Obniżenie zużycia energii to obecnie gorący temat dla każdego, kto zarządza laboratorium lub centrum danych. Koszty użytkowania stale rosną, serwery i pamięć masowa wciąż się rozrastają, a niewiele wskazuje na to, że „chmura” w tym pomoże. Niezależnie od wielkości przedsiębiorstwa, koszty energii stanowią znaczną część budżetu OPEX (nr 4 w rankingu StorageReview); wliczając w to bezpośrednie zużycie energii przez serwery i powiązany sprzęt, a także pośrednie zużycie energii na chłodzenie całego systemu. Podczas jednej z moich pierwszych wizyt w siedzibie Dell w Round Rock w Teksasie miałem przyjemność zobaczyć Dell Fresh Air Hot House , co zainspirowało mnie do pomysłów, które ostatecznie obniżyły całkowite zużycie energii w laboratorium testowym StorageReview.
Dla tych, którzy jeszcze tego nie widzieli, Dell Fresh Air Hot House to nic innego jak ochrona przed słońcem i deszczem dla mini centrum danych działającego na środku parkingu Della. Jego celem jest obalenie mitu, że serwery, pamięci masowe i urządzenia sieciowe naprawdę potrzebują idealnej temperatury otoczenia 68°C, co wielu uważa za konieczne. Dążenie do osiągnięcia tak niskiej temperatury jest kosztowne i zazwyczaj wymaga znacznie większych nakładów inwestycyjnych w urządzenia chłodzące niż w podstawowe systemy uzdatniania powietrza, aby zapewnić przepływ świeżego powietrza w pomieszczeniu. Po konsultacji z zespołem Della odpowiedzialnym za ten projekt, zwróciłem się do naszego laboratorium, aby poszukać sposobów na oszczędności.
Podczas ostatniej modernizacji laboratorium, głównym celem było przeniesienie sprzętu do przestrzeni, w której kreatywne metody przepływu powietrza pozwoliłyby nam obniżyć koszty zarówno ogrzewania, jak i chłodzenia. Laboratorium testowe StorageReview nie wpisuje się w wiele równań HVAC, ponieważ obciążenia chłodnicze są zazwyczaj obliczane w stabilnym, ale rosnącym zakresie. Przewymiarowanie sprzętu chłodzącego jest równie szkodliwe, jak jego niedowymiarowanie. Z uwagi na zmienne zużycie energii w laboratorium w zależności od projektu, zaobserwowaliśmy wahania od 2 kW do ponad 15 kW, czyli innymi słowy, od obciążenia 51 BTU do ponad 7 BTU. Mamy na przykład jedno urządzenie testowe, które może zużywać ponad 6 kW. Dopasowanie klimatyzatora do maksymalnego możliwego obciążenia w naszym laboratorium (obecnie 24 kW) oznaczałoby zainstalowanie klimatyzatora o mocy 7 ton. Niezależnie od tego, jak wydajny jest ten model, nie byłby w stanie działać bez drastycznego skracania cykli w dni, w których nasze obciążenie jest minimalne. Instalacja i obsługa kosztowałyby krocie, zużywając niewiarygodnie dużo energii, zwiększając nasze całkowite koszty operacyjne (OPEX).
W chłodne miesiące w Cincinnati laboratorium całkowicie ogrzewa nasz budynek o powierzchni 4,100 stóp kwadratowych (ok. 380 m²). Oznacza to, że urządzenia testowe działające zimą dostarczają „darmowe” ciepło do biura, odprowadzając ciepłe powietrze z powrotem do głównego systemu HVAC. W cieplejsze miesiące działamy w innym obiegu, w którym świeże powietrze jest zasysane do laboratorium, a gorące powietrze jest odprowadzane rurami, odizolowane od systemu HVAC budynku. W rezultacie w ciągu ostatnich dwóch lat laboratorium rozwijało się, przy stosunkowo stabilnym lub spadającym zużyciu energii i stabilnym rachunku za prąd. Jest to istotne, gdy jednostki testowe były tak duże, jak w pełni zapełnione szafy magazynowe, jak w naszym projekcie SUSE Storage na sprzęcie HPE Apollo.
Patrząc na nasze zużycie energii w ciągu ostatnich dwóch lat, można zauważyć kilka trendów. Zużycie energii spada w miesiącach zimowych, kiedy wykorzystujemy ciepło do ogrzewania budynku, a wzrasta w cieplejszych miesiącach, ale nie gwałtownie. W tym samym czasie znacznie rozszerzyliśmy liczbę używanych urządzeń i wdrożyliśmy inne środki oszczędzania energii, które pomagają nam kontrolować zużycie energii. Urządzenia testowe nie są włączane między testami, jeśli występuje nadmierny czas bezczynności. Sprzęt jest wyłączany na noc, jeśli kolejny test nie rozpocznie się przed następnym dniem. Używamy zarządzalnych listew zasilających Eaton G3 do odłączania zasilania od serwerów, pamięci masowej i urządzeń sieciowych, które nie są używane, całkowicie eliminując chwilowe zużycie energii, które występuje w przypadku większości urządzeń podłączonych do prądu.
Sprzęt potrzebny do chłodzenia naszego laboratorium jest obecnie bardzo ekonomiczny. Używamy dwóch 8-calowych wentylatorów liniowych, które łącznie mogą wypompować z pomieszczenia 1,400 CFM gorącego powietrza. Oba wentylatory są podłączone do obwodu, w którym przekaźnik termostatu-regulatora może sterować ich włączeniem lub wyłączeniem. Wyłączanie może wydawać się nieefektywne, ale gwałtowne wzrosty temperatury w Ohio spowodowały, że w laboratorium temperatura osiągnęła 40-45°F (5-7°C), czyli wystarczająco niską, aby ponownie włączyć piec w budynku. Wraz z nadejściem cieplejszych dni i zbliżającego się lata, testujemy połączenie chłodzenia świeżym powietrzem z punktowymi agregatami chłodniczymi Tripp-Lite dla sprzętu wrażliwego na temperaturę. Dzięki połączeniu przenośnych i wbudowanych chłodziarek, możemy pozwolić większości naszego sprzętu pracować w wyższych temperaturach, podczas gdy bardziej wrażliwy sprzęt (akumulatory UPS SLA) działa zgodnie z zaleceniami producenta.
Amazon