Peralatan yang digunakan di pusat data memaksakan persyaratan yang agak ketat pada kelembaban relatif udara di dalam ruangan. Ketika berkurang di bawah level tertentu, pelepasan muatan listrik statis dapat terjadi. Seperti yang Anda ketahui, listrik statis dapat berbahaya bagi peralatan TI di pusat data. Untuk menguranginya, disarankan untuk mempertahankan tingkat kelembaban relatif tertentu di lokasi pusat data.
Dengan kelembaban udara dipahami kandungan uap air di dalamnya. Bedakan antara kelembaban absolut dan relatif. Kelembaban absolut adalah densitas uap air di udara pada suhu tertentu. Semakin tinggi suhunya, semakin banyak uap air yang terkandung di udara. Jumlah maksimum uap air yang memenuhi udara pada suhu tertentu disebut kelembaban maksimum. Kelembaban lebih lanjut akan mengembun. Masalah kondensasi adalah masalah lain, oleh karena itu, melebihi nilai maksimum tingkat kelembaban relatif di pusat data juga tidak diinginkan dan harus dipantau.
Kelembaban Relatif didefinisikan sebagai rasio kelembaban absolut terhadap kelembaban maksimum pada suhu tertentu, dinyatakan dalam persentase.
Apa yang seharusnya menjadi kelembaban di pusat data?
Dokumen atau standar apa yang digunakan untuk mengatur kelembaban di pusat data? Sesuai dengan dokumen SP - 3-0092: (Standar TIA-942, edisi 7.0, Februari 2005) "Infrastruktur telekomunikasi pusat data", klausul 5.3.5.3. "Mengoperasikan parameter lingkungan" parameter ini harus sebagai berikut:
- suhu dengan termometer kering: dari 20º hingga 25º;
- Kelembaban relatif: dari 40% hingga 50%;
- titik embun: tidak lebih tinggi dari 21º;
- tingkat perubahan: tidak lebih dari 5º per jam.
Selain itu, spesifikasi untuk peralatan TI menunjukkan nilai kelembaban dan suhu yang diizinkan untuk model perangkat keras tertentu.
Sementara itu, menurut penelitian yang dilakukan pada tahun 2014 oleh komite teknis TC 9.9 dari American Society of Heating, Cooling and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE), diperkirakan kelembaban relatif dapat dikurangi hingga 8-15%, yang akan membantu menghemat energi dan meningkatkan efisiensi energi PUE tetapi membutuhkan tindakan perlindungan tertentu.
Lantai pusat data harus dapat menghilangkan listrik statis, serta terhubung ke ground dengan benar. Karyawan dan pengunjung pusat data harus mengenakan sepatu dengan sol yang memiliki sifat konduktivitas. Terlepas dari tingkat kelembaban, disarankan untuk selalu mengenakan gelang antistatik saat bekerja dengan peralatan atau saat mengganti bagian di dalam kasing.
Jika ketika berjalan di atas lantai yang tidak terisi dengan kelembaban 80%, tegangan listrik statis hanya mencapai 250 V, maka pada 20% sudah 12.000 V: percikan api dalam hal ini dapat menyebabkan kegagalan peralatan IT atau sistem telekomunikasi.
Untuk mempertahankan kelembaban relatif yang lebih tinggi, dibutuhkan uap yang lebih banyak, dan, sebagai akibatnya, konsumsi energi dan air yang lebih besar. Setelah semua, diketahui bahwa hingga 40% dari total konsumsi energi pusat data terdiri dari sistem pendingin (jika freon tradisional atau sistem chiller digunakan).
Untuk menjaga tingkat kelembaban yang dibutuhkan di pusat data, diperlukan konsumsi air dan listrik yang cukup tinggi - ini membutuhkan hingga 15% dari listrik yang dikonsumsi olehnya.
Menurunkan tingkat kelembaban dari 40-50% tradisional dimungkinkan dengan munculnya pusat data peralatan TI yang beroperasi pada suhu tinggi: udara hangat menyimpan lebih banyak uap, dan pusat data dapat menghemat listrik pada pabrik penguapan air pelembab (steam humidifier).Jika tingkat kelembaban lebih tinggi dari nilai yang diizinkan, kondensasi dapat terbentuk pada permukaan dingin peralatan, yang mengakibatkan korosi. Ini adalah salah satu masalah pusat data menggunakan freecooling, di mana udara luar bisa dingin atau lembab.
Di pusat data, dibangun di atas arsitektur koridor dingin dan panas, kemungkinan kondensasi tinggi di koridor dingin. Kondensasi pada komponen elektronik dapat merusak peralatan TI dan menyebabkan korsleting.
Dalam standar TIA-942-A yang diperbarui, parameter kelembaban ditentukan di bagian:
6.4.5.2.1 Parameter Operasional
Suhu dan kelembaban di ruang komputer harus dijaga sesuai dengan
persyaratan untuk peralatan kelas A1 atau A2 di ANSI / TIA-569-C.
Nilai suhu dan kelembaban yang diperlukan untuk peralatan kelas A1-A4 dan B.
Yaitu Saat ini nilai kelembaban maksimum untuk ruang kelas A1 dan A2 adalah 60%, untuk kelas B kisaran yang diizinkan adalah 8 hingga 80%.
Desain dan jenis sistem humidifikasi
Humidifikasi secara tradisional diterapkan baik sebagai sistem terpisah, atau sebagai salah satu modul sistem pendingin udara, atau sistem ventilasi pasokan. Banyak pusat data CRAC (Computer Room Air Conditioners) besar yang mengontrol suhu dan kelembaban menggunakan pemanas dan pelembap bawaan. Mereka mendukung parameter suhu dan kelembaban yang terkendali dalam kisaran tertentu.
Sebagai aturan, pendingin udara presisi dilengkapi dengan pelembab uap tipe elektroda: tegangan diterapkan pada elektroda di dalam tabung uap, air dipanaskan hingga titik didih dan, oleh karena itu, kami mendapatkan uap yang mengalir melalui distributor uap ke aliran udara.
Produksi uap dapat disesuaikan, mengubah tingkat hunian silinder uap. menggunakan pengontrol yang mempertahankan ketinggian air yang dibutuhkan. Jika produksi uap turun di bawah nilai yang diperlukan, katup pengisian terbuka untuk menambah ketinggian air di tangki. Jika terjadi situasi terbalik, katup tetap tertutup sampai kelembaban yang diinginkan tercapai.
Pengontrol dapat menampilkan serangkaian parameter, seperti kelembaban relatif, arus dalam humidifier, konduktivitas listrik air, produksi uap, indikasi kesalahan.
Tergantung pada konduktivitas listrik air dan konsentrasi garam mineral di dalamnya, mungkin perlu beberapa jam bagi pelembab untuk mencapai mode operasi.
Dalam sistem pengkondisian presisi Schneider Electric, seperti pada semua sistem serupa, modul humidifier dipasang langsung di rumah AC dan memasok uap ke saluran udara. Kelebihan dari pendekatan ini adalah pemeliharaan parameter kelembaban yang tepat dalam volume lokal yang terpisah, penyesuaian sederhana, dan kemampuan untuk dengan cepat mengganti modul.
Ada juga kerugiannya: konsumsi energi yang lebih besar dibandingkan dengan semprotan atau pembasahan permukaan, ketergantungan pada kualitas air. Yang terakhir, bagaimanapun, berlaku untuk hampir semua jenis pelembapan, dengan pengecualian pelembap pada elemen pemanas, yang biasanya digunakan dalam sistem ventilasi terpisah.
Ada berbagai jenis pelembap: elektroda, inframerah, ultrasonik, dll. Setiap pendekatan memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, namun pelembap uap elektroda adalah solusi paling sederhana dalam hal pemasangan, kontrol, dan pemeliharaan. Jenis pelembap lain lebih banyak menuntut kandungan pengotor dalam air. Mereka dicirikan oleh kerugian seperti penyumbatan nozel mekanis, pembentukan plak pada tikar pelembab, plak putih dalam kasus menggunakan sistem ultrasonik. Dan pelembap uap dengan sistem pengolahan air lebih menuntut, biaya operasi lebih tinggi. Selain itu, di bawah kondisi Rusia, sistem pengolahan air cukup mahal, dan kualitas air sangat bervariasi di berbagai proyek, yang memerlukan biaya tinggi untuk pengolahan air.
Dalam peralatan uap, uap air terbentuk sebagai hasil dari pendidihan, dan tidak mengubah suhu udara. Keuntungan dari pembangkit tersebut termasuk uap bersih, akurasi kontrol, kemudahan pemasangan, investasi rendah, kualitas air rendah, namun, mereka dicirikan oleh konsumsi listrik yang tinggi (sekitar 0,75 kW per 1 kg uap), daya yang terbatas (produksi uap dalam 1- 120 kg / jam).
Jenis pelembap uap yang paling umum adalah elektroda dan PETN. Humidifier elektroda memiliki biaya yang lebih rendah, tetapi lebih mahal untuk beroperasi karena mereka membutuhkan penggantian dan pembersihan elektroda secara teratur. Keakuratan mempertahankan parameternya adalah ± 5%. Humidifier tipe elektroda beroperasi pada air keran sedang-keras.
Sistem pelembapan dari Schneider Electric
Untuk menjaga kelembaban yang diperlukan di ruang pusat data, AC Schneider Electric menggunakan pelembap dengan elektroda pencelupan dengan kemampuan untuk mengatur produksi uap steril dan secara otomatis menyesuaikan konsentrasi garam dalam silinder uap, yang memungkinkan penggunaan air biasa, air yang tidak diolah dengan berbagai tingkat kekerasan tanpa perlakuan kimia atau demineralisasi.
Dengan demikian, sistem humidifikasi Schneider Electric menggunakan air leding biasa. Itu menyatu ke dalam drainase. Biaya tambahan minimal, hanya perawatan mekanis sederhana air diperlukan. Dalam hal kandungan garam tinggi, dimungkinkan untuk dengan cepat "mengonsumsi" elektroda, tetapi tabung uap itu sendiri pada dasarnya adalah bahan habis pakai. Rata-rata, setahun sekali mereka perlu diubah (frekuensinya tergantung pada situs tertentu).
Apa perbedaan antara pelembap dalam sistem ventilasi dan pelembap dalam pendingin udara presisi? Pada dasarnya - hanya di lokasi, karena dalam hal sistem ventilasi, pipa distribusi uap dipasang di saluran, yang berasal dari badan humidifier, yang terletak di sebelah saluran. Anda juga harus memilih lokasi pemasangan tabung ini dengan cermat dan lebar serta jumlahnya.
Biasanya, pendingin udara presisi dilengkapi dengan pelembap uap standar dengan daya terukur hanya mungkin. Konsumsi uap maksimum dipilih berdasarkan kisaran aliran udara dari model AC tertentu, yaitu dalam kisaran ini, kapasitas uap dari sistem humidifikasi cukup.
Komponen dari sistem pendingin udara RP InRaw yang terhubung ke chiller termasuk pelembab uap (4) dan sensor kelembaban (12). Perangkat InRow dilengkapi dengan sensor suhu dan kelembaban untuk mengotomatisasi prosedur kontrol. Mereka kompatibel dengan sistem Hot Aisle Containment dan Rack Air Containment, yang meningkatkan efisiensi sistem pendingin.
Selain itu, untuk mengurangi biaya modal, tidak perlu melengkapi semua AC dengan pelembab uap - beberapa AC bisa menjadi model "hanya dingin".
Pemantauan indikator kelembaban di pusat data dapat dilakukan sebagai bagian dari DCIM. Ini memberikan gambaran lengkap dan akurat tentang kondisi udara di ruangan dan pemahaman tentang proses yang terjadi di pusat data, termasuk bahwa itu digunakan untuk mengontrol peningkatan / penurunan kelembaban secara tajam pada titik tertentu karena perubahan struktur pusat data atau tindakan apa pun untuk mengonfigurasi peralatan. Indikator diambil dari sensor kelembaban di berbagai titik di pusat data.
Penggunaan komponen perangkat keras dan perangkat lunak sistem DCIM (Data Center Infrastructure Management) membantu mengurangi biaya pengoperasian pusat data, meningkatkan pengembalian CAPEX, dan mempercepat adopsi dan implementasi keputusan dalam mengelola infrastruktur pusat data.Sistem perawatan kelembaban dapat dilengkapi dengan semua jenis pendingin udara presisi Schneider Electric, baik berdasarkan jenis (sistem freon DX, sistem air pendingin CW) dan menurut faktor bentuk (perimeter dan in-row).
Humidifier terdiri dari tabung uap, pipa distribusi uap (dipasang langsung di outlet penukar panas), katup pengisian dan tiriskan, dan sensor ketinggian air di dalam tabung uap.
Kontrol proporsional pelembab udara (dicapai dengan mengontrol arus yang mengalir melalui elektroda silinder dan mengendalikan konsentrasi garam dalam silinder) memungkinkan Anda untuk meningkatkan efisiensi sistem, mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan umur komponen.
Kelembaban diukur di koridor yang dingin. Dianjurkan untuk mengatur titik embun 4,44 ° C lebih rendah dari yang setara dengan kelembaban relatif 15% pada suhu udara masuk 24 derajat. Di koridor yang panas, kelembaban relatif mungkin lebih rendah daripada di tempat lain, karena berkurang dengan meningkatnya suhu.
Tugas merancang, merencanakan, dan menciptakan infrastruktur rekayasa pusat data adalah memperkirakan dengan benar berdasarkan banyak faktor. Implementasi yang berbeda dari sistem pendinginan dan pelembapan dimungkinkan, bahkan di satu fasilitas. Jika untuk pusat data kecil ada solusi standar, maka objek besar selalu unik. Anda harus mencoba memprediksi perubahan beban kerja TI di pusat data dengan benar. Dan, tentu saja, jangan lupa tentang tingkat kelembabannya.