Refrigeración Eficiente Javier López 0 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Refrigeración Eficiente Javier López 1 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Física M (masa)(Kg/seg) Q = x potencia = densidad x refrigeración (kW) (kg/ m3) V x caudal x (m3/seg) Cp x T calor específico x diferencia temperatura (kj/kgºC) (ºC) Cp = calor necesario para aumentar 1ºC 2 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services FLUIDO: Aire vs Agua Q (potencia refrigeración) = (densidad) x V (caudal) x Cp (calor específico) x T (dif.temperatura) AGUA AIRE = 1,18 Cp = 1,02 = 1000 T = 10 Cp = 4,2 T = 10 60 kW = 1,18 x 5 x 1,02 x 10 60 kW = 1000 x 0,0014 x 4,2 x 10 Caudal = 5 m3/seg Caudal = 0,0014 m3/seg a igual potencia (60 kW), es necesario menor caudal de agua que de aire EL AGUA ES MAS EFICIENTE COMO REFRIGERANTE QUE EL AIRE 3 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services FLUIDO: Flujo Q (potencia refrigeración) = (densidad) x V (caudal) x Cp (calor específico) x T (dif.temperatura) AIRE = 1,18 Cp = 1,02 T = 5 y 10 60 KW = 1,18 x 10 x 1,02 x 5 60 KW = 1,18 x 5 x 1,02 x 10 Caudal = 10 ó 5 m3/seg a igual potencia (60 kW), a mayor diferencia de temperatura, menor caudal de refrigerante EL TRATAMIENTO DE LOS FLUJOS DE FLUIDO MEJORA EL SISTEMA (CONTENCIÓN Y CERCANÍA) Calcular que el caudal de flujo proporcionado por el sistema de refrigeración, que entra en los servidores, es el adecuado 4 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Puerta Refrigerada Intercambiador de calor aire-agua Puerta trasera de los racks Batería alimentada por agua fría Sistema PASIVO ( sin consumo eléctrico ni ventiladores) Capacidad de absorción de cargas de calor de hasta 35 kW 5 Concepto de sala fría © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Puerta Refrigerada (funcionamiento) 6 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Puerta Refrigerada (ventajas) • Es una solución uniforme y compacta • No ocupa huella • Máxima eficiencia y mínimo riesgo, no usa ventiladores • Flujo de aire accionado por ventiladores de los servidores • Mínima caída de presión del aire • Sin ruido 7 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Puerta Refrigerada (instalación) Rebajar carga en los racks -> aumentar temp. Agua Chillers redundantes con freecooling + enfriamiento adiabático Carga IT: 800 kW Rack 30-32 kW agua 15/21ºC PUE: Potencia Frigorífica: 265-210 kW 1.33 - 1.26 Total Energy: 1,065-1,010 MW PUE Mecánico LOEWE CSC 8 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Liquid Cooling al Servidor Refrigeración por agua, directa al chip Intercambiador de calor en la trasera del rack Agua caliente Bombas internas de circulación del agua Capacidad de absorción de entre el 60 y 80% de la carga térmica del servidor 9 FEBRERO 2015 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Liquid Cooling al Servidor (componentes) CPU GPU MEMORIA TUBOS CONEXION 10 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Liquid Cooling al Servidor (componentes) Rack CDU PORTICO DE DISTRIBUCION Intercambiador de calor agua exterior –agua interior Temperaturas del agua de entrada 40ºC y de salida 60ºC 11 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Liquid Cooling al Servidor (funcionamiento) 12 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Liquid Cooling al Servidor (ventajas) Nº de racks requeridos para 1.000 nodos PRIMERGY CX2550 M1p • Es una solución compacta • No ocupa huella • Permite aumentar la densidad por rack • La baja presión del circuito de agua evita derrames • El calor del agua puede emplearse en otros usos • Máxima eficacia energética • Sin ruido • Requiere refrigeración por aire para los elementos sin liquid cooling 13 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services Liquid Cooling al Servidor (instalación) DRY COOLER (LC) CHILLER + CRAH (AC) CHILLER + CRAH (AC) 40/60ºC 10/15ºC 10/15ºC Carga IT: 800 kW Potencia Frigorífica: 450 kW Agua 10/15ºC Total Energy: 1.25 MW Carga IT: PUE: 1.56 500 kW (LC) + 300 kW (AC) Potencia Frigorífica: 160 kW Agua 10/15ºC y 40/60ºC Total Energy: PUE Mecánico 14 0.96 MW PUE: 1.2 PUE Mecánico © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services 15 © [YEAR OF CREATION e.g. 2013] [LEGAL ENTITY] 2015 Infrastructures Services