راهنمای انتخاب سیستم سرمایش اتاق سرور

با فعالیت مداوم تجهیزات کامپیوتری در اتاق سرور، دما و سطح رطوبت در این مکان به میزان زیادی بالا می‌رود. این حرارت و رطوبت برای دستگاه‌ها بسیار مضر بوده و آن‌ها را از کار می‌اندازد که متعاقباً سبب وارد شدن خسارات زیادی خواهد شد. به همین دلیل به کارگیری سیستم سرمایش اتاق سرور اهمیت زیادی دارد و برای جلوگیری از آسیب‌های احتمالی باید گرما و رطوبت محیط را حذف کرد. به منظور تأمین هوای خنک در این محیط‌ها از سیستم‌ها و روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که ما در این مطلب به بررسی هریک از آن‌ها خواهیم پرداخت.

اهمیت سیستم سرمایش در دیتاسنتر

بالا بودن دما و سطح رطوبت برای تجهیزات کامپیوتری و الکتریکی بسیار مخرب هستند. اغلب دستگاه‌ها و تجهیزات حین فعالیت در این مکان حرارت زیادی تولید می‌کنند که باید هر چه سریعتر این گرما دفع شود تا عملکرد سیستم‌ها مختل نشود. حرارت و رطوبت اضافی در اتاق سرور باعث آسیب به دستگاه‌ها و از کار افتادن آن‌ها خواهد شد و همچنین دستگاه خراب می‌تواند خطر آتش سوزی داشته و ایمنی محیط را به خطر بیندازد. به علاوۀ این خطرات، هزینه‌های جانبی ناشی از نیاز متداول به تعمیر و تعویض تجهیزات نیز از دیگر عواقب عدم به کارگیری صحیح از سیستم سرمایش دیتاسنتر محسوب می‌شود.

سرمایش اتاق سرور چیست؟

اتاق‌های سرور انرژی زیادی را مصرف می‌کنند که این انرژی در نهایت به گرما تبدیل می‌شود. هر چه تعداد دستگاه‌ها و تجهیزات در این محیط بیشتر باشد، به طبع حرارت بیشتری نیز تولید خواهد شد. اما سرمایش اتاق سرور چیست؟ این عبارت به مجموعه‌ای از تجهیزات، ابزار، سیستم‌ها، تکنیک و روش‌های اطلاق می‌شود که رطوبت و دمای دیتاسنتر را در میزان مطلوبی حفظ و کنترل می‌کنند.
استفاده از روش و سیستم‌های مناسب برای سرمایش دیتاسنتر می‌تواند بار سرمایش، تهویه و کنترل رطوبت را تضمین و دمای تجهیزات را در دامنۀ مساعد حفظ کند.

سرمایش اتاق سرور چگونه عمل می‌کند؟

سرمایش اتاق سرور به این صورت است که حرارت اضافی را از محیط حذف و آن را با هوای خنک جایگزین می‌کند. سرمایش اتاق سرور به چند روش انجام می‌گیرد:

• خارج کردن هوای گرم داخل و هدایت هوای خارجی به محیط داخلی که در نهایت آن را خنک کرده و در فضا و بین تجهیزات به گردش در می‌آورد.
• سیکل خنک سازی که در این روش هوای گرم داخلی خنک می‌شود و به گردش در می‌آید. در این تکنیک معمولاً از راهروهای سرد و گرم استفاده می‌شود که به منظور بهبود راندمان سرمایش طراحی شده اند.
• خارج کردن هوای داخلی و هدایت هوای بیرونی به داخل که با پیش سرمایش خنک شده و پس از ورود سرد می‌شود. به این روش سرمایش آزاد یا فری کولینگ نیز گفته می‌شود که فقط برای مناطق سردسیر و خنک کاربرد دارد.

تکنولوژی‌ها و سیستم‌های سرمایش اتاق سرور

سیستم‌‌های سرمایش اتاق سرور تنوع گوناگونی دارند که مصرف کنندگان باید با توجه به میزان حرارت تولید شده، ظرفیت و دیگر مقیاس‌ها، روش و تجهیزات مناسب را انتخاب کنند. در بین این روش‌ها خنک سازی هوایی و خنک سازی آبی متداول‌تر هستند که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

پیشنهاد ویژه: خرید فن کویل دیواری گرین

سرمایش هوایی

این روش برای اتاق سرورهای کوچک و قدیمی‌تر مناسب است که در آن ترکیبی از راهروهای سرد و گرم و کف کاذب استفاده می‌شود. هنگامی که سیستم تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر (CRAC) یا دستگاه هواساز اتاق کامپیوتر (CRAH) هوای خنک را به بیرون می‌دمد، فشار زیر کف کاذب افزایش یافته و هوای سرد را به درون تجهیزات هدایت می‌کند. در این هنگام هوای سرد با هوای گرم جایگزین شده و حرارت دستگاه‌ها وارد CRAC یا CRAH می‌شوند و چرخه را ادامه می‌دهند.
وجود راهروهای گرم و سرد در استفاده از سیستم سرمایش هوایی اتاق سرور سبب نظم در جایگذاری دریچه‌های مکش و خروجی شده و راندمان عملکرد را افزایش می‌دهد. این کار از مخلوط شدن هوای گرم و سرد جلوگیری کرده و راندمان فعالیت دستگاه‌ها را افزایش می‌دهد.

مطالعه بیشتر: راهنمای کنترل رطوبت در سیستم‌های تهویه مطبوع

راهروهای گرم و سرد

در این طراحی، تجهیزات با یک الگوی خاص در ردیف‌های منظم قرار می‌گیرند. به طوری که بخش جلویی هر ردیف رو به روی قسمت پشتی ردیف مقابل قرار دارد.
پیکربندی تجهیزات دارای مکش سرد و دریچۀ خروجی هوای گرم است که مقابل هم قرار دارند و راهروی گرم و سرد را ایجاد می‌کنند. هواسازها در هر راهرو یا هوای گرم را خارج و یا هوای سرد را به محیط وارد می‌کنند. هواسازهای راهروی سرد وظیفۀ پمپاژ هوای خنک و دستگاه‌های راهروی گرم مسئولیت دریافت هوای گرم را دارند.

خنک کنندۀ بردار کالیبره شده (CVC)

این روش یا سیستم سرمایش دیتاسنتر به طور اختصاصی برای اتاق‌های سروری طراحی شده است که تراکم تجهیزات در آن‌ها بسیار بالاست. این تکنولوژی عبور جریان هوا در تجهیزات را بهبود می‌بخشد تا سیستم‌ خنک کننده کنترل بیشتری بر حرارت داشته باشد.

سیستم تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر (CRAC)

این سیستم‌ها شباهت زیادی به دستگاه‌های تهویه مطبوع معمولی داشته و از یک کمپرسور برای مکش هوا و خنک سازی آن توسط مبرد استفاده می‌کند. این دستگاه‌ها از لحاظ مصرف انرژی اصلاً مناسب نیستند و هزینۀ بالایی را به دنبال دارند اما قیمت خود دستگاه بسیار پایین است.

هواساز اتاق کامپیوتر (CRAH)

این دستگاه معمولاً از تجهیزات دیگری مانند چیلر استفاده می‌کند. به صورتی که آب خنک از طریق کویل خنک کننده در سیستم به گردش در می‌آورد و سپس به وسیلۀ فن هوای خارجی را به درون می‌کشد. از آن جایی که این دستگاه‌ها از هوای خارجی استفاده می‌کنند، در مناطق سردسیری کاربرد زیادی داشته و مصرف انرژی بسیار کمی دارد.
به یاد داشته باشید که هواسازها در این قیاس مناسب‌تر هستند چرا که برای خنک سازی به جای مبرد از آب خنک استفاده می‌کنند.

سرمایش آبی

سیستم سرمایش آبی اتاق سرور یکی دیگر از تکنولوژی‌های جدید در این زمینه محسوب می‌شود. این روش راندمان بهتری داشته و مقرون به صرفه است زیرا می‌توان آن را به دستگاهی با نیاز بیشتر نصب کرد. از لحاظ انتقال هوای گرم و خارج کردن آن از دستگاه‌ها، آب کارایی بیشتری نسبت به هوا دارد. علاوه بر این، قدرت آن برای کنترل دما در مکان‌های با حرارت زیاد و تراکم بالای تجهیزات بیشتر است.

این روش دو نوع اصلی دارد:

سرمایش با روش تماس با تراشه

در این روش، کل بدنۀ دستگاه الکتریکی بسته در یک سیال نارسانا قرار می‌گیرد. این سیال حرارت سیستم را جذب، آن را تبدیل به بخار کرده و تقطیر می‌کند تا دستگاه خنک شود.

سرمایش با روش غوطه وری

در این روش از لوله‌های منعطف برای انتقال سیالات نارسانا و غیر قابل اشتعال استفاده می‌شود تا به طور مستقیم در تماس با تراشه یا قطعات مادربورد قرار گیرد. این قطعات حرارت بسیار زیادی تولید می‌کنند و شامل CPU و GPU هستند. سپس سیال حرارت را جذب کرده و به بخار تبدیل می‌شود.

تکونولوژی‌ و سیستم‌های سرمایش اتاق سرور در آینده

تکنولوژی‌های جدید دیگری که برای سرمایش دیتا سنتر استفاده خواهند شد انواع مختلفی دارند. این موارد شامل روش‌های به کارگیری محیط زیست و همچنین استفاده از هوش مصنوعی برای نظارت و کنترل روند سردسازی است که در ادامه به بررسی آن‌ها خواهیم پرداخت.

استفاده از محیط زیست برای سرمایش دیتا سنتر

در این بخش چهار روش طبیعی برای سردسازی اتاق سرور را آورده‌ایم که شامل موارد زیر است:

سرمایش با استفاده از انرژی زمین

این روش، از دمای یکنواخت زیر سطح زمین استفاده می‌کند که سرچشمۀ آن ایدۀ زمان‌های قدیم برای نگهداری مواد غذایی در خاک است. در اتاق سرور، برای خنک سازی تجهیزات از یک سیستم لوله کشی بسته استفاده می‌شود که آب یا دیگر خنک کنندۀ مایع در آن جریان دارد. این لوله‌ها به صورت عمودی به درون سوراخ‌های داخل زمین کشیده شده اند.

سرمایش با بخار

با استفاده از افت دمایی که هنگام تماس آب با جریان هوا رخ می‌دهد، آب تبخیر و به گاز تبدیل می‌شود. در این هنگام یک فن هوای گرم محیط را به سمت آب می‌کشد و با تبخیر آب، هوا خنک شده و به محیط باز می‌گردد.

سرمایش با روش کیوتو

سرمایش کیوتو نوع پیشرفته‌ای از فری کولینگ است که در آن از یک چرخ حرارتی برای کنترل جریان هوای گرم و سرد در اتاق سرور استفاده می‌شود. به طوری که هوای گرم با چرخش این قطعه به بیرون هدایت می‌شود، هوای خارجی چرخ را خنک می‌کند که با این فرآیند هوای وردی هنگام عبور این قطعه خنک می‌شود. روش کیوتو 75 تا 92% انرژی مصرفی کمتری نسبت به هواسازها دارد و قادر است انتشارات کربن را کاهش دهد.

استفاده از تکنولوژی هوشمند در سیستم سرمایش اتاق سرور

با افزایش سرمایه‌گذاری در زمینۀ سردسازی اتاق سرور، محبوبیت تکنولوژی هوشمند در این حوزه افزایش چشمگیری داشته است. تکنولوژی‌های هوشمند، هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی برای نظارت و کنترل فرآیندها در این محیط بسیار کاربردی هستند و به قادرند به دقیق‌ترین حالت ممکن تنظیمات مربوط به حفظ دما و رطوبت در میزان مطلوب را اعمال کنند.

سخن آخر

همان طور که گفتیم، سیستم‌ها و تجهیزات موجود در اتاق سرور با فعالیت مداومی که دارند حرارت و رطوبت زیادی را تولید می‌کنند. وجود این گرما برای دستگاه‌ها بسیار مخرب است و می‌تواند آن‌ها را از کار بیندازد و متعاقباً خسارات زیادی را وارد کند. برای پیشگیری از این خطرات، روش‌ها و سیستم‌های طراحی شده‎اند که گرمای محیط را دفع و سیستم‌ها را خنک می‌کنند. تکنولوژی‌های مورد استفاده در این حوزه تنوع گوناگونی دارد که انتخاب مورد مناسب برای کاربری‌های خاص اصلاً کار آسانی نیست. به این منظور، ما در مجموعۀ آوش علاوه بر خدمات فروش، نگهداری و تعمیرات، مشاورۀ رایگان در این زمینه را برای شما عزیزان در نظر گرفته‌ایم که می‌توانید در صورت نیاز با متخصصین ما در تماس باشید.

منابع: datacenters – techtarget

سوالات متداول :