کاهش مصرف انرژی در مراکز داده با کنترل هوشمند رطوبت

توسعه و گسترش وسیع تلفن همراه، شبکه‌های اجتماعی و نفوذ اینترنت در تمام جنبه‌های زندگی از ویژگی‌های دنیای مدرن می باشد. تمامی این عوامل، منجر به ضرورت نگهداری و پردازش حجم وسیعی از داده‌ها شده است و این امر باعث ایجاد اتاق سرورها شده است. یک اتاق سرور بزرگ مصرف انرژی بسیار بالایی دارد که قابل مقایسه با کارخانه‌های بزرگ صنعتی می‌باشد، بنابراین یافتن راه‌حل‌هایی برای کاهش مصرف انرژی در اتاق سرور امری بسیار ضروری می‌باشد.پرمصرف‌ترین زیرساخت در سیستم‌های اتوماسیون اتاق سرور، سیستم کنترل آب و هوای داخل اتاق سرور می‌باشد. این سیستم شامل خنک‌کننده و رطوبت‌ساز است که برای حفظ دما و رطوبت در سطح استاندارد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

منظور از کنترل آب و هوا در اتاق سرور، کاهش دماست زیرا دمای بالا عملکرد مطلوب دستگاه‌های الکترونیکی را مختل می‌سازد و اغلب باعث نقص در آن‌ها می‌شود. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت، سیستم‌های خنک‌کننده مقدار قابل توجهی از کل انرژی اتاق سرور را مصرف می‌کنند. علاوه بر دما، رطوبت نیز نقش حیاتی در عملکرد اتاق سرور دارد زیرا رطوبت بسیار پایین منجر به تجمع الکتریسیته ساکن می‌شود که می‌تواند باعث تخلیه الکتریکی شده و در نتیجه به مدارهای حساس دستگاه‌های سروری آسیب برساند، در حالی که رطوبت زیاد می‌تواند باعث خوردگی یا حتی اتصال کوتاه شود. مدیران سازمان برای جلوگیری از افزایش دما در اتاق سرور معمولاً از رطوبت‌سازها برای تغییر رطوبت نسبی استفاده می‌کنند. رایج‌ترین انواع سیستم‌های رطوبت‌سازی که در اتاق سرورها استفاده می‌شوند، رطوبت‌سازهای بخار قوطی، رطوبت‌سازهای مادون قرمز و رطوبت‌سازهای اولتراسونیک هستند. در تحقیق انجام شده [1] تحت عنوان “Improvement of Energy Efficiency in Data Centers via Flexible Humidity Control”، یولیا و همکاران برای کنترل مصرف انرژی سیستم‌های خنک‌کننده، استفاده از رطوبت ساز و سیستم خنک‌کننده آزاد را پیشنهاد کرده‌اند که بر اساس مدل‌های حرارتی و استاندارد  IEC61499، می باشد.

اساس کار رطوبت سازها به این صورت است که آن‌ها با اسپری‌کردن آب به هوا برای تغییر پارامترهای جریان هوای عبوری استفاده می‌کنند.  

مکانیزم سیستم‌ پیشنهادی یولیا برای کنترل آب و هوا در اتاق سرور، به این صورت است که با اندازه‌گیری دقیق و پبش‌بینی تغییرات شرایط محیط، به صورت خودکار میزان دما و رطوبت محیط اتاق را کنترل می‌کند. این کار باعث کاهش مصرف انرژی یا افزایش بهره‌وری انرژی در اتاق سرور می‌شود.

با توجه به مطالب گفته شده هرچند استفاده از دستگاه رطوبت ساز در کنار سیستم خنک کننده در داخل اتاق سرور برای کاهش مصرف انرژی بسیار موثر است، اما برای محیط حساسی مانند اتاق سرور که میلیون‌ها داده و اطلاعات در آن ذخیره شده‌اند، حفاظت از داده‌ها و دستگاه‌های سروری امری بسیار ضروری است که شاید تنها یک غفلت کوچک به از دست دادن اطلاعات منجر شود. یک سری عوامل مانند قطعی برق و حتی ناپایداری ولتاژ، موجب از کار افتادن دستگاه های رطوبت ساز و سیستم‌های خنک‌کننده شده و دمای اتاق به سرعت بالا ‌رود که در این صورت عواقب جبران ناپذیری برای سازمان خواهد داشت.

شرکت الکترونیک فیدار برای حل مشکل افزایش ناگهانی دما و رطوبت در اتاق سرور، سامانه‌ی مانیتورینگ FIDAQUIRE را پیشنهاد می‌کند که این سامانه به وسیله‌ی سنسورهای نصب شده در اتاق علاوه بر پایش لحظه‌ای دما و محیط، تمام شرایط محیطی در داخل اتاق را بررسی کرده و مدیران شبکه را از بروز هرگونه اتفاق اگاه می سازد.

سنسور دما و رطوبت محیط با مدل FTA3070-01 ساخت شرکت الکترونیک فیدار با دقت اندازه‌گیری دمای 0.1 درجه سانتی گراد و 3 درصد رطوبت می تواند در کمترین زمان هشدار لازم را از طریق پیامک و ایمیل ارسال می‌کند. این سنسور میزان دما و رطوبت را به ترتیب در محدوده‌ی 40- تا 125 درجه سانتی گراد و صفر تا 100 درصد برای تمام نقاط اتاق سرور مناسب می باشد.

مزایای سیستم مانیتورینگ دما و رطوبت FIDAQUIRE :

• آگاهی از میزان افزایش یا کاهش رطوبت در محل و یا از راه دور (از طریق پیامک و ایمیل)

• مشاهده و نظارت مقدار دما و رطوبت در هر لحظه

• امکان اتصال تعداد دلخواه سنسور و پوشش فضای بزرگتر برای مانیتورینگ

• امکان اتصال سنسورهای تحت شبکه و در فواصل دور

• و ….

برای اطلاعات بیشتر در مورد سامانه‌ی مانیتورینگ اتاق سرور و آشنایی با انواع سنسورهای مورد استفاده در اتاق کلیک کنید.

1. Berezovskaya, Y., et al. Improvement of energy efficiency in data centers via flexible humidity control. in IECON 2016-42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 2016. IEEE.