Prácticas de selección y despliegue de sensores para el monitoreo ambiental de centros de datos

El consenso de la industria recomienda que las temperaturas de entrada de los racks se mantengan entre 18°C y 27°C, con una humedad relativa entre 40°C y 60°C.Los sensores de temperatura todavía se colocan en las rejillas de aire de retorno del CRAC o en el medio de las salas de servidores.Esta colocación del sensor puede resultar en puntos calientes localizados que no se detectan,causando que el equipo informático funcione bajo temperaturas elevadas durante períodos prolongados, lo que afecta la vida útil y el rendimiento de la computación.

La utilización de transmisores de temperatura y humedad directamente en las zonas de entrada de los bastidores en los pasillos fríos es ahora una práctica común.o uno cada 2 ̊3 metros a lo largo del pasillo frío.

Un desafío de larga data en la gestión del flujo de aire del centro de datos es que la mayoría de los equipos de operaciones en realidad no saben la cantidad de aire que cada rack o unidad CRAC está entregando.Puede que sepan la velocidad del ventilador y la presión estática del conducto, pero el volumen del flujo de aire a menudo se estima en lugar de medirse.

La consecuencia es sencilla: cuando el flujo de aire de suministro excede la demanda, los ventiladores pierden energía; cuando el flujo de aire de suministro se reduce, las temperaturas de entrada del bastidor aumentan,que conduce a la limitación o incluso al cierre del equipo de TI.

La elección de la tecnología de detección del flujo de aire es fundamental para una medición precisa.

Sensores de flujo de aire térmicomedir la velocidad basada en la pérdida de calor de un elemento calentado a medida que el flujo de aire pasa sobre él.Ofrecen una buena sensibilidad a bajas velocidades y son adecuados para flujo laminar o perfiles de velocidad relativamente uniformesSin embargo, se ven afectados por los cambios en la temperatura y la presión del medio, y la instalación debe evitar zonas de flujo turbulento o giratorio.

Sensores de flujo de aire basados en tubos de Pitot o presión diferencialSin piezas móviles, ofrecen una buena estabilidad a largo plazo en entornos de centros de datos.Requieren secciones de tubería rectas relativamente largas para su instalación adecuada y tienen ciertos requisitos direccionales.

Cada tecnología tiene sus casos de uso apropiados. La selección depende de las restricciones de instalación, los requisitos de precisión y las consideraciones de mantenimiento.

La presión estática bajo el suelo es un parámetro crítico para el suministro de refrigeración.Mientras que la presión estática excesiva sugiere que el consumo de energía del ventilador es mayor de lo necesario, dejando espacio para la optimización.Los transmisores de presión micro-diferenciales se instalan típicamente debajo de pisos elevados y dentro de pasillos fríos para controlar continuamente el diferencial de presión entre estas zonas.

En algunos proyectos, los datos de los transmisores de presión microdiferenciales se han integrado en los sistemas DCIM para permitir el control de los ventiladores con un motor de frecuencia variable (VFD). Operating data shows that adjusting static pressure set points from fixed values to demand-based regulation can reduce fan energy consumption by 15–20% without compromising cold aisle temperature uniformity.

Una pérdida de flujo en el sistema de agua de refrigeración puede desencadenar el cierre protector del enfriador en cuestión de minutos.permitir que los operadores tengan tiempo para intervenir o cambiar automáticamente a las bombas de esperaLos interruptores de flujo de la serie KWFS han sido adoptados por múltiples operadores de centros de datos, instalados en las tuberías de salida de los enfriadores, los circuitos secundarios de los intercambiadores de calor de las placas y las líneas de descarga de las bombas de agua de enfriamiento.La retroalimentación de campo indica que su precisión de accionamiento y velocidad de respuesta son comparables a las principales marcas europeas, con una ventaja significativa en el tiempo de entrega.

Los interruptores de presión diferencial se utilizan para controlar los diferenciales de presión en los lados primario y secundario de los intercambiadores de calor de placas,así como los diferenciales de presión del evaporador del refrigerador y del condensadorLos diferenciales de presión anormales suelen indicar contaminación, obstrucción o niveles anormales de carga de refrigerante.Los equipos de operaciones pueden recibir alertas tempranas antes de que los problemas se intensifiquen.

A medida que los pre-filtros y los filtros medios en las unidades de manejo de aire acumulan polvo, la resistencia al flujo de aire aumenta, lo que requiere que los ventiladores funcionen a velocidades más altas para mantener el flujo de aire establecido.Si los filtros no se reemplazan a tiempo, los ventiladores que funcionan continuamente a velocidades elevadas producen costes de electricidad significativamente más altos.

El uso de interruptores de presión diferencial para monitorear los diferenciales de presión en los medios de filtración con una alarma activada cuando el diferencial excede un umbral establecido es una práctica estándar de la industria.Los registros de mantenimiento de un centro de datos muestran que el reemplazo regular del filtro reduce la corriente del ventilador en un 10~15%Para una sola AHU con un ventilador de 30 kW, esto se traduce en aproximadamente 20.000 – 30.000 kWh de ahorro anual de electricidad por unidad.

Interfaces de señal: El analógico 4-20mA sigue siendo el método de entrada dominante, pero RS485 Modbus está siendo adoptado rápidamente,especialmente en los nuevos proyectos de centros de datos donde la integración directa de señales digitales en los sistemas DCIM es cada vez más común.

Nivel de protección contra la entrada (IP):Si bien los entornos de los centros de datos son relativamente limpios, las zonas de enfriamiento de precisión pueden tener agua condensada presente.Los interruptores de flujo cercanos a las tuberías de líquido deben estar clasificados como IP65.

Instalación y mantenimiento:La capacidad de ajustar los puntos de ajuste en el sitio es frecuentemente citada por el personal de operaciones como una característica valiosa.El personal de mantenimiento prefiere completar los ajustes de puntos de ajuste sin necesidad de herramientas especializadas, reduciendo los tiempos de respuesta a fallas.

Requisitos de fiabilidad:Los centros de datos exigen una fiabilidad extremadamente alta de los sensores. Las falsas alarmas pueden desencadenar ciclos innecesarios de aire acondicionado o patrullas de mantenimiento ineficaces, lo que reduce la eficiencia operativa.En el despliegue de proyectos múltiples, los interruptores de presión diferencial de la serie KCL y los interruptores de flujo de la serie KWFS han demostrado una tasa de falsa alarma de campo inferior al 1% durante un año de funcionamiento,en línea con los niveles de rendimiento estándar de la industria.

Basado en datos operativos de múltiples centros de datos, densidad de despliegue de sensores, ubicación de los puntos de medición, tipo de señal de salida,la estabilidad a largo plazo influyen directamente en la eficiencia del sistema de refrigeración y las métricas de PUEA medida que los centros de datos pasen de las arquitecturas de enfriamiento por aire a las híbridas aire/líquido, los sensores seguirán evolucionando hacia una mayor precisión e inteligencia.Continuaremos monitoreando los requisitos de la industria y proporcionaremos a los operadores de centros de datos productos confiables de sensores de monitoreo ambiental.