Saltar al contenido

cacs

Contención en pasillo frío vs contención en pasillo caliente (Refrigeración)

En el blog he escrito en alguna ocasión sobre las técnicas básicas de climatización en un Datacenter:

Indice

Parte 1 – Pasillo frío, pasillo caliente

Parte 2 – CACS

Parte 3 – HACS

precisamente las partes 2 (CACS) y 3 (HACS), han originado una consulta que he recibido hace unos días en la que me preguntaban cual de las dos técnicas es la mejor. La respuesta es que no hay respuesta buena, o “técnica mejor” en cualquier escenario.

Desde un punto de vista teórico, en el cual consigamos una total estanqueidad entre aire frio y calor, la cantidad de calor a disipar será la misma, así que las diferencias si las hay serán mínimas (luego veremos que hay otros condicionantes, como volúmenes de aire, etc.).

CACS:

Ventajas:

El volumen de aire a mantener frio es menor, lo cual implicar un menor esfuerzo (y consumo) en los impulsores de las máquinas de clima.

Inconvenientes:

En caso de fallo de las máquinas de clima, el volumen de aire frío que tenemos disponible será pequeño, por lo que la temperatura de entrada a los servidores se elevará rápidamente.

HACS:

Ventajas:

Al concentrar el calor es más fácil y eficiente retirarlo.

Ante un fallo contamos con un mayor volumen de aire frío, lo cual nos dará algo de tiempo.

Inconvenientes:

Al tener un mayor volumen de aire frío a mantener, los impulsores de las máquinas de clima trabajan más, lo que implica mayor consumo.

Parece que la clave esta e elegir entre contar un un mayor volumen de aire frío de reserva y el esfuerzo de mantenerlo, pero ¿cuanto cuesta recuperarse de un fallo?, ¿merece la pena apostar por un mayor volumen de aire frío?

Esto son los datos de un estudio conjunto de Tmobile e Intel

Si después de esto no lo tenéis claro no os preocupéis, ya os dije   que no hay respuesta buena, la elección de una u otra técnica dependerá de los condicionantes que manejemos, sin embargo es habitual que se apueste por el CACS como opción “predeterminada”.

 

 

 

HACS, técnicas básicas de climatización en Datacenters (III)

Continuando con la serie de entradas sobre técnicas básicas de climatización en Datacenters:

Introducción

Parte I – Pasillo frío, pasillo caliente

Parte II – CACS

hablaremos sobre HACS, que no es otra cosa que aislar el calor para evitar que se mezcle con el aire frío, se trata por tanto de la técnica contraria a CACS.

HACS - Pasillo caliente aislado

¿qué ventajas tiene esto frente a CACS?

Pues tiene varias, las principales son que al ser la zona fría todo lo que no son pasillos calientes, en caso de fallos totales o parciales del sistema de climatización, tendremos más tiempo, al ser el volumen de aire a calentar más grande. La segunda ventaja, es que al tener todo el calor concentrado y contenido (muy importante esto), se optimizan y simplifican los procesos de extracción del calor.

¿es mejor HACS que CACS?

 

Depende…. depende de la casuística de cada caso, si es un Datacenter nuevo o la adecuación de uno, posibles limitaciones, etc., pero se puede decir que la tendencia en Datacenters de gran densidad es usar HACS o incluso una combinación de ambas, existen algunas instalaciones que a la par que HACS y CACS usadas de modo conjunto, introducen un tercer actor (ventilación exterior) para la refrigeración de la zona diáfana (tres zonas de temperatura diferentes).

CACS, técnicas básicas de climatización en Datacenters (II)

Como segunda entrega de la serie sobre técnicas básicas de climatización en el Datacenter y después del primer que trato sobre la técnica de pasillo frío, pasillo caliente, vamos a ver una técnica llamada CACS y que básicamente se trata de una evolución de la de pasillo frío, pasillo caliente.

El punto de partida, es un Datacenter con configuración de pasillo frío y caliente como el que se ve en la imagen:

Flujo de aire en un Datacenter

los problemas que tiene un Datacenter de este tipo son principalmente de contención del aire (a diferentes temperaturas) en el área que le corresponde a cada uno, ya que se producirán flujos de movimiento del aire que obedecerán a dos motivos:

  • Principios físico: el aire caliente sube, el frío baja y se generan corrientes.
  • Flujos de aire inducidos: Los equipos instalados en los racks, tienen ventiladores (algunos muy potentes) que pueden generar flujos de aire no deseados.

Los flujos de aire no deseados suelen ser también incontrolados, por lo que la mitigación de sus efectos pasa por conseguir ese control.

¿Como lo hacemos?

Primero “taparemos” todos los huecos que quedan libres entre los diferentes equipos con las tapas (también llamadas paneles ciegos) diseñadas para tal efecto

y finalmente cerraremos pasillo frío con mamparas, tanto en el techo con en las entradas al mismo

de esta , manera aislaremos el frio y evitaremos que pueda escaparse donde no debe o mezclarse con corrientes de aire caliente (reduciendo la eficacia de la refrigeración).

Aplicando esta técnica, veremos que podremos elevar algún grado la temperatura de nuestros dispositivos de climatización, reduciendo por tanto la factura energética.

Información adicional:

Técnicas de optimización de la climatización en el Datacenter

Pasillo Frío, pasillo caliente, técnicas básicas de climatización en Datacenters (I)

Pasillo Frío, pasillo caliente, técnicas básicas de climatización en Datacenters (I)

 

Pasillo Frío Pasillo caliente

El primero de los artículos de la serie dedicada a técnicas de mejora de la climatización en Datacenters estará dedicado a la técnica llamada de “pasillo frio” / “pasillo caliente”, básicamente se trata de colocar los racks y el equipamiento dentro de ellos, de manera que el calor se concentre en unos pasillos y aprovechar para inyectar el frio en otros, normalmente en aquellos que se aprovecharan para refrigerar los servidores.

La mayoría de los dispositivos, toma el aire frío por la parte frontal y expulsa aire caliente por la parte trasera, en un flujo similar a este:

Flujo de aire en servidor

Si colocamos los racks de tal manera que la parte frontal de los servidores, siempre estén enfrentados a la parte frontal de los situados en la fila de en frente y a la inversa con la parte trasera, ya hemos conseguido crear un pasillo caliente.

 

La denominación de pasillo caliente viene de las temperaturas que se alcanzan en ellos, al concentrarse todo el aire caliente tras pasar por los distintos equipamientos.

Ya tenemos un pasillo caliente, estupendo…. ¿y el frío?, pues muy fácil, situando las rejillas de ventilación que distribuyen el aire frío (que viene del equipamiento de climatización), en los pasillos que no son calientes, conseguiremos pasillos fríos. De esta manera el equipamiento, que recordemos toma el aire frío por la parte delantera, tomara aire frío (la parte delantera del equipo da a un pasillo frío) y lo expulsara en un pasillo caliente.
Pasillo frío y caliente

Con esta técnica conseguimos una primera separación entre los flujos de aire frío y caliente que contribuirá a mejorar la eficiencia de nuestro Datacenter.

Flujo de aire en un Datacenter

La separación del frío y del calor en el Datacenter es la técnica básica en la que se apoyan los actuales sistemas de climatización, por supuesto se ha mejorado mucho depurando la manera en que se separan el frío y el calor y en como se gestionan ambos flujos de aire, pero eso lo veremos en los siguientes artículos, que tratarán sobre CACS y HACS.
Enlaces:

Introducción a  técnicas básicas de climatización en Datacenters

Técnicas de optimización de la climatización en el Datacenter

El aumento de la densidad en los Datacenter disparo el consumo de energía para mantener las instalaciones dentro de las temperaturas de operación normales, convirtiendo este coste en uno de los mas importantes a la hora de operar una infraestructura de este tipo, por eso no es de extrañar que los principales operadores de Datacenters, junto con los fabricantes hayan venido desarrollando continuas evoluciones en las técnicas y tecnologías empleadas para mejorar este aspecto.

Las mejoras se centraron en 2 áreas:

  • Mejora de las características de los equipos, mejorando su eficiencia tanto energética como térmica.
  • Mejoras organizativas en el Datacenter para aprovechar mejor los recursos existentes, tanto los de generación propia como los disponibles en el medio ambiente (Freecooling).

Este artículo será una puesta en situación, antes de abordar las principales técnicas usadas en el aspecto organizativo, cada una de ellas en una entrada propia:

  • Pasillo Frio, pasillo caliente.
  • CACS Técnicas de aislamiento del frio.
  • HACS: Técnicas de aislamiento del calor.
  • Free-cooling: Aprovechamiento de recursos naturales.

 

Pasillo Frío, pasillo caliente, técnicas básicas de climatización en Datacenters (I)

CACS, técnicas básicas de climatización en Datacenters (II)

HACS, técnicas básicas de climatización en Datacenters (III)