Arion Aisle Containment System สำหรับดาต้าเซ็นเตอร์ โซลูชั่นที่คุ้มค่ากับประสิทธิภาพที่เหนือกว่าเพื่อการประหยัดพลังงาน

การควบคุมลมร้อนและลมเย็นของห้องดาต้าเซ็นเตอร์ได้รับการยอมรับอย้างกว้างขวางว่าเป็นหนึ่งในยุทธศาสตร์ที่สําคัญที่สุดในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในห้องเซิร์ฟเวอร์ ในขณะที่ผู้ใช้งานมีทางเลือกในการกําหนดทิศทางเดินของลมร้อนและลมเย็น

โดยทีม Research, Design & Development ของ บริษัท เชอวาล อิเล็คโทรนิค เอ็นโคลสเชอร์ จำกัด ได้ทําการวิจัยและออกแบบ Arion Cold and Hot Aisle Containment  เพื่อรองรับการควบคุมลมร้อนและลมเย็นในศูนย์ข้อมูล (Data Center) ให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้งานที่เหมาะสมที่สุด

โดย Aisle Containment Systemแบ้งออกตามลักษณะการไหลของลมร้อนและลมเย็นได้เป็น 2 แบบดังนี้

1. Hot Aisle Containment

2. Cold Aisle Containment

Hot Aisle Containment

Hot Aisle Containment เป็นห้องกักลมร้อนให้ไหลผ่านไปภายนอกตลอดเวลา และให้ลมเย็นอยู่ในส่วนท้ังหมดของศูนย์ข้อมูล เพื่อให้ความเย็นไหลผ่านอุปกรณ์ในตู้ 19” ออกไปท่ีห้องกักความร้อนมีโครงสร้างเป็นตู้ 19” ติดตั้งเป็นสองแถวหันด้านหลังเข้าหากันติดต้ังประตูปิดท่ีปลายทั้งสองด้านของแถวตู้ 19” แล้วปิดช่องหว่างระหว่างด้านบนตู้ 19” ถึงฝ้าเพดานให้สนิทเป็นเน้ือเดียวกัน เพื่อใช้เป็นทางไหลกลับของลมร้อน และป้องกันไม้ให้ลมร้อนรั่วออกไปผสมกับลมเย็นหน้าตู้ 19” ซึ่งจะมีรูปแบบและทิศทางการไหลของลมร้อนและลมเย็น ตามรูป

แสดงให้เห็น Arion rack ติดตั้งให้หันหลังเข้าหากันบนพื้น ยกลอย (raised floor) ซึ่งหากติดต้ังตามมาตรฐานยุโรปแล้วระยะห่างระหว่างด้านหลังของตู้ 19” ต้องไม้น้อยกว้า 1,200 มม. ระบบทําความเย็น (CRAC: Computer Room Air Conditioner) จะปล่อย ลมเย็นด้วยความดันที่เหมาะสมลงด้านล่างของพ้ืนยกลอยที่ด้านหน้าของตู้ 19” ทุกแถวจะมีการติดตั้งแผ่นปิดชนิดรูพรุน (perforate tile) ส่วนด้านหลังตู้ 19” จะติดต้ังด้วยแผ่นปิดชนิดทึบ ด้วยความดันลมท่ีเหมาะสมจากระบบทําความเย็นจะทําให้มีลมส่วนหนึ่งถูกดันขึ้นสู่ด้านบนผ่านทางแผ่นปิดชนิดรูพรุนไปอยู่ด้านหน้าตู้ 19” เซิร์ฟเวอร์ท่ีติดต้ังภายในตู้ 19” จะดูดลมเย็นเข้าไป

แล้วปล่อยลมร้อนออกที่ประตูหลัง จึงทําให้ด้านหลังของตู้ 19” ท่ีเป็นห้องปิดมีลมร้อนไหลผ่านอยู้ตลอดเวลา ลมร้อนน้ีจะถูกดูด กลับไปยังระบบทําความเย็นผ้านทางระบบท่อหรือฝ้าเพดาน เพื่อเปลี่ยนให้เป็นลมเย็นกลับมาป้อนให้ด้านหน้าตู้ 19” ใหม่เป็นวัฏจักรแบบน้ีตลอดเวลา

โดยจะเป็นการประหยัดพลังงานมากกว้ากรณีท่ีอุณหภูมิลมร้อนสูงมากๆ ให้ปล้อยทิ้งออกนอกศูนย์ข้อมูล แล้วดูดอากาศเย็นจาก รอบๆ ศูนย์ข้อมูลกลับเข้ามาเปล่ียนเป็นลมเย็นแทน

ประโยชน์ของ Hot Aisle Containment

– ใช้ระบบท้อสําหรับการไหลกลับของลมร้อน

– อุณหภูมิภายในศูนย์ข้อมูลท้ังหมดจะเย็น

– อุปกรณ์ต่างๆ ในห้องก็จะทํางานภายใต้อากาศเย็น

– มีลมรั่วผ้านรอยต่อแผ่นปิดของพื้นยกลอยแต่ไม่มีผลเสีย เพราะลมรั่วในบริเวณที่เป็นอากาศเย็นอยู้แล้ว

– ประหยัดพลังงานจากระบบทําความเย็นท่ีทํางานน้อยลง เพราะลมเย็นมีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในห้องควบคุม

สิ่งที่ต้องคํานึงถึง

– อุณหภูมิภายใน Aisle Containment จะประมาณ 30-40 องศาเซลเซียส

– โดยปกติค้าใช้จ่ายในการติดต้ังจะแพงกว่าเมื่อเทียบ กับ Cold Aisle Containment

– ความสูงระหว่างตู้ 19” กับช่องปล่องไหลกลับของลมร้อน

– ระบบดูดความร้อนไหลกลับ

Cold Aisle Containment

Cold Aisle Containment เป็นพื้นที่ที่มีีลมเย็นไหลผ้านอยู้ภายในห้องตลอดเวลา และมีลมร้อนไหลในส่วนที่เหลือทั้งหมดของ ศูนย์ข้อมูล มีโครงสร้างเป็นตู้ 19” ติดต้ังเป็นสองแถวหันด้านหน้า เข้าหากันติดตั้งประตูปิดที่ปลายทั้งสองด้านของแถวตู้ 19” แล้ว ปิดช่องว่างด้านบนตู้ 19” ด้วยวัสดุโปร่งใส เพื่อให้ระบบแสงสว่างจากเพดานสามารถส่องผ่านวัสดุโปร่งใสนี้ได้ และทําให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถทํางานได้โดยไม้ต้องติดตั้งระบบแสงสว่างเพิ่มเติม ซึ่งจะมีรูปแบบและทิศทางการไหลของลมเย็นและลมร้อนตามรูป

ลักษณะการไหลเวียนของลมร้อนและลมเย็นสําหรับ Aisle Containment ชนิดลมร้อนและลมเย็นมีการไหลเวียนแบบเดียวกัน แต่จะแตกต้างกันท่ีโครงสร้างของอุปกรณ์ที่ประกอบเป็น Aisle containment เท่านั้น Cold Aisle Containment จะมุ่งเน้นความสนใจไปที่การทําความเย็นให้กับอุปกรณ์ไอทีภายในตู้ 19” เท่านั้น โดยไม้ให้ความสนใจกับพื้นท่ีที่อยู่ด้านนอก Aisle containment แต่อย่างใด และพื้นท่ี ด้านนอก Aisle containment ท้ังหมดน้ีก็จะมีลมร้อนที่มีอุณหภูมิใกล้เคียงกับลมร้อนท่ีปล่อยออกจากด้านหลังตู้ 19” การติดต้ัง Cold Aisle Containment ให้กับศูนย์ข้อมูลเก้าท่ีเปิดให้บริการอยู่แล้วจะสามารถทําการติดต้ังได้ง่ายกว่า   เพราะไม้มีความจําเป็นท่ีจะต้องปรับปรุงแก้ไขโครงสร้างอาคารเดิมแต่อย่างใด

ในการติดตั้ง Arion Cold Aisle Containment ทีมงาน RD&D ของเชอวาลได้ออกแบบให้สามารถติดตั้งเพ่ิมเติมเข้ากับแถวของตู้ 19” Arion ได้โดยไม่ต้องมีการเจาะหรือการยึดตายเข้ากับพื้นยกลอย และแก้ไขฝ้าเพดานแต่อย่างใด อย่างไรก็ดี จําเป็นต้องพิจารณาถึงระบบทําความเย็นสําหรับอุปกรณ์ที่ไม่ใช่อุปกรณ์ไอที ซึ่งอยู่ด้านนอก Aisle Containment ด้วย โดยอุปกรณ์เหล่านี้จะต้องทํางานอยู่ภายใต้อุณหภูมิท่ีสูงกว่าเดิมหลายองศาเซลเซียส จึงต้องม่ันใจว่าอุปกรณ์เหล่านี้จะยังคงสามารถทํางานได้โดยไม่มีปัญหาใดๆ

ประโยชน์ของ Cold Aisle Containment

– ติดต้ังกับศูนย์ข้อมูลปัจจุบันท่ีเป็นระบบพื้นยกลอย และเปิดให้บริการอยู่แล้วโดยไม่ต้องปรับปรุงห้องใดๆ

– มุ่งเน้นการทําความเย็นให้แก่อุปกรณ์ไอทีภายในตู้ 19” เท่านั้น ความหนาแน่นของเซิร์ฟเวอร์ท่ีรองรับได้ ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมท้ังหมดของห้องเซิร์ฟเวอร์เอง

– ประหยัดพลังงาน เพราะสามารถใช้ลมเย็นที่มีอุณหภูมิสูงข้ึนได้ เล็กน้อย และใช้เวลาทําางานน้อยกว่า

สิ่งที่ต้องคํานึงถึง

– มีลมเย็นรั่วผ่านรอยต่อของแผ่นปิดขึ้นไปผสมกับลมร้อนใน พ้ืนที่ด้านบนที่อยู้นอก Aisle containment ได้ ดังนั้นการควบคุมความดันลมเย็นให้เหมาะสมจะช้วยประหยัดพลังงาน และลดความสูญเสียจากการร่ัวน้ีได้

– อาจจําเป็นต้องติดตั้งระบบทําความเย็นสําหรับอุปกรณ์ท่ีอยู่ ภายนอก Aisle containment

– ระบบป้องกันเพลิงไหม้ที่ได้ออกแบบไว้ก้อนนี้จะมีผลกระทบ โดยตรงหลังการติดต้ังระบบ

– อุณหภูมิภายในพื้นท่ีศูนย์ข้อมูลจะสูงกว่าเดิม

จากการศึกษาข้อมูลหลายๆ แห่งก็ยังไ่สามารถสรุปได้ว่าระบบ Hot Aisle Containment หรือ Cold Aisle Containment สามารถ ประหยัดพลังงานได้มากกว่ากัน โดยรวมแล้วสามารถประหยัดพลังงานได้ใกล้เคียงกัน ดังนั้นในการตัดสินใจว่าจะเลือกติดตั้ง Aisle Containment แบบใดนั้นขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของผู้ออกแบบระบบว่าสภาพแวดล้อมที่เป็นอยู่ปัจจุบันว่าเหมาะกับการติดตั้งใช้งานระบบใดกว่ากัน

อย้างไรก็ดี ในการใช้งานระยะยาวนั้นการใช้ Hot Aisle Containment น่าจะประหยัดพลังงานได้ดีกว่า การรั่วของลมเย็นผ่านทางรอยต่อแผ่นปิดของพื้นยกลอยขึ้นมาด้านบนก็ไม้ทําให้เกิดความสูญเสียใดๆ เพราะอากาศบนพื้นยกลอยก็เป็นอากาศเย็นอยู่แล้ว สภาพการทํางานก็ดีกว่าเพราะทั้งห้องจะเย็นตลอดเวลา ไม้เกิดอาการกระทบร้อนกระทบเย็นเวลาเดินเข้าไปทํางานที่หน้าตู้ 19” และไม่ต้องห่วงอุปกรณ์ที่ทํางานอยู้ภายนอก Hot Aisle containment ด้วย

จากข้อมูลอ้างอิงของ Energy Start ซึ่งเป็นหน่วยงาน EPA (Environmental Protection Agency) ของสหรัฐอเมริกาว่าระบบ Aisle Containment สามารถลดการใช้พลังงานลงได้ 5-10% และ หากคิดเฉพาะพลังงานที่ใช้กับชุดพัดลมดูดอากาศแล้ว ก็สามารถลดการใช้พลังงานลงได้ถึง 20-25% เลยทีเดียว

###