سیستمهای سرمایش دیتاسنتر (Data Center Cooling)
سیستمهای سرمایش دیتاسنتر (Data Center Cooling):
راهنمای جامع انتخاب و مهندسی
نکات مهندسی، اهمیت رطوبت، بهترین برندها (HiRef و APC)، بررسی ظرفیت‌ها، مزایا و معایب سیستمهای سرمایش دیتاسنتر برای مراکز داده مدرن
دیتاسنترها (Data Center) به‌عنوان قلب فناوری اطلاعات و زیرساخت‌های حیاتی دیجیتال، در برابر کوچک‌ترین تغییر دما و رطوبت بسیار حساس‌اند. سرورها، تجهیزات ذخیره‌سازی و شبکه هر لحظه گرمای قابل توجهی تولید می‌کنند. عدم کنترل دما و رطوبت منجر به افزایش خطاهای سخت‌افزاری، خرابی دائمی قطعات، اتلاف انرژی، کاهش عمر تجهیزات و حتی از دست رفتن داده‌ها می‌شود.
سیستمهای سرمایش دیتاسنتر با هدف حفظ دمای محیط در محدوده استاندارد (۱۸ تا ۲۷ درجه سانتی‌گراد) و کنترل رطوبت نسبی (۴۰ تا ۶۰٪) طراحی می‌شوند. این فرآیند، هم موجب افزایش پایداری و امنیت دیتاسنتر می‌شود و هم مصرف انرژی را بهینه می‌کند.
رطوبت یکی از پارامترهای بحرانی در دیتاسنتر است؛ کنترل نامناسب آن می‌تواند منجر به دو فاجعه شود:
- رطوبت پایین (< ۴۰٪): خطر اصلی، تجمع الکتریسیته ساکن است. با کوچک‌ترین تخلیه الکتریکی (ESD)، احتمال آسیب دائمی به قطعات ظریف سرور وجود دارد. حتی تماس ساده با کابل شبکه یا برد مادر می‌تواند کل سیستم را نابود کند.
- رطوبت بالا (> ۶۰٪): ریسک چگالش، زنگ‌زدگی، خوردگی بردها، اتصالات الکتریکی و افزایش آلودگی قارچی بسیار جدی می‌شود. این آسیب‌ها معمولاً پنهان اما جبران‌ناپذیر هستند.
سیستمهای سرمایش حرفهای دیتاسنتر معمولاً به کنترلر رطوبت، دستگاه رطوبت‌ساز یا رطوبت‌گیر صنعتی مجهزند و هرگونه انحراف از محدوده مطلوب به صورت خودکار آلارم داده یا اصلاح می‌شود.
- سرمایش In-Row (بین رک): این سیستم‌ها مستقیماً بین رکهای سرور قرار می‌گیرند و هوا را از ردیف‌های سرور می‌گیرند و خنک باز می‌گردانند. راندمان بالا، اشغال فضای کم و کنترل نقطه‌ای گرما مزیت اصلی است. برندهایی مانند HiRef و APC (Schneider) در این حوزه پیشرو هستند.
- سرمایش Underfloor (کف‌بلند): در این روش هوای خنک از زیر کف کاذب توزیع می‌شود. برای دیتاسنترهای بزرگ و مدرن، مناسب است اما نصب و سرویس دوره‌ای دشوارتر از مدل‌های جدیدتر است.
- چیلر مستقل (Standalone Chiller): برای فضاهای بزرگ، مراکز داده Tier3 یا Tier4 و اتاقهای سرور با نیاز سرمایش بالا استفاده می‌شود. راندمان، قابلیت اطمینان و تطبیق با شرایط اقلیمی مزایای اصلی این روش است.
- سرمایش مستقیم رک (Rack Cooling): هوا یا حتی مایع مستقیماً به داخل رک سرور دمیده می‌شود. مناسب پروژههای با توان بسیار بالا یا مراکز HPC.
HiRef ایتالیا و APC (Schneider Electric) فرانسه، از معتبرترین برندهای جهانی سیستمهای کولینگ دیتاسنتر هستند. هر دو با تکنولوژی روز، کنترل هوشمند و مصرف انرژی بهینه، پروژههای Tier3 و Tier4 سراسر دنیا را تجهیز کرده‌اند.
- HiRef: تخصصی‌ترین برند اروپایی برای سرمایش دیتاسنتر، تولیدکننده انواع In-Row، Close Control، چیلر و دستگاه رطوبت‌گیر صنعتی. ظرفیت‌ها از 7 کیلووات تا 250 کیلووات، ابعاد جمع‌وجور (برای رکهای کوچک تا دیتاسنترهای مگا).
- APC (Schneider): پیشرو در ساخت سیستمهای سرمایش ماژولار و ماژول‌های In-Row، مدل‌های معروف سری InRow SC, SX و RD با ظرفیت‌های 12kW، 20kW، 30kW و 40kW. ابعاد استاندارد (رک 600 تا 1200 میلی‌متر)، ارتفاع 2 تا 2.2 متر.
- حفظ دمای ثابت و رطوبت بهینه برای افزایش عمر سرورها
- کاهش خطر آتش‌سوزی، جرقه الکتریکی و آسیب به داده‌ها
- مدیریت هوشمند انرژی و بهینه‌سازی مصرف برق
- قابلیت مانیتورینگ و اتصال به BMS یا سیستم هشدار
- افزایش قابلیت اطمینان دیتاسنتر و کاهش Downtime
- هزینه اولیه بالا (سرمایه‌گذاری اولیه)
- نیاز به سرویس و نگهداری منظم و تخصصی
- حساسیت بالا به اختلال در برق یا آب ورودی
- در صورت طراحی اشتباه، منجر به نقاط گرم یا سرد در اتاق می‌شود
| مدل | ظرفیت سرمایش (kW) | ابعاد (mm) | نوع کمپرسور | محدوده رطوبت کنترل | کاربرد پیشنهادی | ویژگی خاص |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HiRef InRow 18 | 18 | 600×1000×2000 | اسکرال | 40-60% | رکهای کوچک | نصب سریع، کم‌مصرف |
| HiRef InRow 35 | 35 | 600×1200×2000 | اسکرال/اینورتر | 40-60% | دیتاسنتر متوسط | کنترل هوشمند، نویز کم |
| HiRef Close Control 90 | 90 | 850×1400×2200 | اسکرال/روتاری | 40-60% | دیتاسنترهای بزرگ | قابلیت سفارشی‌سازی بالا |
| HiRef HiPrecision 120 | 120 | 1000×1800×2200 | اسکرال/اینورتر | 40-60% | دیتاسنتر Tier4 و پروژههای خاص | کنترل دقیق رطوبت و دما، اتصال به BMS |
| برند / مدل | ظرفیت سرمایش (kW) | ابعاد (mm) | نوع سیستم | کنترل رطوبت | کاربرد پیشنهادی | ویژگی برجسته |
|---|---|---|---|---|---|---|
| APC InRow SC 20 | 20 | 600×1000×2000 | InRow، سرمایش مستقیم | 40-60% | رک متوسط، بانک‌ها | سرویس آسان، راندمان بالا |
| APC InRow SX 30 | 30 | 600×1200×2200 | InRow، سرمایش مستقیم | 40-60% | دیتاسنتر متوسط | قابلیت مانیتورینگ آنلاین |
| Liebert CRV 35 | 35 | 600×1100×2000 | InRow، کمپرسور اسکرال | 40-60% | دیتاسنتر بزرگ، بانک اطلاعاتی | عملکرد بی‌صدا، انرژی پایین |
| Stulz CyberRow 40 | 40 | 600×1200×2000 | InRow، روتاری/اینورتر | 35-60% | دیتاسنتر حرفهای، مراکز Tier4 | پایداری بی‌نظیر، کنترل فوق دقیق |
آیا سرمایش رک به تنهایی کافی است؟
حداقل ظرفیت سرمایش برای دیتاسنتر چقدر است؟
کدام برند برای پروژه بزرگ بهتر است؟
آیا کنترل رطوبت لازم است؟
سرویس دوره‌ای سیستم سرمایش شامل چیست؟
آیا سیستم سرمایش قابل مانیتورینگ است؟
سرمایش دیتاسنتر، مهم‌ترین عنصر پایداری و امنیت زیرساخت فناوری اطلاعات است. بی‌توجهی به انتخاب صحیح سیستم سرمایش، منجر به از دست رفتن داده‌ها، افزایش هزینه نگهداری و حتی نابودی تجهیزات خواهد شد. برای پروژههای مدرن، برندهای HiRef و APC (Schneider) با ظرفیت‌ها و ابعاد متنوع، بهترین انتخاب‌های بازارند؛ فقط کافی است ظرفیت، نوع پروژه و موقعیت جغرافیایی را درست انتخاب کنید تا دیتاسنتر همیشه ایمن و پایدار باشد.
