Raffreddamento dei data center

Negli ultimi anni, sono emerse diverse soluzioni tecnologicamente avanzate, per rispondere alle nuove esigenze di raffreddamento di data center, sale server e CED. I sistemi di raffreddamento a liquido, in particolare, sono una scelta di condizionamento sempre più evoluta sia nelle versioni direct-to-chip (in cui si raffreddano solo alcune componenti come chipset e GPU) o a immersione (in cui tutte le componenti del server vengono immerse in un liquido dielettrico).

È vero che i sistemi di raffreddamento a liquido assicurano una maggior efficienza termica e una riduzione del consumo energetico, anche a fronte di un aumento delle necessità di calcolo e all’impiego di microprocessori sempre più potenti. Non si tratta però di soluzioni definitive: una percentuale di calore tra il 10-20% viene infatti comunque rilasciata nell’aria. Per questo motivo, oggi si progettano e sviluppano soluzioni “ibride”, che prevedano sistemi perfettamente coordinati di refrigerazione dei rack sia a liquido che ad aria.

Le sale ibride: identikit di una soluzione efficiente e sostenibile

Una soluzione combinata, quindi, deve essere in grado di sfruttare la sinergia tra sistemi di raffreddamento ad aria e ad acqua, per ridurre le inefficienze e garantire la massima continuità di funzionamento ai data center.

Vediamo insieme alcune possibili componenti.

Dry cooler

Il dry cooler è un dispositivo di raffreddamento che utilizza uno scambiatore aria/aria per dissipare il calore. Il principio è quello dello scambio termico: dopo aver assorbito il calore di CPU e GPU, il liquido di processo (refrigerante per le apparecchiature IT, solitamente acqua o una miscela acqua/glicole) viene introdotto all’interno del dry cooler.

Qui, il calore viene ceduto al flusso d’aria generato dai ventilatori, aria che viene poi espulsa mentre il fluido continua il ciclo di raffreddamento. Non impiegare acqua per mantenere le temperature IT comporta quindi una riduzione dei costi complessivi, oltre che delle risorse (idriche ed energetiche) impiegate.

FanWall dual cooling

I fanwalls (condizionatori perimetrali) sono sistemi di raffreddamento collocati lungo il perimetro delle stanze. Questi prelevano l’aria calda generata dai server e dalle apparecchiature IT, la processano attraverso un sistema di raffreddamento, e quindi la re-distribuiscono in modo uniforme all’interno della stanza.

Il sistema di raffreddamento può essere del tipo aria/aria, aria/acqua o, nei sistemi di dual cooling, prevedere un doppio impianto, come una batteria evaporativa e acqua refrigerata proveniente da un’unità esterna (quale, ad esempio, un chiller). Il sistema ibrido, in particolare, permette di far fronte al problema della ridondanza degli impianti di raffreddamento a liquido: se il sistema principale non riesce ad abbassare la temperatura del singolo rack, si rischia di dover interrompere le operazioni dell’intero server. La presenza dei due sistemi, quindi, riduce notevolmente il rischio di riscaldamento in caso di guasto di uno dei due sistemi, e permette di scegliere in ogni occasione la miglior soluzione operativa per minimizzare i costi di esercizio.

Coolant Distribution Unit (CDU)

Il Coolant Distribution Unit (CDU) è un dispositivo utilizzato per distribuire il liquido refrigerante all’interno del data center, e mantenerlo entro intervalli di temperatura che garantiscano l’efficienza del sistema di raffreddamento e la longevità delle apparecchiature. Le CDU, quindi, operano da intermediari tra i sistemi di raffreddamento a liquido e le apparecchiature IT, assicurando che ogni rack riceva la quantità necessaria di liquido refrigerante attraverso un sistema di pompe che mantengono continuo il flusso da e per lo scambiatore di calore.

Rear Door Heat Exchanger

Le soluzioni di Rear Door sono soluzioni di raffreddamento progettate capaci di ridurre le temperature prodotte direttamente nella parte posteriore dei rack, dove il calore generato dai server è più intenso. Le soluzioni Rear Door possono essere attive, se presentano ventole per aumentare il flusso dell’aria, o passive, se si basano sul solo flusso d’aria naturale. In questo modo, oltre a ridurre significativamente la temperatura, si migliora l'efficienza energetica complessiva del data center.

HiNode

L'HiNode è un dispositivo avanzato di monitoraggio e gestione progettato per supervisionare tutte le componenti e i dispositivi del sistema di raffreddamento in un data center. Si tratta, in pratica, di un’interfaccia che permette di gestire in modo centralizzato tutte le unità e i dispositivi dell’impianto, per ottimizzarne il funzionamento e coordinare i sistemi ad aria e ad acqua.

Le soluzioni ibride, quindi, rivoluzionano il concetto di condizionamento dei data center, aumentando il grado di complessità tecnologica e l’efficienza degli impianti. Per soluzioni complete e su misura dalla progettazione fino alla realizzazione e all’installazione, rivolgetevi a HiRef, dal 2001 affermata azienda tecnologica nel settore del raffreddamento per infrastrutture dell’Information Technology.