Ikaw ang facility engineer ng isang 1 MW na data hall: mga chiller, isang chilled-water loop, mga UPS na baterya at isang standby generator. Dumadaloy ang init mula sa mga server papunta sa hangin, sa tubig, at palabas — at bawat watt na ginagastos mo sa cooling ay makikita sa PUE.
Ang matututuhan mo
Paano gumagalaw ang init sa isang pasilidad, at bakit nagbibigay sa iyo ng ilang minuto ang chilled-water loop sa panahon ng krisis.
Bakit humihina ang efficiency ng mga chiller sa mainit na araw (Carnot COP) at ano talaga ang sinusukat ng PUE at WUE.
Paano nagpapalitan ang mga UPS na baterya at generator sa panahon ng grid outage.
Simulator
Oras 0 min
Inlet < 24 °C
Inlet ≥ 27 °C
Inlet ≥ 32 °C
◎Tumatakbo ang chiller
⟳Nagsisimula ang chiller (5 min)
✕Na-trip ang chiller (naka-lock hanggang i-reset)
Mga kontrol
Chiller #1…#n. Ang bagong sinimulang chiller ay nangangailangan ng 5 min bago ito magpalamig.
Mas maligamgam na tubig = mas mahusay na efficiency ng chiller, pero mas mainit na inlet ng server.
Mga batch job na ipinagpaliban sa mamaya: mas kaunting init at kuryente ngayon.
Gumagamit ng malamig na hangin sa labas sa pamamagitan ng dry cooler kapag sapat na ang lamig.
Pinapasingaw ang tubig para palamigin ang hangin ng condenser: mas mahusay na efficiency, pero gumagamit ng tubig.
Kailangan lang kung pumalya ang awtomatikong pagsisimula. Aabutin ng 3 min.
Inaalis ang safety trip ng chiller kapag nasuri na ang fault; tinatanggap simula 15 min pagkatapos ng trip.
Mga indicator
Temperatura ng inlet ng server
22.4°C
normal
PUE
1.34
normal
Kuryente ng pasilidad
1076kW
UPS na baterya
100%
normal
Temperatura ng chilled water
14.0 °C
COP ng chiller
5.1
IT load
803 kW
Mga chiller na tumatakbo
2
Mga chiller na available (hindi na-trip)
3
Mga chiller na na-trip (naka-lock)
0
Puwedeng i-reset ang trip sa loob ng
0 min
WUE
0.00 L/kWh
Mga emisyon ng CO₂
484 kg/h
Trend
Mga senaryo ng krisis
Antas 1 · Chiller trip sa peak
Isang mainit na hapon, 32 °C sa labas. Gumagamit ang IT ng 850 kW sa dalawa sa tatlong chiller, at tumatakbo ang chilled water sa 16 °C para makatipid ng enerhiya — kaya mga 2 K lang ang layo ng mga inlet ng server sa ibaba ng inirerekomendang limit ng ASHRAE. Malapit nang mag-trip ang isang chiller. Panatilihin ang mga inlet sa loob ng inirerekomendang saklaw, panatilihing tumatakbo ang trabaho ng IT, at ibalik ang plant sa buong redundancy.
Hindi kailanman lalampas sa 27 °C ang inlet
Inlet ≤ 25 °C sa dulo (balik sa normal)
Average na IT load ≥ 750 kW (huwag basta patayin ang mga server)
Muling available ang lahat ng tatlong chiller sa dulo (na-reset ang na-trip na unit)
Antas 2 · Heatwave at demand-response na tawag
Tumataas ang temperatura sa labas mula 30 °C hanggang 42 °C. Nawawalan ng kapasidad at efficiency ang mga chiller. Pagkatapos, naglabas ang grid operator ng demand-response request: panatilihin ang kuryente ng pasilidad na ito sa ilalim ng 900 kW sa loob ng kalahating oras.
Hindi kailanman lalampas sa 27 °C ang inlet
Average na kuryente ng pasilidad ≤ 900 kW habang may request
Average na IT load ≥ 720 kW sa buong senaryo
Antas 3 · Grid outage, hindi nagsimula ang generator
Nawala ang grid. Dapat pumalit ang generator sa loob ng sampung segundo — ngayon, hindi ito pumalit. Nasa mga UPS na baterya ang mga server na may humigit-kumulang sampung minutong enerhiya, at patay ang mga chiller.
Walang IT outage
Hindi kailanman bababa sa 72 % ang baterya
Hindi kailanman lalampas sa 25 °C ang inlet
Batayan — ang modelo sa likod ng mga numero
Bawat ugnayang ginagamit ng simulator, kasama ang pinagmulan nito. Ang mga constant na minarkahang palagay ay mga halimbawang calibration.
Energy balance ng air node: pinainit ng mga server ang hangin, inililipat ng mga cooling coil ang init sa chilled water.
C_air · dT_air/dt = P_IT + P_fans − Q_CRAH, Q_CRAH = UA · (T_air − T_chw)[4][11]Palagay: ang mga capacitance, coil conductance, laki ng chiller at enerhiya ng baterya ay mga halimbawang halaga para sa isang 1 MW na hall.
Energy balance ng water node: ang thermal mass ng loop ang sumasalo sa agwat ng heat load at kapasidad ng chiller.
Efficiency ng chiller bilang nakatakdang bahagi ng Carnot limit — bumababa ito habang umiinit ang hangin sa labas. Sinusundan ng temperatura ng evaporator ang aktwal na temperatura ng chilled-water loop (2 K na mas mababa rito), hindi ang setpoint, kaya ang loop na umiinit pagkatapos ng trip ay panandaliang nagpapataas ng COP.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap), T_evap = T_chw − 2 K, T_cond = T_air,out + 12 K [K][5]Palagay: ang mga capacitance, coil conductance, laki ng chiller at enerhiya ng baterya ay mga halimbawang halaga para sa isang 1 MW na hall.
Power usage effectiveness: kabuuang kuryente ng pasilidad kumpara sa kuryente ng IT (1.0 ang ideal).
Nauubos ang enerhiya ng UPS na baterya sa protektadong load hanggang pumalit ang generator.
E_batt(t+Δt) = E_batt − (P_IT + P_fans + P_pumps)/η_UPS · Δt (energy balance); generator ≤ 10 s[6]Palagay: ang mga capacitance, coil conductance, laki ng chiller at enerhiya ng baterya ay mga halimbawang halaga para sa isang 1 MW na hall.
Pagkatapos ng anumang power transfer, humihinto ang mga chiller at kailangang mag-restart.
chiller restart after any power transfer = 5 min (quick-start; typical 10–15 min)[11]
Mga emisyon mula sa carbon intensity ng kuryente ng grid, o mula sa diesel kapag tumatakbo ang generator.
CO₂ = P_facility × grid intensity (≈450–650 g/kWh in the scenarios); diesel ≈ 2.69 kg CO₂/L[9][10][13]
Iba pang operating constant na ginagamit ng modelo.
chillers 3 × 450 kW, derate 2.5 %/K above 35 °C · adiabatic effectiveness 70 % · loop P-gain 150 kW/K · IT shutdown at 40 °C inlet · manual generator start 3 min · chiller trip reset accepted 15 min after the trip · battery 150 kWh (≈10 min at full load), recharge 10 %/h · UPS η 95 %Palagay: ang mga capacitance, coil conductance, laki ng chiller at enerhiya ng baterya ay mga halimbawang halaga para sa isang 1 MW na hall.
Randomness: isang seeded na mulberry32 generator; mga distribusyong ginamit — uniform, exponential (inverse CDF), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). Ipinapakita at maibabahagi ang seed.
Modelong pang-edukasyon — hindi para sa mga desisyon sa operasyon. Kina-calibrate ng mga tunay na site ang bawat constant sa sarili nilang kagamitan at datos.