พื้นฐาน: การระบายความร้อนของศูนย์ข้อมูลคืออะไร และทำงานอย่างไร

หน้าที่ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งสำหรับศูนย์ข้อมูลทุกแห่งคือการจัดการและติดตามสิ่งแวดล้อม หากร้อนเกินไปหรือชื้นเกินไป อาจเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ไอทีและทำให้ทำงานผิดปกติได้ พลังการประมวลผลจำนวนมหาศาลในศูนย์ข้อมูลทำให้เกิดความร้อนได้มาก ยิ่งมีการติดตั้งอุปกรณ์ในโรงงานมากเท่าใด ความร้อนก็จะเพิ่มมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่มีประสิทธิภาพ

การระบายความร้อนของศูนย์ข้อมูลหมายถึงอุปกรณ์ เครื่องมือ ระบบ เทคโนโลยี และหลักปฏิบัติโดยรวมที่ใช้ในการควบคุมและรักษาอุณหภูมิและความชื้นภายในศูนย์ข้อมูล เนื่องจากการทำงานของเซิร์ฟเวอร์และฮาร์ดแวร์อื่นๆ สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้จึงสร้างความร้อนได้มาก และหากไม่มีการระบายความร้อนที่เพียงพอ พวกเขาเสี่ยงต่อการเกิดความร้อนสูงเกินไป ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของอุปกรณ์และการหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง

อุณหภูมิและความชื้นที่สูงถือเป็นสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อไอทีและอุปกรณ์ไฟฟ้า เซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์เครือข่ายไวต่อความผันผวนของอุณหภูมิมาก ความร้อนและความชื้นที่มากเกินไปอาจทำให้ฮาร์ดแวร์ทำงานล้มเหลวและหยุดทำงาน ส่งผลให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์ราคาแพงลดลง อุปกรณ์ที่เสียหายอาจนำไปสู่ความเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้และปัญหาด้านความปลอดภัยอื่นๆ นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายสูงในการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์บ่อยครั้งอาจสร้างภาระให้กับงบประมาณการดำเนินงานได้

การระบายความร้อนในศูนย์ข้อมูลทำงานบนหลักการแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งจะขจัดความร้อนส่วนเกินออกจากอากาศและแทนที่ด้วยอากาศที่เย็นกว่า โดยปกติจะทำด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งดังต่อไปนี้:

เซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์เครือข่ายในศูนย์ข้อมูลจะสร้างความร้อนจำนวนมากเมื่อทำงาน ก่อนอื่นระบบทำความเย็นจะต้องตรวจสอบและวัดภาระความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์เหล่านี้ เพื่อระบุพื้นที่และอุปกรณ์ที่ต้องระบายความร้อน

อากาศร้อนจะถูกขับออกไปด้านนอก จากนั้นอากาศภายนอกจะถูกนำเข้ามา โดยใช้เครื่องปรับอากาศเพื่อทำให้อากาศที่เข้ามาเย็นลงและหมุนเวียนภายในอาคาร

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อน ศูนย์ข้อมูลใช้กลยุทธ์การกักกัน ซีลทางเดินร้อนจะแยกอากาศร้อนที่สร้างโดยเซิร์ฟเวอร์ ในขณะที่ซีลทางเดินเย็นจะผนึกอากาศเย็นไปยังจุดที่ต้องการมากที่สุด

ในบางสภาพอากาศ ศูนย์ข้อมูลจะไล่อากาศร้อนออกไปข้างนอก แล้วดึงอากาศภายนอกที่ระบายความร้อนล่วงหน้าเข้ามาในสถานที่เพื่อทำความเย็น วิธีนี้เรียกว่าการทำความเย็นตามธรรมชาติ และเหมาะสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกในสภาพอากาศหนาวเย็นเท่านั้น

ทำให้สถานที่เย็นลงหรือร้อนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่แนะนำ และเปลี่ยนอุปกรณ์หากเกิดข้อผิดพลาด การใช้สิ่งที่เรียกว่าการทำความเย็นด้วยความร้อนหรือการทำความเย็นแบบควบแน่นอาจมีราคาถูกกว่า เนื่องจากวิธีการทำความเย็นแบบอื่นอาจมีราคาสูงกว่าต้นทุนการเปลี่ยนอุปกรณ์มาก

การระบายความร้อนด้วยอากาศและการระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นการระบายความร้อนของศูนย์ข้อมูลสองประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

ระบายความร้อนด้วยอากาศ

การระบายความร้อนด้วยอากาศเหมาะสำหรับศูนย์ข้อมูลและห้องสำนักงานขนาดเล็กและขนาดกลาง ในพื้นที่ที่มีอากาศเย็นหรือเขตอบอุ่น การระบายความร้อนด้วยอากาศจะคุ้มค่ากว่า โดยทั่วไประบบระบายความร้อนด้วยอากาศจะประหยัดกว่าระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว และค่อนข้างง่ายต่อการบำรุงรักษาและจัดการ

ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศควบคุมอุณหภูมิโดยการทำให้อากาศภายในห้องเย็นลง โดยปกติจะรวมถึงเครื่องปรับอากาศในห้องคอมพิวเตอร์ (CRAC) หรือเครื่องปรับอากาศในห้องคอมพิวเตอร์ (CRU) อากาศจะถูกสูบเข้าไปในห้องเครื่อง กรองและทำให้เย็นก่อนนำกลับเข้าไปในห้องเพื่อลดอุณหภูมิ เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นช่วยให้ระบบปรับการไหลของอากาศและอุณหภูมิให้ตรงกับความต้องการของอุปกรณ์

ระบายความร้อนด้วยของเหลว

การระบายความร้อนด้วยของเหลวมักใช้ในศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่และสภาพแวดล้อมการประมวลผลประสิทธิภาพสูง การระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นเรื่องปกติในสภาพแวดล้อมที่มีภาระความร้อนสูง ซึ่งต้องการประสิทธิภาพการทำความเย็นสูง โดยทั่วไประบบระบายความร้อนด้วยของเหลวจะใช้พื้นที่น้อยลง ทำให้ศูนย์ข้อมูลใช้พื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวใช้ตัวกลางในการทำความเย็นด้วยของเหลว เช่น น้ำหรือสารหล่อเย็นเหลว เพื่อดูดซับและกระจายความร้อนโดยการสัมผัสหรือการหมุนเวียน ระบบเหล่านี้สามารถใช้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหรือเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยตรงเพื่อถ่ายเทความร้อนไปยังตัวกลางที่เป็นของเหลว ซึ่งจากนั้นจะกระจายออกสู่สภาพแวดล้อมภายนอกโดยอุปกรณ์ทำความเย็น

เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น ระบบระบายความร้อนที่ช่วยให้ศูนย์ข้อมูลมีประสิทธิภาพและยั่งยืนก็เช่นกัน ความต้องการศูนย์ข้อมูลจะเพิ่มขึ้นเท่านั้น ดังนั้นเจ้าของสถานที่และลูกค้าจึงต้องค้นหาโซลูชันการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและคุ้มต้นทุนมากขึ้น อนาคตของการทำความเย็นของศูนย์ข้อมูลควรรับประกันประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมที่มากขึ้น ขณะเดียวกันก็รักษาความน่าเชื่อถือที่เราพึ่งพาในโลกที่เชื่อมต่อถึงกัน