Sistemi di raffreddamento per Data Center

27 Agosto 2021 | Impianti di refrigerazione, News

I sistemi di raffreddamento per i centri di elaborazione dati più utilizzati attualmente sono quelli ad aria, i quali richiedono un consumo di energia generalmente molto alto. Secondo le ultime statistiche in materia, i Data Center rappresentano una delle cause principali di crescita dei consumi energetici in Europa. 

A livello globale per l’alimentazione e il raffreddamento di tali infrastrutture si consumano in media all’anno oltre 60 milioni di MWh in energia elettrica. Per rendere l’idea un solo MW è in grado di alimentare fino a 1.000 abitazioni. Per questo motivo negli ultimi anni sono state sviluppate importanti innovazioni per garantire più efficienza e abbassare i consumi energetici. 

 

Il problema del calore nei Data Center

I Data Center, detti anche Centri di Elaborazione Dati (CED) sono sedi fisiche in cui vengono alloggiati grandi server, macchine per l’elaborazione, gruppi di continuità e apparecchiature a supporto dei sistemi informativi. Sono sale macchine che rimangono costantemente in funzione, 24h su 24, e movimentano ed elaborano una grande mole di processi e di dati. La necessità di storage di dati online, che vede il suo fulcro dei Data Center sparsi in tutto il mondo, è destinata ad aumentare negli anni a venire in virtù di un traffico globale in cloud in rapida espansione. 

Come si può immaginare, uno dei problemi principali dei Data Center è il calore che viene generato dalle macchine presenti nei locali. Se la temperatura diventa troppo alta, infatti, il funzionamento delle apparecchiature informatiche verrebbe compromesso con danni ingenti su tutta l’infrastruttura. Per questo motivo ogni Data Center prevede al suo interno un articolato sistema di raffreddamento e impianti di estrazione del calore. Il consumo energetico che ne deriva e il relativo impatto ambientale hanno posto la necessità di sviluppare soluzioni sempre più efficienti.   

 

Raffreddamento ad aria e free cooling 

La crescente densità di potenza (e quindi anche di calore generato) dei Data Center rende sempre meno efficienti i tradizionali sistemi di raffreddamento ad aria. Questo vale soprattutto per i centri più grandi che hanno un consumo energetico molto alto. Il principio di funzionamento base di tali sistemi si fonda su due operazioni: da un lato raffreddano l’aria, dall’altro fungono da miscelatori, movimentando flussi d’aria in modo uniforme per evitare la formazione di punti caldi. Questo meccanismo dà buoni risultati fino a che la potenza necessaria per miscelare l’aria rappresenti una piccola parte del consumo energetico totale. Per centri con potenze più grandi, il raffreddamento ad aria non risulta più così efficace. 

Un’alternativa più efficiente è quella che utilizza il meccanismo del free cooling diretto o indiretto. La tecnologia del free cooling diretto consiste nell’immettere volumi consistenti di aria esterna, opportunamente filtrati, nei locali da raffreddare. In questo modo si sfrutta il potenziale delle temperature esterne nelle zone a clima temperato, che consentono il raffreddamento dei locali senza bisogno di aiuti “termici” da parte di altri mezzi meccanici. 

Nel free cooling indiretto, invece, si sfrutta l’energia dell’aria esterna, che non viene immessa direttamente nei locali, ma il suo calore viene scambiato attraverso una batteria di recupero, con l’aria interna che rimane sempre la stessa. Una volta ceduto il calore all’aria esterna questa viene nuovamente espulsa all’esterno.

 

Sistemi di raffreddamento Aermec per i Data Center

L’esperienza di Aermec nelle tecnologie di raffreddamento è lunga oltre 50 anni, e nel settore dei Data Center decine sono i progetti realizzati, in oltre 17 nazioni. L’azienda si  avvale inoltre di un centro di elaborazione dati installato per simulare le condizioni di temperatura e umidità tipiche.

In base alle caratteristiche specifiche dei centri di elaborazione dati, alle condizioni geografiche (e quindi ambientali) a cui sono soggetti e ai requisiti target dei singoli utenti, diverse sono le tipologie di raffreddamento che Aermec è in grado di implementare: 

 

Sistemi ad acqua refrigerata

Sono condizionatori di precisione caratterizzati da una o più batterie ad acqua refrigerata, che funzionano in combinazione con uno o più refrigeratori d’acqua esterni. Il refrigeratore d’acqua può presentare la configurazione standard o a free-cooling. In alternativa alle unità ad acqua refrigerata, che si trovano di solito in posizione periferica rispetto alle file di server, si possono utilizzare condizionatori In-Rack, che offrono il condizionamento dell’aria tra i server stessi.

Sistemi di raffreddamento AERMEC

Sistemi ad espansione diretta

Anche questi sono condizionatori di precisione, formati però da uno o più circuiti a espansione diretta (CRAC) per i locali che ospitano i computer. Possono avere due  configurazioni, quella raffreddata ad aria con condensatori esterni o quella raffreddata ad acqua con raffreddatori a liquido esterni. In alternativa alle unità CRAC, anche in questo caso, si possono utilizzare condizionatori In-Rack. 

 

Sistemi di raffreddamento AERMEC

Sistemi di raffreddamento diretto

Come abbiamo visto poco sopra, sono unità di trattamento dell’aria caratterizzate da un circuito di raffreddamento che introduce aria fredda direttamente nel centro di elaborazione dati ed espelle aria calda nell’ambiente. L’aria fresca viene distribuita meccanicamente all’interno del centro di elaborazione dati attraverso apposite condotte. I sistemi di raffreddamento diretto sono integrati da filtri e possono comprendere forme aggiuntive di raffreddamento adiabatico o di deumidificazione.

 

Sistemi di raffreddamento AERMEC

Sistemi di raffreddamento indiretto adiabatico

Sono unità monoblocco che espellono il calore dal centro di elaborazione dati convogliandolo in uno scambiatore, dove avviene lo scambio con l’aria ambiente, con conseguente generazione del free cooling. Il raffreddamento adiabatico viene utilizzato per supportare il processo di raffreddamento in presenza di temperature ambiente elevate. Il raffreddamento meccanico può essere fornito come integrazione del processo di raffreddamento standard.

I sistemi di raffreddamento per i centri di elaborazione dati progettati da Aermec sono altamente performanti e garantiscono i migliori livelli pPUE (parametro Power Usage Effectiveness) sul mercato con riduzioni significative delle emissioni di anidride carbonica e dei consumi energetici. Tale parametro misura l’efficienza di un centro di calcolo nell’uso dell’energia elettrica che lo alimenta.

Le soluzioni AERMEC sono inoltre integrabili in modo facile e completo con sistemi di supervisione per garantire una panoramica dell’intero impianto ottimizzata e semplificata. 

Contattaci per avere più informazioni su questa tipologia di impianti. Sester è da oltre 45 anni agenzia autorizzata Aermec in tutto il Trentino Alto Adige.