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Planejamento de Data Centers
Instalações de Climatização
Eng. Eduardo Grecco
Congresso SET 2012
Evolução das Salas de Processamento
CPD’s
Mainframes
500 W/m2
“ambiente” a 22oC
Congresso SET 2012
Data Center
Corredores “quentes”e “frios”
Rack’s de Servidores
Congresso SET 2012
2.000 W/m2
Procedimento Usual
• Na maior parte dos casos, a primeira (e quase sempre única) pergunta
efetuada ao Cliente é: “Qual a carga dissipada?”
• Como normalmente o Cliente não conseguirá respondê-la, mudamos
a pergunta para “Qual é a carga elétrica prevista para o DC?”
• Pronto, agora o nosso Cliente poderá responder facilmente, bastando
para isso consultar o seu especialista de IT.
• Admitindo-se que o especialista resista à tentação de “folgar” a mão e
forneça a informação correta, que “coincidentemente” é a mesma por
ele utilizada na compra das UPS, teremos então a Carga do DC.
Apenas como exemplo, vamos admitir que a carga seja de 50 kW e
que a área do DC seja de 100 m2.
• Pronto. Já temos a resposta para a nossa primeira pergunta que seria:
“500 W/m2”. Mas será que essa resposta basta?
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A resposta é NÃO pois, tão importante quanto a carga total dissipada, é a
densidade relativa de carga, lembrando que não devemos confundí-la com
densidade absoluta que é aquela já obtida (500 W/m2) com o nosso Cliente.
Ou seja, caso tenhamos uma quantidade enorme de servidores de alta dissipação
instalados em poucos rack’s concentrados em um pequeno espaço (por exemplo
em 20 m2 do nosso DC), é evidente que teremos sérios problemas de
condicionamento de ar (“pontos quentes”) no DC, independentemente do fato de
que a “capacidade total de refrigeração” esteja corretamente dimensionada.
Por falar nisso, esse é outro erro muito mais comum do que se imagina no
dimensionamento dos condicionadores do DC pois os fornecedores normalmente se “esquecem” de explicar um aspecto extremamente importante, qual
seja: a carga total dissipada é exclusivamente carga sensível, ou seja, por si só essa
carga não é igual à capacidade dos condicionadores de ar a serem instalados.
Continuando no exemplo do nosso DC, teríamos que a carga dissipada pelos
equipamentos é de 50 kW (43.000 kcal/h). Vamos admitir ainda que a carga
térmica devida às demais características (piso, teto, paredes, pessoas, ar externo e
iluminação) seja de 12.000 kcal/h.
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Pronto. Agora, com base nessas informações, o nosso fornecedor “esquecido”
irá efetuar a sua proposta, qual seja: para uma instalação de 55.000 kcal/h +
10% de “folga”, totalizando portanto 60.000 kcal/h (20 TR), irá instalar 3 (três)
condicionadores de ar de 10 TR cada, sendo 1 “reserva”. Naturalmente os
equipamentos ofertados serão do tipo “convencional”, em função do custo de
implantação de um equipamento de “precisão”.
Aparentemente tudo bem, pois até equipamento reserva foi previsto
garantindo o funcionamento contínuo do DC mesmo em caso de quebra de
um condicio- nador. Porém, ao contrário das aparências, o sistema está
subdimensionado pois para equipamentos “convencionais” a relação
capacidade sensivel x capacidade total é da ordem de 70%, ou seja, da
capacidade total informada, apenas 70% referem-se à parcela que
efetivamente nos interessa, a sensível. No nosso DC, podemos dizer que a
carga sensível total requerida é da ordem de 47.000 kcal/h, ou seja, caso
fossemos utilizar condicionadores convencio- nais, a capacidade sensível total
requerida seria de 47.000 + 10%, ou seja: 52.000 kcal/h. Como no nosso
exemplo cada condicionador convencional possui capacidade sensível de
21.000 kcal/h (70% de 30.000 kcal/h), a capa- cidade sensivel total da
instalação seria de 42.000 kcal/h, ou 80% da efetivamente necessária.
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Principais diferenças entre equipamentos de
“Precisão” e de “Conforto”
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Condicionadores de Precisão x Conforto
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Configuração Convencional Média Dissipação
ACU x Rack’s
Termografia da Configuração do DC
Corredores Quentes e Frios
Problemas Operacionais Observados na Prática
By Pass de Ar
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Situação Ideal
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Distribuição de Temperaturas no Rack
Rack Real
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Rack Ideal
Como conseguir?
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Não deixar espaços vagos nos rack’s
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Remover rapidamente o calor gerado
1. Utilizar um forro falso para retorno com as grelhas nos corredores quentes
2. Separar fisicamente os corredores quentes e frios;
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Rack’s com descarga de ar dirigida
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Distribuir igualmente os Rack’s de Maior Densidade
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Racks com Alta Densidade e Blade Servers
Quando a quantidade de racks com alta densidade e/ou Blade
Servers for considerável, ou ainda quando os mesmos forem
instalados em DCs existentes em que o sistema de climatização
já esteja operando próximo ao limite máximo, devemos adotar
estratégias diferenciadas de modo a atender as necessidades
destes equipamentos da maneira mais exclusiva quanto possível
visando preservar a operação normal do restante do DC.
A solução recomendada é a adoção de sistemas suplementares de
condicionamento que, todavia, exige um planejamento prévio de
modo a viabilizar a implantação dos mesmos sem interferência
com as instalações e/ou equipamentos existentes.
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Sistemas complementares localizados de acordo com a demanda efetiva
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Ventiladores instalados nos
racks com descarga dutada até
o retorno geral do sistema.
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Instalação de placas de piso com
ventiladores booster insuflando o
ar diretamente no rack.
Utilização de racks especiais providos
de sistemas autônomos de refrigeração
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Condicionadores modulares para montagem
em linha ao lado dos rack’s
Áreas Dedicadas de Alta Densidade
Definir ambientes totalmente independentes dedicados para
atender altas cargas dissipadas dos demais pode ser muito
caro e/ou complexo. Assim sendo, alguns fabricantes
desenvol- veram soluções específicas reunindo num mesmo
conjunto (ou “módulo”) racks, sistemas de resfriamento e
de força (incluindo UPS) completos. Com esse tipo de
solução passa a ser viável a instalação de um DC de alta
densidade num ambiente originalmente provido de
climatização para “conforto”.
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Fluxo de Ar
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Principais Componentes
OBRIGADO !!!
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Eng. Eduardo Grecco
Fone/Fax: (11) 5571-2730
[email protected]
ContractorS Engenheiros Associados
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