Chłodzenie serwerowni bez użycia tradycyjnej klimatyzacji (splitów, VRF, itp.) jest możliwe, choć wymaga przemyślanego podejścia.
- Chłodzenie swobodnym powietrzem (Free Cooling)
- wykorzystanie chłodnego powietrza z zewnątrz do bezpośredniego schładzania wnętrza serwerowni
- rodzaje:
- free cooling bezpośredni – świeże powietrze wpuszczane jest do serwerowni
- free cooling pośredni – powietrze zewnętrzne schładza medium (np. wodę), które chłodzi serwery bez kontaktu z zanieczyszczeniami
- zalety: bardzo niskie zużycie energii, brak potrzeby stosowania agregatów chłodniczych
- wady: ograniczona skuteczność w cieplejszym klimacie, konieczność filtracji powietrza
- Chłodzenie wodą lodową (z centralnego układu chłodniczego)
- zamiast jednostek klimatyzacyjnych stosuje się instalację z wodą lodową, która chłodzi powietrze lub bezpośrednio serwery (np. poprzez chłodnice rzędowe).
- zastosowanie: w dużych centrach danych
- zalety: bardzo efektywne energetycznie, centralne zarządzanie chłodzeniem.
- wady: wysoki koszt instalacji, wymaga infrastruktury do produkcji wody lodowej
- Chłodzenie cieczą (Liquid Cooling)
- bezpośrednie chłodzenie podzespołów serwerów cieczą – np. wodą demineralizowaną lub specjalnymi płynami dielektrycznymi
- rodzaje:
- cold plates – ciecz przepływa przez płyty montowane na CPU/GPU
- immersja – całe serwery zanurzone w specjalnym płynie dielektrycznym
- zalety: bardzo wysoka skuteczność odprowadzania ciepła, brak hałasu, minimalna powierzchnia potrzebna
- wady: wysoki koszt, mniejsza dostępność komponentów, trudniejszy serwis
- Wymuszony przepływ powietrza i separacja gorących/zimnych stref
- optymalizacja przepływu powietrza wewnątrz serwerowni przy pomocy:
- zamkniętych korytarzy zimnego/gorącego powietrza
- wentylatorów nadmuchowych
- systemów rekuperacji
- zalety: efektywne przy niskim i średnim obciążeniu cieplnym
- wady: wymaga bardzo dobrej izolacji przepływów
- Chłodzenie adiabatyczne
- wykorzystanie procesu parowania wody do schłodzenia powietrza (np. przez nawiew przez wilgotne maty)
- zalety: tanie w eksploatacji, ekologiczne
- wady: wymaga odpowiedniej wilgotności powietrza i zapasu wody, ryzyko zanieczyszczeń
- Wymiana ciepła z gruntem – geotermalne chłodzenie
- wykorzystanie stabilnej temperatury gruntu do chłodzenia cieczy krążącej w obiegu
- zalety: stabilna i tania eksploatacja
- wady: wysoki koszt inwestycyjny, konieczność wykonania odwiertów
Dodatkowe działania wspierające chłodzenie bez klimatyzacji
- użycie serwerów o niskim TDP i zoptymalizowanej obudowie
- montaż czujników temperatury i systemu zarządzania chłodzeniem
- utrzymywanie niskiej szczelności pomiędzy gorącymi i zimnymi strefami
- wybór odpowiedniego miejsca na serwerownię – najlepiej zewnętrzne ściany północne, piwnice, budynki z naturalnym przewiewem
Przykładowe połączenia technologii
- free cooling + cold aisle containment – bardzo skuteczne w Europie Środkowej
- liquid cooling + geotermia – dla bardzo dużych centrów danych
- free cooling pośredni + adiabatyczne chłodzenie – popularne w nowoczesnych serwerowniach
