Int l-inġinier tal-faċilità ta' sala tad-dejta ta' 1 MW: chillers, ċirkwit tal-ilma mkessaħ, batteriji UPS u ġeneratur ta' standby. Is-sħana tgħaddi mis-servers għall-arja, għall-ilma u barra — u kull watt li tonfoq fuq it-tkessiħ jidher fil-PUE.
X'se titgħallem
Kif tiċċaqlaq is-sħana f'faċilità, u għaliex iċ-ċirkwit tal-ilma mkessaħ jagħtik minuti f'kriżi.
Għaliex il-chillers isiru inqas effiċjenti fil-jiem sħan (COP ta' Carnot) u x'jkejlu tassew il-PUE u l-WUE.
Kif il-batteriji UPS u l-ġeneraturi jgħaddu t-tagħbija lil xulxin waqt qtugħ tal-kurrent.
Simulatur
Ħin 0 min
Dħul < 24 °C
Dħul ≥ 27 °C
Dħul ≥ 32 °C
◎Chiller jaħdem
⟳Chiller qed jibda (5 min)
✕Chiller ittripja (imsakkar sar-reset)
Kontrolli
Chiller #1…#n. Chiller li jkun għadu kif beda jeħtieġ 5 min qabel ma jkessaħ.
Ilma saħan = effiċjenza aħjar tal-chiller, iżda dħul saħan għas-servers.
Xogħlijiet batch pospost għal aktar tard: inqas sħana u enerġija issa.
Juża arja kiesħa minn barra permezz ta' dry cooler meta tkun kiesħa biżżejjed.
Jevapora l-ilma biex jitkessaħ l-arja tal-kondensatur: effiċjenza aħjar, użu tal-ilma.
Meħtieġ biss jekk il-bidu awtomatiku jfalli. Jieħu 3 min.
Ineħħi trip tas-sigurtà ta' chiller ladarba l-ħsara tkun ġiet iċċekkjata; aċċettat minn 15-il min wara t-trip.
Indikaturi
Temperatura tad-dħul tas-servers
22.4°C
normali
PUE
1.34
normali
Qawwa tal-faċilità
1076kW
Batterija UPS
100%
normali
Temperatura tal-ilma mkessaħ
14.0 °C
COP tal-chiller
5.1
Tagħbija tal-IT
803 kW
Chillers jaħdmu
2
Chillers disponibbli (mhux ittripjati)
3
Chillers ittripjati (imsakkra)
0
Reset tat-trip possibbli fi
0 min
WUE
0.00 L/kWh
Emissjonijiet ta' CO₂
484 kg/h
Xejra
Xenarji ta' kriżi
Livell 1 · Waqgħa ta' chiller fl-ogħla ħin
Wara nofsinhar sħuna, 32 °C barra. L-IT jiġbed 850 kW fuq tnejn minn tliet chillers, u l-ilma mkessaħ qed jaħdem f'16 °C biex jiffranka l-enerġija — u dan iħalli d-dħul tas-servers biss madwar 2 K taħt il-limitu rakkomandat ta' ASHRAE. Wieħed mill-chillers wasal biex jittripja. Żomm id-dħul fil-firxa rakkomandata, żomm ix-xogħol tal-IT għaddej, u ġib l-impjant lura għal ridondanza sħiħa.
It-tliet chillers kollha disponibbli mill-ġdid fl-aħħar (unità ttripjata rrisettjata)
Livell 2 · Mewġa ta' sħana u talba ta' demand response
It-temperatura ta' barra titla' minn 30 °C għal 42 °C. Il-chillers jitilfu l-kapaċità u l-effiċjenza. Imbagħad l-operatur tan-network joħroġ talba ta' demand response: żomm il-qawwa tal-faċilità ta' dan is-sit taħt 900 kW għal nofs siegħa.
Dħul qatt ma jaqbeż is-27 °C
Qawwa medja tal-faċilità ≤ 900 kW matul it-talba
Tagħbija medja tal-IT ≥ 720 kW matul ix-xenarju
Livell 3 · Qtugħ tan-network, il-ġeneratur ma jibdiex
In-network jaqa'. Il-ġeneratur suppost jieħu f'għaxar sekondi — din id-darba ma jagħmilx. Is-servers qed jaħdmu fuq batteriji UPS b'madwar għaxar minuti ta' enerġija, u l-chillers huma mitfija.
L-ebda waqfa tal-IT
Il-batterija qatt ma tinżel taħt 72 %
Dħul qatt ma jaqbeż il-25 °C
Bażi — il-mudell wara n-numri
Kull relazzjoni li juża s-simulatur, bis-sors tagħha. Il-kostanti mmarkati bħala assunzjonijiet huma kalibrazzjonijiet illustrattivi.
Bilanċ tal-enerġija tan-nodu tal-arja: is-servers isaħħnu l-arja, il-coils tat-tkessiħ jiċċaqalqu s-sħana lejn l-ilma mkessaħ.
C_air · dT_air/dt = P_IT + P_fans − Q_CRAH, Q_CRAH = UA · (T_air − T_chw)[4][11]Assunzjoni: il-kapaċitanzi, il-konduttanza tal-coil, id-daqs tal-chiller u l-enerġija tal-batterija huma valuri illustrattivi għal sala ta' 1 MW.
Bilanċ tal-enerġija tan-nodu tal-ilma: il-massa termali tal-ċirkwit tamortizza d-differenza bejn it-tagħbija tas-sħana u l-kapaċità tal-chiller.
Effiċjenza tal-chiller bħala frazzjoni fissa tal-limitu ta' Carnot — tonqos hekk kif l-arja ta' barra ssir aktar sħuna. It-temperatura tal-evaporatur issegwi t-temperatura attwali taċ-ċirkwit tal-ilma mkessaħ (2 K taħtha), mhux is-setpoint, għalhekk ċirkwit li jisħon wara trip jgħolli l-COP għal ftit ħin.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap), T_evap = T_chw − 2 K, T_cond = T_air,out + 12 K [K][5]Assunzjoni: il-kapaċitanzi, il-konduttanza tal-coil, id-daqs tal-chiller u l-enerġija tal-batterija huma valuri illustrattivi għal sala ta' 1 MW.
Power usage effectiveness: il-qawwa totali tal-faċilità fuq il-qawwa tal-IT (1.0 huwa l-ideali).
L-enerġija tal-batterija UPS tiżvojta mat-tagħbija protetta sakemm jieħu post il-ġeneratur.
E_batt(t+Δt) = E_batt − (P_IT + P_fans + P_pumps)/η_UPS · Δt (energy balance); generator ≤ 10 s[6]Assunzjoni: il-kapaċitanzi, il-konduttanza tal-coil, id-daqs tal-chiller u l-enerġija tal-batterija huma valuri illustrattivi għal sala ta' 1 MW.
Wara kull trasferiment tal-enerġija l-chillers jieqfu u jridu jerġgħu jibdew.
chiller restart after any power transfer = 5 min (quick-start; typical 10–15 min)[11]
Emissjonijiet mill-intensità tal-elettriku tan-network, jew mid-diesel meta jaħdem il-ġeneratur.
CO₂ = P_facility × grid intensity (≈450–650 g/kWh in the scenarios); diesel ≈ 2.69 kg CO₂/L[9][10][13]
Kostanti operazzjonali oħra użati mill-mudell.
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 %Assunzjoni: il-kapaċitanzi, il-konduttanza tal-coil, id-daqs tal-chiller u l-enerġija tal-batterija huma valuri illustrattivi għal sala ta' 1 MW.
Każwalità: ġeneratur mulberry32 b'seed; distribuzzjonijiet użati — uniformi, esponenzjali (CDF invers), normali (Box–Muller), Poisson (Knuth). Is-seed jintwera u jista' jinqasam.