Þú ert rekstrarverkfræðingur 1 MW gagnasalar: kælar, kælivatnshringrás, UPS-rafhlöður og varaaflsrafstöð. Varmi flæðir frá netþjónum í loft, í vatn og út í umhverfið — og hvert wött sem þú eyðir í kælingu kemur fram í PUE.
Það sem þú lærir
Hvernig varmi berst um aðstöðu og hvers vegna kælivatnshringrásin gefur þér mínútur í neyð.
Hvers vegna kælar nýtast verr á heitum dögum (Carnot COP) og hvað PUE og WUE mæla í raun.
Hvernig UPS-rafhlöður og rafstöðvar skiptast á þegar rafmagn fer af netinu.
Hermir
Tími 0 mín.
Inntak < 24 °C
Inntak ≥ 27 °C
Inntak ≥ 32 °C
◎Kælir í gangi
⟳Kælir að ræsa (5 mín.)
✕Kælir sleginn út (læstur þar til endurræst er)
Stýringar
Kælir nr. 1…n. Nýræstur kælir þarf 5 mín. áður en hann kælir.
Hlýrra vatn = betri nýtni kæla, en hlýrra loft inn í netþjóna.
Runuvinnslu frestað til síðari tíma: minni hiti og orka núna.
Notar kalt útiloft í gegnum þurrkæli þegar nógu kalt er úti.
Gufar upp vatn til að kæla loft að þéttinum: betri nýtni, en vatnsnotkun.
Aðeins nauðsynlegt ef sjálfvirk ræsing bregst. Tekur 3 mín.
Hreinsar öryggisútslátt kælis eftir að bilunin hefur verið athuguð; tekið gilt frá 15 mín eftir útsláttinn.
Vísar
Inntakshiti netþjóna
22,4°C
eðlilegt
PUE
1,34
eðlilegt
Afl aðstöðu
1076kW
UPS-rafhlaða
100%
eðlilegt
Hitastig kælivatns
14,0 °C
COP kælis
5,1
Upplýsingatæknilag
803 kW
Kælar í gangi
2
Tiltækir kælar (ekki útslegnir)
3
Útslegnir kælar (læstir)
0
Endurræsing útsláttar möguleg eftir
0 min
WUE
0,00 L/kWh
CO₂-losun
484 kg/h
Þróun
Neyðarsviðsmyndir
Stig 1 · Kælir slær út á álagstoppi
Heitur eftirmiðdagur, 32 °C úti. Upplýsingatæknin tekur 850 kW með tvo af þremur kælum í gangi og kælivatnið er keyrt á 16 °C til að spara orku — sem skilur inntak netþjóna eftir aðeins um 2 K undir ráðlögðu ASHRAE-mörkunum. Einn kælir er í þann mund að slá út. Haltu inntakinu innan ráðlagða bilsins, haltu upplýsingatæknivinnunni gangandi og komdu kerfinu aftur í fulla varaafkastagetu.
Inntak aldrei yfir 27 °C
Inntak ≤ 25 °C í lokin (aftur í eðlilegt horf)
Meðalálag upplýsingatækni ≥ 750 kW (ekki bara slökkva á netþjónum)
Allir þrír kælar aftur tiltækir í lokin (útslegni kælirinn endurstilltur)
Stig 2 · Hitabylgja og beiðni um álagsstýringu
Útihiti hækkar úr 30 °C í 42 °C. Kælar missa getu og nýtni. Þá sendir rekstraraðili raforkunetsins beiðni um álagsstýringu: haltu afli þessarar aðstöðu undir 900 kW í hálfa klukkustund.
Inntak aldrei yfir 27 °C
Meðalafl aðstöðu ≤ 900 kW meðan beiðnin gildir
Meðalálag upplýsingatækni ≥ 720 kW yfir sviðsmyndina
Stig 3 · Rafmagnsleysi, rafstöð ræsist ekki
Raforkunetið dettur út. Rafstöðin ætti að taka við innan tíu sekúndna — en í þetta sinn gerir hún það ekki. Netþjónar eru á UPS-rafhlöðum með um tíu mínútna orku og kælarnir eru dauðir.
Ekkert útfall upplýsingatækni
Rafhlaða aldrei undir 72 %
Inntak aldrei yfir 25 °C
Grunnur — líkanið á bak við tölurnar
Hvert samband sem hermirinn notar, með heimild. Fastar merktir sem forsendur eru táknrænar kvarðanir.
Orkujafnvægi loftshnúts: netþjónar hita loftið og kælispólur flytja varmann í kælivatnið.
C_air · dT_air/dt = P_IT + P_fans − Q_CRAH, Q_CRAH = UA · (T_air − T_chw)[4][11]Forsenda: rýmd, leiðni spóla, stærð kæla og rafhlöðuorka eru táknræn gildi fyrir 1 MW sal.
Orkujafnvægi vatnshnúts: varmatregða hringrásarinnar jafnar bilið milli varmaálags og kæligetu.
Nýtni kælis sem fast hlutfall af Carnot-mörkunum — hún minnkar þegar útiloftið hlýnar. Hitastig eimisins fylgir raunverulegum hita kælivatnshringrásarinnar (2 K undir honum), ekki settmarkinu, svo hringrás sem hitnar eftir útslátt hækkar COP stutta stund.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap), T_evap = T_chw − 2 K, T_cond = T_air,out + 12 K [K][5]Forsenda: rýmd, leiðni spóla, stærð kæla og rafhlöðuorka eru táknræn gildi fyrir 1 MW sal.
Orkunýtnihlutfall (PUE): heildarafl aðstöðunnar deilt með afli upplýsingatæknibúnaðar (1,0 er kjörgildi).
Orka UPS-rafhlöðunnar tæmist með álagi sem hún ver þar til rafstöðin tekur við.
E_batt(t+Δt) = E_batt − (P_IT + P_fans + P_pumps)/η_UPS · Δt (energy balance); generator ≤ 10 s[6]Forsenda: rýmd, leiðni spóla, stærð kæla og rafhlöðuorka eru táknræn gildi fyrir 1 MW sal.
Eftir hvers kyns aflskipti stöðvast kælarnir og þarf að endurræsa þá.
chiller restart after any power transfer = 5 min (quick-start; typical 10–15 min)[11]
Losun út frá kolefnisstyrk raforkunetsins, eða frá dísilolíu þegar rafstöðin gengur.
CO₂ = P_facility × grid intensity (≈450–650 g/kWh in the scenarios); diesel ≈ 2.69 kg CO₂/L[9][10][13]
Aðrir rekstrarfastar sem líkanið notar.
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 %Forsenda: rýmd, leiðni spóla, stærð kæla og rafhlöðuorka eru táknræn gildi fyrir 1 MW sal.
Handahóf: seeded mulberry32 rafall; dreifingar sem notaðar eru — jöfn, veldis (andhverf CDF), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). Fræið er sýnt og hægt að deila því.