Trả lời: Thiết kế cho Data Center
Chào các bạn,
Mình là người đã từng làm việc thiết kế và tính toán,triển khai giám sát , cũng như fixed bug cho các sai sót về thiết kế của rất nhiều trung tâm dữ liệu nên cũng có chút kinh nghiệm chia sẽ với các bạn. Trên thực triển khai toàn bộ các điều minh đề cập mình đều đã gạp tại vN.
Mình sẽ trình bày từng cách thiết kế khác nhau đi từ cổ điển đến hiện đại.
Phần tính toán phức tạp hơn mình sẽ trình bày vào dịp khác.
PHÂN LOẠI
Quan điểm của mình có 05 trung tâm dữ liệu cần lưu ý (không tính phòng IT nhỏ).
+ DC cho Telecom ... Tải nhiệt ổn định, có mật độ nhiệt thấp đến vừa trên diện tích.
+ DC hosting, broadbank ... Tải nhiệt ổn định có mật độ nhiệt cao trên diện tích tủ.
+ DC cho Ngan Hang, Tai Chinh, công ty hoạt động IT software... Đặt trưng tải nhiệt lên xuống theo giờ, ngày (giờ khớp lệnh, giờ chuyển tiền trung chuyển qua cổng chuyển tiền, giờ sao lưu,giờ làm việc giao dịch với khách hàng...).Tải nhiệt đồng thời giao động rất khác nhau tuỳ theo khu vực đặt thiết bị (có khu vực lên vô cùng nóng, và có khu vực vô cùng lạnh).
+ DC cho Grid Computing. Đặc trưng tải nhiệt lên xuống cực kỳ lớn tuỳ thuộc trạng thái tính toán. Lệch nhau giữa các chu kỳ tính toán có thể lên hơn 10 lần.Các chu kỳ đôi khi cách nhau chưa đến 1giờ.
+ DC service (cho thuê). Là tổng hòa giữa các hình thức trên và tuỳ theo định hướng kinh doanh mà đầu tư cho hợp lý.
==> Tải càng phức tạp, mật độ nhiệt càng cao, kế hoạch mở rộng không rõ ràng sẽ là thách thức lớn nhất. (nên lấy phí thiết kế).
Môi trường vận hành nhiệt đới cũng là thách thức đáng kể.
QUAN ĐIỂM THIẾT KẾ
+ Dựa theo đặc trưng tải nhiệt mà lựa chọn công nghệ thích hợp. Nếu sự thăng giáng của tải nhiệt (dựa vào đường tải đặc trưng) lớn thì phải có các biện pháp thích hợp để đáp ứng được quán tính nhiệt của tải.
+ Tính toán ít nhất khoảng 03 phương án khác nhau. (theo truyền thống, theo truyền thống + biện pháp cải thiện, theo công nghệ hiện đại).
+ Tính toán sự mở rộng làm nhiều phase mỗi phase khoảng 18tháng và tối đa trong 5năm. Những gì kéo dài trên 5năm nhất là với IT gần như khó có thể ước đoán được.
+ Tính chi phí đầu tư, chi phí vận hành sơ bộ.
==> Gút lại phương án tài chính tối ưu : khả năng chi trả tiền đầu tư của khách hàng, khả năng hoàn vốn. Lựa chọn sản phẩm thích hợp.
Một lưu ý nhỏ là sau khi thiết kế phải làm việc lại với nhà sản xuất để nắm rõ các phần nào là option (tuyỳchọn) để tránh thiết kế và triển khai không giống nhau.
-----------------------------------------------
THIẾT KẾ THEO THỔI SÀN.
1.Truyền thống cổ điển
phát triển từ DC Telecom).
Dùng sàn giả (hoặc trần) có cao độ lớn khoảng 400mm- 600mm để tận dụng nó vừa đi dây vừa phân phối khí lạnh. Nó đóng vai trò ống gió phân phối khí lạnh và vì vậy cũng phải xem xét đến hiệu ứng thoát nhiệt, trở lực gió nếu tính toán vừa sát với công suất lạnh.
Các tấm hút khí và thoát khí phải là loại điều chỉnh được độ mở (bằng tay/hoặc tự động)để cân bằng áp suất trở lực gió. Trường hợp diện tích sàn lớn hơn 10x10m, nên phối hợp các biện pháp gắn quạt tăng cường lực hút, lực thổi và quạt tăng áp. Có thể kết hợp với các ổng gió dẫn trực tiếp đến các khu vực trọng yếu.
Khi có nhiều máy phải sử dụng loại có cửa gió tự động đóng khi máy ngừng, và tự mở khi máy chạy. Nếu đặt ở phòng ngoài thổi vào thì phải liên kết với hệ thống báo cháy đóng tất cả các cửa gió này để ngăn cháy lan.
Thường các máy lạnh phải đặt thêm một vài sensor ở xa (remote sensor) để máy lạnh không bị ngừng đối với các tải nhiệt ở xa. Nếu không máy có thể ngừng hoạt động khi thấy không khí return đạt đủ độ lạnh (nhiệt độ return không phản ánh chính xác). Một số site tôi gặp không có remote sensor hoặc vị trí đặt remote sensor không thích hợp, hoặc trước đây thích hợp sau này lại không, người quản lý buộc phải chỉnh máy lạnh rất lạnh để máy luôn luôn chạy, do vậy một số khu vực vô cùng lạnh.
Phải có bộ quản lý các máy lạnh chung nhóm để điều khiển tránh cơ cấu kéo đẩy, chống đối giữa các máy lạnh.
Giải quyết vấn đề khử ẩm tự nhiên: Thực tế để đảm bảo nhiệt độ ở phòng phía xa là 22oC thì nhiệt độ gió cấp ra của máy lạnh sẽ là từ 14oC - 18oC, hầu như dưới 16oC nước sẽ có khuynh hướng đọng nước ngưng. Sự chuyển pha này sẽ làm giảm công suất máy lạnh do vậy tính toán phải lưu ý đến diện tích và phải tính dư thêm công suất lạnh do sự tổn thất tự nhiên này.
Khứ ẩm nhân tạo: Máy lạnh chính xác sẽ làm không khí có thể lạnh đến 10 - 12oC để khử ẩm. Do vậy nó cần một bộ sấy để nâng không khí supply lên khoảng 16 -17oC trước khi thổi ra ngoài. Thường nó sẽ bằng 10% năng lực lạnh.
Bộ tạo ẩm: thông thường máy lạnh chính xác nó sẽ không khử ẩm thấp hơn mức cài đặt trừ khi không khí bị khô (do môi trường ôn đời).Do vậy lẽ ra bộ tạo ẩm laàkhông cần thiết ở môi trường nhiệt đới.Nhưng các loại máy thổi sàn luôn có sự khử ẩm tự nhiên nên không khí sẽ mỗi lúc một khô. Khi độ ẩm còn 20% sẽ có các lỗi bit sinh ra do hiện tượng tỉnh điện, máy tính có thể bị ảnh hưởng, mạng có thể chậm xuống hoặc bị treo. Do vậy cần một bộ tạo ẩm dạng hơi với năng lực phù hợp (tuỳ theo diện tích phòng) có thể đạt đến 7kg nước/giờ cho công suất lạnh khoảng 60kW (gần 18Ton).
Thải nước: Cần lắp đặt máy bơm nước thải ra có năng lực tốt. Cao độ và lưu lượng cũng như sự cảnh báo bơm hỏng là cần thiết. Máy lạnh có thể bị hóa đá ở dàn trao đổi nhiệt nếu nước ngưng tràn không thoát được.
Phát hiện rò rỉ nước: gắn xung quanh máy lạnh và có thể ở xa tuỳ thuộc vào độ dốc và cách phân phối gió. Rất cẩn thận nếu sử dụng trên trần có thể nước vào thiết bị.
Vách trần, tường, sàn: phải lót kiềm, sơn cách nhiệt và cách nhiệt cẩn thận bên trong và sử dụng vật liệu cách nhiệt rất tốt. Sự rạn nứt có thể xảy ra do độ ẩm nhiệt độ bên ngoài quá lệch (đặc biệt với loại máy thổi sàn).
Phòng trung gian: với sự chênh lệch lớn cần có một phòng trung gian để đem thiết bị từ trong ra ngoài và ngược lại. Phòng này sẽ gắn máy lạnh nhẹ. Nhằm mục đích thiết bị sẽ không bị đọng nước, sốc nhiệt khi đem từ trong phòng lạnh ra phòng nóng ẩm cao.
- Đối với tải nhiệt nhẹ, sự thăng giáng thấp. Giải pháp này rất tốt.
- Đối với tải nhiệt cao, sự thăng giáng thấp. Giải pháp này cũng khá kinh tế
- Đối với tải nhiệt vừa, sự thăng giáng cao. Không kinh tế về đầu tư lẫn chi phí vận hành. Sẽ có hiệu ứng kinh tế giả là vẫn rất tốt khi các thiết bị, đầu tư cần phải lắp bị bỏ đi (đây là trường hợp người ta gọi là option).
