Práticas de seleção e implantação de sensores para a monitorização ambiental de centros de dados

O consenso da indústria recomenda que as temperaturas de entrada dos racks sejam mantidas entre 18°C e 27°C, com umidade relativa entre 40°C e 60°C. No entanto, em muitos data centers em funcionamento, a temperatura de entrada dos racks deve ser mantida entre 18°C e 27°C, com uma humidade relativa entre 40°C e 60°C.Os sensores de temperatura ainda estão colocados nas grades de ar de retorno do CRAC ou no meio das salas de servidores.Esta colocação do sensor pode resultar em pontos quentes localizados não detectados,causando o funcionamento de equipamentos de TI sob temperaturas elevadas durante períodos prolongados, o que afeta a vida útil e o desempenho da computação.

A utilização de transmissores de temperatura e umidade directamente nas zonas de entrada dos racks em corredores frios é agora uma prática comum.ou uma a cada 2 ̊3 metros ao longo do corredor frio.

Um desafio de longa data no gerenciamento do fluxo de ar do centro de dados é que a maioria das equipes de operações não sabe realmente quanto ar cada rack ou unidade CRAC está fornecendo.Eles podem saber a velocidade do ventilador e pressão estática do ducto, mas o volume do fluxo de ar é frequentemente estimado em vez de medido.

A consequência é simples: quando o fluxo de ar de abastecimento excede a demanda, os ventiladores desperdiçam energia; quando o fluxo de ar de abastecimento é curto, as temperaturas de entrada do rack aumentam,levando à limitação ou mesmo à paralisação do equipamento informático.

A escolha da tecnologia de detecção do fluxo de ar é fundamental para uma medição precisa.

Sensores de fluxo de ar térmicoMedir a velocidade com base na perda de calor de um elemento aquecido à medida que o fluxo de ar passa sobre ele.Oferecem uma boa sensibilidade a baixas velocidades e são adequados para fluxo laminar ou perfis de velocidade relativamente uniformesNo entanto, são afectados por alterações de temperatura e pressão do meio, devendo a instalação evitar zonas de fluxo turbulento ou giratório.

Sensores de fluxo de ar baseados em tubos de Pitot/pressão diferencialSem partes móveis, eles oferecem boa estabilidade a longo prazo em ambientes de data center.Eles exigem secções de tubos retas relativamente longas para a instalação adequada e têm certos requisitos direcionais.

Cada tecnologia tem os seus casos de utilização adequados. A selecção depende das restrições de instalação, dos requisitos de precisão e das considerações de manutenção.

A pressão estática no piso é um parâmetro crítico para a entrega de refrigeração.enquanto a pressão estática excessiva sugere que o consumo de energia do ventilador é superior ao necessário, deixando espaço para otimização.Os transmissores de pressão micro-diferenciais são normalmente instalados debaixo de pisos elevados e dentro de corredores frios para monitorar continuamente o diferencial de pressão entre estas zonas.

Em alguns projetos, os dados dos transmissores de pressão micro-diferenciais foram integrados nos sistemas DCIM para permitir o controlo dos ventiladores por accionamento de frequência variável (VFD). Operating data shows that adjusting static pressure set points from fixed values to demand-based regulation can reduce fan energy consumption by 15–20% without compromising cold aisle temperature uniformity.

Uma perda de fluxo no sistema de água de refrigeração pode provocar a desligação do sistema de proteção do refrigerador em questão de minutos.Permitindo aos operadores intervirem ou mudarem automaticamente para bombas de reservaOs interruptores de fluxo da série KWFS foram adotados por vários operadores de centros de dados, instalados nos tubos de saída dos refrigeradores, nos circuitos secundários dos trocadores de calor de placas e nas linhas de descarga das bombas de água de resfriamento.O feedback de campo indica que a sua precisão de accionamento e velocidade de resposta são comparáveis às das principais marcas europeias, com uma vantagem significativa no prazo de entrega.

Os interruptores de pressão diferencial são utilizados para monitorizar os diferenciais de pressão entre os lados primário e secundário dos trocadores de calor de placa,bem como os diferenciais de pressão do evaporador do refrigerador e do condensador. Diferenciais de pressão anormais indicam tipicamente impurezas, entupimentos ou níveis anormais de carga de refrigerante.As equipas de operações podem receber avisos antecipados antes que os problemas aumentem.

À medida que os pré-filtros e os filtros médios nas unidades de manuseio de ar acumulam poeira, a resistência do fluxo de ar aumenta, exigindo que os ventiladores operem a velocidades mais altas para manter o fluxo de ar definido.Se os filtros não forem substituídos em tempo útil, os ventiladores que funcionam continuamente a velocidades elevadas resultam em custos de electricidade significativamente mais elevados.

A utilização de interruptores de pressão diferencial para monitorizar os diferenciais de pressão entre os meios de filtragem, com um alarme acionado quando o diferencial excede um limiar definido, é uma prática padrão da indústria.Registros de manutenção de um centro de dados mostram que a substituição regular do filtro reduz a corrente do ventilador em 10 ∼15%Para uma única AHU com um ventilador de 30 kW, isto traduz-se numa economia anual de eletricidade de cerca de 20 000 a 30 000 kWh por unidade.

Interfaces de sinal: O analógico 4-20mA continua a ser o método de entrada dominante, mas o Modbus RS485 está sendo rapidamente adotado,Particularmente em novos projetos de data center onde a integração direta de sinal digital em sistemas DCIM está a tornar-se mais comum.

Classificação de proteção contra penetração (IP):Embora os ambientes dos data centers sejam relativamente limpos, as zonas de resfriamento de precisão podem ter água condensada presente.Os interruptores de fluxo perto das tubulações de líquido devem ser especificados com classificação IP65.

Instalação e manutenção:A capacidade de ajustar os pontos de fixação no local é frequentemente citada pelo pessoal das operações como uma característica valiosa.O pessoal de manutenção prefere completar ajustes de ponto de fixação sem precisar de ferramentas especializadas, reduzindo os tempos de resposta às falhas.

Requisitos de fiabilidade:Os centros de dados exigem uma fiabilidade extremamente elevada dos sensores. Os falsos alarmes podem desencadear ciclos desnecessários do ar condicionado ou patrulhas de manutenção ineficazes, reduzindo a eficiência operacional.Em implantações de projetos múltiplos, os interruptores de pressão diferencial da série KCL e os interruptores de caudal da série KWFS demonstraram uma taxa de falso alarme de campo inferior a 1% durante um ano de funcionamento,Em conformidade com os níveis de desempenho normalizados do setor.

Com base em dados operacionais de vários centros de dados, densidade de implantação dos sensores, localização dos pontos de medição, tipo de sinal de saída,e estabilidade a longo prazo influenciam diretamente a eficiência do sistema de arrefecimento e as métricas de PUEÀ medida que os centros de dados passam de ar refrigerado para ar hidráulico/líquido, os sensores continuarão a evoluir para uma maior precisão e inteligência.Continuaremos a monitorizar os requisitos da indústria e forneceremos aos operadores de centros de dados produtos confiáveis de sensores de monitoramento ambiental.