DCIM-systemen ondersteunen energie-efficiënt airflow-management

Het gebruik van Datacenter-Infrastructure-Management-software verhoogt de transparantie van IT-omgevingen en toont in realtime het besparings- en optimalisatiepotentieel van het airflow-management.

Datacenters werken tegenwoordig meestal met PUE-waarden in het bereik van 1,1 tot 4,0. Terwijl een PUE van 1,1 een excellente waarde is, is een waarde van 4,0 wat het rendement betreft suboptimaal en getuigt van een slechte verhouding van het energieverbruik van de IT-last ten opzichte van de stroomopname van de ondersteunende datacenter-infrastructuur.

Ook als over de PUE-waarde in de praktijk vaak controvers wordt gediscussieerd, geeft deze de exploitant van een datacenter toch een indruk van het energetische optimalisatiepotentieel. De PUE-waarde vormt hierbij een benchmark die de PUE vóór een optimalisatiemaatregel vergelijkt met de waarde erna - en dit op een identiek werkpunt. Hierdoor kunnen succesvolle verbeteringen van het rendement van een datacenter nauwkeurig worden aangetoond.

Een typische energieverdeling in een datacenter kan er daarbij als volgt uitzien:

Zoals het diagram laat zien, ligt het grootste besparingspotentieel bij veel datacenters in de optimalisatie van de koudeopwekking en de luchtgeleiding. Hierbij speelt de identificatie van inefficiënte bereiken, die bijvoorbeeld door vervanging en verbouwing van servers en racks ontstaan, een bijzonder belangrijke rol.

In het algemeen bestaan er veel verschillende mogelijkheden om het energieverbruik van de datacenter-airconditioning te reduceren. Hiertoe behoren bijvoorbeeld maatregelen als:

• vervanging van oude koelsystemen door nieuwe apparatuur met energiebesparende technologieën: vrije koeling, EC-ventilatoren, EC-compressoren et cetera
• airflow-management: afdichting van de verhoogde vloer, herorganisatie of aanpassing van bodemplaten, inbouw van koude en warme gang-behuizingssystemen
• optimalisatie van de installatieparameters: verhoging van de server-ingangstemperatuur, verhoging van de watertemperatuur ter verbetering van de vrije koelingstijden

Minimalisering van risico's door feedback in realtime

Algemene maatregelen ter verbetering van het airflow-management, zoals het gebruik van blinde panelen, kunnen tegenwoordig weliswaar goed door het eigen bedrijfspersoneel worden uitgevoerd, maar toch kan het ingrijpen in de luchtgeleiding ook risico’s met zich meebrengen. Want wijzigingen in de airflow kunnen de bedrijfsveiligheid in gevaar brengen. Hetzelfde geldt voor de regulatie van de luchthoeveelheid of voor een verhoging van de server-ingangstemperatuur - tenminste dan, wanneer maatregelen worden uitgevoerd zonder precies te weten welke effecten deze op de luchtgeleiding hebben.

En precies hier werken DCIM-oplossingen, zoals CyberHub ECO.DC van STULZ Digitronic Software GmbH (SDS). Met de software is het namelijk op elk moment mogelijk om de invloed van luchtstroomveranderingen zo goed als in realtime weer te geven. Tot de geïntegreerde functieomvang behoren ook verdere essentiële functies die het efficiënt en veilig werken waarborgen, zoals een zelf configureerbaar dashboard, ruimtelijke planning in 3D, temperatuurverloopskaarten, alarmmanagement en individuele statusberichten.

Met behulp van het dashboard van CyberHub ECO.DC kunnen datapunten van airconditionings, temperatuur- en druksensoren, USV-systemen, PDU’s alsook willekeurige andere parameters van het DCIM-systeem overzichtelijk worden weergegeven.

De ondersteuning door gangbare industrie- en GLT-typische protocollen zoals Modbus, MBus en SNMP is al geïntegreerd. Bovendien levert het systeem realtimegegevens, bijvoorbeeld over de temperatuurverdeling binnen het IT-vlak of de luchtdrukverdeling in de verhoogde vloer.

Afbeelding 1: Optimale luchtstroom in koude gang (links) versus inefficiënte luchtstroom (rechts)

Aan de hand van deze gegevens kunnen blijvende efficiëntiewinsten worden omgezet of risico’s worden herkend. De realtimegegevens kunnen worden toegepast voor het maken van een warmtekaart (afbeelding 1) of gedurende een langere periode als temperatuurdiagram (afbeelding 2) worden gebruikt.

Afbeelding 2: Meting toevoerluchttemperatuur in koude gang-insluiting

De beide illustraties tonen twee bepalende factoren voor het luchtstroommanagement. Aan de ene kant kunnen ongecontroleerde wijzigingen van de luchtstroming snel leiden tot hot-spots. Zelfs een alarmmanagement dat waarschuwt voor overschrijding van de grenstemperatuurwaarden kan ook dan niet helpen, wanneer een vooraf ingestelde drempelwaarde niet wordt overschreden. Een visualisatie zoals op afbeelding 1 kan op deze wijze snel aantonen of er een hot-spot ontstaat of is ontstaan. Aan de andere kant is het alleen met bewaking volgens de voorschriften mogelijk om een precisieairconditioner zo dicht mogelijk bij een kritiek werkpunt en zo energetisch optimaal te kunnen gebruiken.

Conclusie: Het meest efficiënte werkbereik bij hoge temperaturen (hoge koudwatertemperaturen en hoge server-ingangstemperaturen) kan alleen worden gewaarborgd door permanente bewaking en de juiste visualisatie.

STULZ CyberHub ECO.DC - eenvoudig te integreren DCIM-systeem met snelle installatie

CyberHub ECO.DC van STULZ biedt niet alleen omvangrijke heat-map- of chart-functies voor bewaking, maar ook een geïntegreerd alarmsysteem met escalatiemanagement. Voor elk willekeurig datapunt binnen de CyberHub ECO.DC kunnen drempelwaarden voor informatie, waarschuwing en alarm worden geconfigureerd. Het escalatiemanagement start zodra een datapunt de drempelwaarde van een alarm overschrijdt. Zo wordt ook bij een energie-efficiënte werking altijd de beschikbaarheid van server en hardware gegarandeerd.

Een van de maatgevende doelstellingen bij de ontwikkeling van CyberHub ECO.DC was naast de afbeelding en continue verbetering van het rendement ook een sterke verbinding met de dagelijkse praktijk van facilitymanagers, leidinggevenden van datacenters en vaklui voor airconditioning. Het verschil met conventionele DCIM-oplossingen ligt daarom vooral in de eenvoudige en kostenefficiënte implementatie alsmede de overzichtelijke software-interface: CyberHub ECO.DC kan in een paar uur zelf door de exploitant worden geïnstalleerd en ingericht, maar indien gewenst ondersteunt een vakkundig team van technici van STULZ Digitronic Software GmbH bij de omzetting en planning.