخ به عنوان باتری سرمایشی، امکان تأمین سرمایش اضطراری، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و افزایش قابلیت اطمینان دیتاسنتر را فراهم می‌آورد.

۱. بانک یخ چیست و چگونه کار می‌کند؟

بانک یخ یا Ice Thermal Storage سیستمی است که انرژی سرمایشی را به شکل یخ ذخیره می‌کند. در زمان عملکرد عادی، سیستم سرمایش مرکزی دیتاسنتر آب را خنک کرده و در قالب یخ در مخازن ذخیره می‌کند. سپس در زمان قطعی برق یا خرابی تجهیزات، انرژی سرمایشی ذخیره‌شده آزاد شده و تا چند ساعت جریان هوای سرد را به رک‌ها و تجهیزات دیتاسنتر ارائه می‌دهد.

مزایای اصلی این فناوری عبارت‌اند از:

  • پشتیبانی تا ۱۲ ساعت در زمان بحران و قطعی برق
  • صرفه‌جویی تا ۵۰٪ در مصرف انرژی نسبت به سیستم‌های سنتی
  • جلوگیری از ایجاد نقاط داغ (Hot Spots) در رک‌ها
  • افزایش قابلیت اطمینان و زمان دسترسی (Uptime) دیتاسنتر

۲. بانک یخ به عنوان باتری سرمایشی

یکی از چالش‌های مهم مراکز داده، تأمین سرمایش مداوم حتی در زمان بحران است. بانک یخ در واقع نوعی باتری سرمایشی محسوب می‌شود که انرژی حرارتی را به صورت فاز تغییر (تبدیل آب به یخ) ذخیره می‌کند. این روش نسبت به باتری‌های انرژی الکتریکی، بسیار بهینه‌تر و مقرون‌به‌صرفه است، زیرا می‌تواند حجم بالایی از انرژی سرمایشی را بدون افزایش مصرف برق ذخیره کند.

با استفاده از بانک یخ، دیتاسنتر می‌تواند در زمان قطعی برق:

  • سیستم سرمایش را برای مدت مشخصی حفظ کند
  • از آسیب به تجهیزات حساس جلوگیری نماید
  • زمان لازم برای بازیابی عملکرد سیستم سرمایش مرکزی را فراهم کند

۳. صرفه‌جویی انرژی و کاهش هزینه‌ها

یکی دیگر از مزایای استفاده از بانک یخ، صرفه‌جویی در مصرف انرژی است. ذخیره انرژی سرمایشی در ساعات کم‌مصرف و استفاده از آن در ساعات پیک، باعث کاهش بار بر سیستم‌های سرمایش و کاهش هزینه‌های عملیاتی می‌شود. در واقع، بانک یخ به دیتاسنتر این امکان را می‌دهد که تا ۵۰٪ انرژی کمتری مصرف کند و بهره‌وری کلی انرژی (PUE) بهبود یابد.

۴. پایداری و مدیریت بحران

در مواقع بحرانی مانند قطعی برق یا خرابی سیستم سرمایش مرکزی، بانک یخ می‌تواند تا ۱۲ ساعت دیتاسنتر را پشتیبانی کند. این ویژگی به مدیران عملیات اجازه می‌دهد که:

  • زمان لازم برای تعمیر تجهیزات را داشته باشند
  • عملیات حیاتی دیتاسنتر ادامه یابد
  • خطر از دست رفتن داده‌ها و اختلال در سرویس‌ها کاهش یابد

بنابراین، بانک یخ به عنوان یک راهکار اضطراری و پایدار در طراحی مراکز داده اهمیت ویژه‌ای دارد.

۵. طراحی و استقرار بانک یخ

استقرار بانک یخ نیازمند تحلیل دقیق ظرفیت سرمایشی مورد نیاز دیتاسنتر و جریان هوای داخل اتاق تجهیزات است. نکات مهم شامل:

  • تعیین ظرفیت ذخیره سرمایش بر اساس بار حرارتی تجهیزات
  • انتخاب محل نصب مخازن یخ برای بهینه‌سازی جریان هوا
  • تأمین مسیرهای هوای سرد و گرم مطابق با اصول ASHRAE TC9.9
  • هماهنگی با سیستم‌های مدیریت انرژی و کنترل اتوماتیک (Building Management System)

با رعایت این موارد، جریان هوای سرد تولید شده از یخ می‌تواند به صورت مؤثر در سراسر دیتاسنتر توزیع شود و کارایی سرمایش در شرایط بحرانی تضمین گردد.

۶. استانداردها و مرجع‌های مرتبط

برای اطمینان از عملکرد بهینه بانک یخ، استانداردهای بین‌المللی و ملی زیر توصیه می‌شوند:

۷. نتیجه‌گیری

اپیزود هشتم UPTIME PODCAST نشان داد که استفاده از بانک یخ نه تنها قابلیت پشتیبانی سرمایشی در شرایط بحرانی را فراهم می‌کند، بلکه باعث بهبود بهره‌وری انرژی و کاهش هزینه‌ها نیز می‌شود. این سیستم برای دیتاسنترهایی که نیازمند پایداری بالا و عملکرد ۲۴/۷ هستند، یک ابزار حیاتی محسوب می‌شود.

استفاده صحیح از بانک یخ در ترکیب با سیستم‌های مدیریت انرژی، طراحی مناسب جریان هوا و رعایت استانداردهای بین‌المللی، می‌تواند امنیت عملیاتی، کاهش هزینه و افزایش طول عمر تجهیزات دیتاسنتر را تضمین کند.

۸. منابع و استانداردهای مرجع

تهیه‌کننده: وحید یوسف‌خانی – VAHID YOUSEFKHANI