نظام الإدارة الحرارية : إليك أبرز التحديثات و الترقيات
يعد نظام الإدارة الحرارية عالي الأداء، و يعتبر من أغلى المعدات في مركز البيانات لديك، و نتيجة لذلك، يلتزم مديرو مراكز البيانات بإطالة عمر هذا الجهاز، و مع ذلك، فإن الأنظمة الحرارية مسؤولة أيضًا عن جزء كبير من تكاليف الطاقة في مركز البيانات، و في مركز البيانات النموذجي، يمثل التبريد حوالي 38٪ من إجمالي استهلاك الطاقة. و بشكل عام، تعد معدات التبريد الحالية أو القديمة ذات التقنيات القديمة أقل كفاءة في استخدام الطاقة من الطرازات الأحدث.
فوائد ترقيات نظام الإدارة الحرارية
فوائد ترقيات نظام الإدارة الحرارية متعددة، حيث تسمح ترقيات أو تحديث نظام التبريد لمديري مراكز البيانات بجني فوائد التقنيات الحديثة الموفرة للطاقة دون الحاجة إلى استبدال الوحدات بأكملها. يمثل توفير الطاقة بشكل عام المحرك الرئيسي وراء هذه المشاريع، لكنها مجرد واحدة من العديد من المزايا، و عندما يستثمر مالكوا مراكز البيانات في ترقيات النظام الحراري. فإن النتائج تشمل:
- وفورات كبيرة و فورية في الطاقة تؤدي بانتظام إلى توفير التكاليف لتحقيق إجمالي عائد على الاستثمار في أقل من سنتين إلى ثلاث سنوات.
- حوافز و خصومات من مزودي الطاقة الإقليميين و المحليين، و التي يمكن أن تعوض التكاليف الأولية للمشروع بنسبة تصل إلى 50٪.
- عمر خدمة أطول لمعدات الإدارة الحرارية، مما يقلل التكلفة الإجمالية للملكية (TCO).
- موثوقية أكبر و وقت تعطل أقل بسبب أداء النظام الأفضل.
- رؤية أكبر و التحكم في الظروف البيئية في مركز البيانات.
- قدرة تبريد أفضل.
- انخفاض البصمة الكربونية و زيادة الاستدامة التشغيلية بفضل انخفاض استهلاك الطاقة.
- إنتاجية أعلى للقوى العاملة.
ما أنواع الترقيات المتوفرة لـ نظام الإدارة الحرارية ؟
هناك العديد من أنواع أنظمة الإدارة الحرارية لمراكز البيانات، مثل التوسع المباشر، أو المبردات التي يتم ضخها، أو أنظمة المياه المبردة.
يتكون كل نوع من الأنظمة من عدة مكونات مهمة، بما في ذلك ضاغط و مشغل ماء مبرد و ملف و مروحة و أجهزة استشعار و أدوات تحكم. بعض المكونات مثل الضواغط و الملفات، و التي تميل إلى أن تكون أغلى العناصر في النظام. يمكن أن تعمل دون مشاكل لسنوات عديدة.
و مع ذلك، فإن المراوح وأجهزة الاستشعار وتقنيات التحكم في تطور مستمر. إذا كان فريق الإدارة الحرارية لديك يبلغ من العمر بضع سنوات. فمن المحتمل أن تتوفر تحديثات يمكنها تحسين أداء النظام.
في الواقع، تشير التقديرات إلى أن 90٪ من وحدات تبريد مركز البيانات التي تم تركيبها في آخر 15 عامًا تفتقر إلى المكونات التي يمكن أن توفر ما يصل إلى 80٪ من استهلاك الطاقة الحالي، و لحسن الحظ، تعتبر الترقيات أو الترقيات لهذه المكونات غير غازية نسبيًا و سريعة و منخفضة التكلفة للتنفيذ. سنقوم بفحص كل نوع من أنواع التحديث بمزيد من التفاصيل أدناه.
1- ترقيات المروحة
المراوح هي مكونات مهمة في استهلاك الطاقة لنظام التبريد. عادة ما تكون مراوح الإمداد الداخلية المدمجة في معظم أنظمة الإدارة الحرارية الحالية، من نماذج الطرد المركزي ذات السرعة الثابتة. تعمل بسرعة واحدة طوال الوقت و يتم برمجتها عادةً للعمل أثناء الأحمال القصوى. و مع ذلك، في العديد من التطبيقات، نادرًا ما تحدث ظروف تحميل الذروة. مما يعني أن المراوح تميل إلى العمل بقوة أكبر مما ينبغي، مما يتسبب في زيادة تبريد المساحة و إهدار الطاقة غير الضروري.
يمكن لمديري مراكز البيانات حل هذه المشكلة باستخدام تقنيات المروحة متغيرة السرعة، و التي توفر الطاقة من خلال أنظمة التبريد التي تضبط تلقائيًا سرعة المروحة للاستجابة لظروف الغرفة الحالية أثناء تغيرها. بدلاً من التشغيل المستمر بحمل كامل، يمكن تعديل المراوح بكثافة منخفضة أو عالية. من 25٪ إلى 100٪ اعتمادًا على النظام، لمطابقة مدخلات تدفق الهواء بشكل فعال مع متطلبات الحمولة للغرفة. هذا يمنع التبريد الزائد و يمكن أن يقلل من استهلاك طاقة المروحة بنسبة تصل إلى 76٪. هذه التوفيرات الكبيرة في الطاقة ممكنة بسبب قانون التكعيب، الذي يحدد العلاقة بين السرعة والقوة للمروحة. ينص القانون على أن القوة تتناسب مع السرعة تكعيب؛ لذلك حتى التخفيض البسيط في السرعة لديه القدرة على تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير.
أكثر تقنيات ترقية المروحة فاعلية المتاحة للتعديلات التحديثية هي:
المراوح التي يتم تبديلها كهربائيًا (EC): مراوح EC هي مراوح دفع مباشر، يتم دمجها في نظام التبريد عن طريق استبدال مراوح الطرد المركزي و تجميعات المحركات. و إنها مثالية للمعدات السفلية.
تتحكم مراوح EC في السرعة من خلال تغيير جهد التيار المستمر الموفر للمروحة. حيث إنها بطبيعتها أكثر كفاءة من مراوح الطرد المركزي التقليدية نظرًا لتصميمها الفريد، الذي يستخدم محرك EC بدون فرش على مروحة بمحرك منحنية للخلف.
نتيجة لذلك، فإنها توفر الطاقة حتى عندما تكون وحدة التبريد عند التحميل الكامل. على الرغم من أن مراوح EC يمكن أن تكون أغلى بنسبة تصل إلى 50٪ من مراوح السرعة المتغيرة (VSD) و التردد المتغير (VFD). إلا أنها يمكن أن توفر قدرًا أكبر من الطاقة و تكاليف صيانة أقل، مما يؤدي إلى انخفاض إجمالي تكلفة الملكية. بالإضافة إلى ذلك، توفر تقنية مروحة EC للشركة المصنعة أو المستخدم النهائي مئات من نقاط البيانات عند تشغيلها من خلال التحكم الذكي أو أنظمة إدارة المباني (BMS)، و التي يمكن استخدامها لاحقًا لزيادة تحسين البيئة.
2- أنواع الترقيات المتوفرة لـ نظام الإدارة الحرارية : ترقيات التحكم
تأتي العديد من أنظمة الإدارة الحرارية مع مستوى أساسي من التحكم يسمح لموظفي مركز البيانات بضبط و مراقبة درجة الحرارة و الرطوبة وتدفق الهواء.
توفر بعض وحدات التحكم أيضًا معلومات حول أوقات تشغيل المكونات و سجل الإنذار. على الرغم من أن المعلومات التي توفرها عناصر التحكم هذه ضرورية لمراقبة البيئة و ضمان التشغيل. فإن إضافة المزيد من أدوات التحكم الذكية المتقدمة يمكن أن تزيد من تحسين أداء نظام التبريد و تقطع شوطًا طويلاً نحو تحسين كفاءة الطاقة.
على سبيل المثال، باستبدال وحدات التحكم القديمة في النظام بمنصة التحكم Vertiv ™ Liebert® iCOM ™. يمكن لمديري مراكز البيانات دمج وحدات تبريد متعددة في نظام تبريد واحد. تعمل الوحدات معًا كفريق واحد لتبريد البيئة.
بشكل عام، يمكن أن تجلب تحديثات التحكم خمس مزايا رئيسية:
كفاءة أفضل في استخدام الطاقة. يمكن أن تعمل أدوات التحكم المتقدمة على تحسين كفاءة الطاقة بنسبة تصل إلى 10-20٪ في كل وحدة تبريد فردية و ما يصل إلى 50٪ في نظام التبريد. يتم تحقيق ذلك من خلال منع الوحدات من العمل في الاتجاه المعاكس (بينما يتم تسخين بعض الوحدات و ترطيبها، يتم تبريد البعض الآخر و إزالة الرطوبة) و ضمان سرعة مروحة منسقة لتدفق مستمر و مستمر.
موثوقية أكبر، حيث يعمل تدفق الهواء المتسق و المحسن على التخلص من النقاط الساخنة التي يمكن أن تلحق الضرر بمعدات تكنولوجيا المعلومات الحساسة. بالإضافة إلى ذلك، يساعد وضع العمل الجماعي على حماية أي وحدة فردية من المشاكل المحتملة. إذا توقفت وحدة واحدة في الفريق عن التبريد ، ينتهي الأمر بالآخرين للقيام بعملهم.
كذلك رؤية أكبر، توفر عناصر التحكم الصحيحة، جنبًا إلى جنب مع المستشعرات المناسبة (انظر ترقيات المستشعر أدناه)، نظرة ثاقبة لبيئة مركز البيانات و تسمح بتوصيل نظام الإدارة الحرارية بنظام إدارة المباني. و بالتالي فإن مديري مراكز البيانات لديهم رؤية كاملة للظروف البيئية للمركز، غالبًا من شاشة واحدة، مما يسهل مراقبة الظروف و اكتشاف أي مشكلة تتطلب الاهتمام.
زيادة إنتاجية العاملين، و بالإضافة إلى تحسين الرؤية في الظروف في مركز البيانات، تسمح عناصر التحكم المتقدمة بإدارة جميع الوحدات من موقع مركزي و غالبًا ما تتضمن إمكانات ضبط ذاتي تكيفية. مما يسمح للوحدات بالاستجابة تلقائيًا للظروف في مركز البيانات. و هذا الاسم، الإقطاع من أجل الإقلاع عن الأوراق المالية، الاسم الذي يستخدمه هذا الاسم عمر طويل للمعدات. يقلل وضع العمل الجماعي من عمر خدمة الفريق.
3- أنواع الترقيات المتوفرة لـ نظام الإدارة الحرارية : تحديثات المستشعر
غالبًا ما تسير المستشعرات المتقدمة جنبًا إلى جنب مع أنظمة التحكم الجديدة. في كثير من الحالات. تعتمد أنظمة الإدارة الحرارية فقط على مستشعر هواء عائد واحد لتحديد درجة حرارة هواء الإمداد المناسبة.
يمكن أن يؤدي ذلك إلى التبريد المفرط أو جعل هواء الإمداد أكثر برودة من اللازم، لأن مديري مراكز البيانات سيرغبون في تضمين بعض هامش الخطأ. و من الأفضل أن تكون باردًا جدًا على ألا تكون باردًا بدرجة كافية و تتحمل المخاطرة بإتلاف المعدات.
يؤدي استبدال مستشعر الهواء العائد بما يصل إلى ستة مستشعرات إمداد موجودة مباشرة في تيار الهواء، و في المساحة التي تبرد معدات تكنولوجيا المعلومات إلى توفير قياسات دقيقة لدرجة الحرارة، و التي تحدد بدقة أكبر قدرة التبريد المطلوبة.
يمكن وضع أجهزة الاستشعار الإضافية عن بُعد بشكل استراتيجي لاستشعار درجة حرارة الهواء و تقديم ملاحظات للمراوح. هذا يسمح لهم بالاستجابة بكمية مناسبة من تدفق الهواء. يوفر فصل السعة و مستشعرات تدفق الهواء عملية فعالة و موثوقة للغاية. مما يتيح في النهاية أقل سعة تبريد و سرعة ممكنة للتبريد و الموثوقية المناسبين.
4- أنواع الترقيات المتوفرة لـ نظام الإدارة الحرارية : احتواء الممر
لتحسين المروحة و التحكم و ترقيات المستشعر، يجب تكوين مراكز البيانات لفصل تدفقات الهواء الساخن و البارد. يضمن تكوين الممر الساخن / البارد كفاءة البنية التحتية لمركز البيانات من خلال إبقاء الهواء الساخن مطرودًا بواسطة معدات تكنولوجيا المعلومات بعيدًا عن الهواء البارد المسؤول عن تبريده. و بهذه الطريقة، لا تحتاج أنظمة التبريد إلى العمل بجد للتحكم في درجة حرارة هواء الإمداد.
يدعم نظام احتواء الممر أو الحاجز المادي الذي يحيط بالممرات الباردة هذا الترتيب. و يمنع أيضًا اختلاط الهواء الساخن و البارد و يزيد من كفاءة نظام التبريد بنسبة 25-50٪. يمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة قدرة أنظمة التبريد لديك و تمكين كثافة تكنولوجيا المعلومات الإضافية في كل رف دون الحاجة إلى إضافة المزيد من معدات التبريد.
خدمات الترقية الحرارية
يمكن لخبراء البنية التحتية فيرتيف مساعدتك في تحديد الترقيات المناسبة بناءً على عمر و قدرات فريق الإدارة الحرارية الحالي لديك. عندما تفكر في خياراتك، يمكن لفرقنا مساعدتك:
- احسب تحسينات الكفاءة ووفورات التكلفة المحتملة من كل ترقية.
- تحديد الحسومات و حوافز الكفاءة التي قد تكون متاحة لمزودي الطاقة الإقليميين و المحليين و التقدم بطلب للحصول عليها.
- تحديد عائد الاستثمار و وقت المشروع على عائد الاستثمار.
- بمجرد أن تقرر المضي قدمًا في الترقيات، يمكن لفنيي فيرتيف المدربين في المصنع تثبيت مراوحك الجديدة / أو منصات التحكم و/ أو المستشعرات / أو نظام احتواء الممر بشكل احترافي مع القليل من التعطل أو عدم حدوث أي تعطيل لعمليات مركز البيانات. مما يتيح لك الاستفادة على الفور من توفير التكاليف و راحة البال الناتجة عن أنظمة الإدارة الحرارية الأكثر كفاءة و الأداء العالي.
اتصل بالإنترنت لمعرفة المزيد حول ترقيات نظام الإدارة الحرارية. أو اقرأ دراسة حالة الرعاية الصحية الحديثة الخاصة بنا على مثال لمشروع ترقية حرارية فيرتيف الذي حقق 360 ألف دولار في توفير الطاقة السنوي. و حقق ما يقرب من 700 ألف دولار في الخصومات، و تم إطفاءه في أقل من ثلاث سنوات.
حول فيرتيف (Vertiv)
توفر فيرتيف أجهزة و برامج و تحليلات و خدمات مستمرة لضمان تشغيل التطبيقات الحيوية لعملائك، و الأداء الأمثل، و النمو وفقًا لاحتياجات عملك، كمهندسين معماريين للاستمرارية. تحل فيرتيف أهم التحديات التي تواجه مراكز البيانات و شبكات الاتصالات و المرافق الصناعية و التجارية اليوم. من خلال مجموعة من حلول و خدمات البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات و التبريد و الطاقة. و التي تمتد من السحابة إلى حافة شبكة الاتصال. يقع المقر الرئيسي في كولومبوس، أوهايو، الولايات المتحدة الأمريكية. و يعمل في فيرتيف حوالي 20000 عامل و تعمل في أكثر من 130 دولة. لمزيد من المعلومات و للحصول على أحدث أخبار و محتويات فيرتيف، قم بزيارة فيرتيف.
اقرأ ايضًا: الطباعة ثلاثية الأبعاد FDM : تقنية جديدة و إليك أبرز استخدماتها
