Pratiques de sélection et de déploiement de capteurs pour la surveillance environnementale des centres de données

Le consensus de l'industrie recommande que les températures d'entrée des racks soient maintenues entre 18°C et 27°C, avec une humidité relative comprise entre 40°C et 60°C.Les capteurs de température sont toujours placés sur les grilles d'air de retour du CRAC ou au milieu des salles de serveurs.Cette position des capteurs peut entraîner des points chauds localisés non détectés,provoquant le fonctionnement des équipements informatiques à des températures élevées pendant de longues périodes, ce qui affecte la durée de vie et les performances de calcul.

Le déploiement de capteurs de température et d'humidité directement dans les zones d'entrée des racks dans les couloirs froids est désormais une pratique courante.ou un tous les 2 ̊3 mètres le long de l'allée froide.

Un défi de longue date dans la gestion du flux d'air des centres de données est que la plupart des équipes d'exploitation ne savent pas réellement la quantité d'air que chaque rack ou unité CRAC fournit.Ils peuvent connaître la vitesse du ventilateur et la pression statique du conduit, mais le volume du débit d'air est souvent estimé plutôt que mesuré.

La conséquence est simple: lorsque le débit d'air d'approvisionnement dépasse la demande, les ventilateurs gaspillent de l'énergie; lorsque le débit d'air d'approvisionnement est faible, les températures d'entrée des racks augmentent,entraînant une limitation ou même un arrêt de l'équipement informatique.

Le choix de la technologie de détection du débit d'air est essentiel pour une mesure précise.

Capteurs de débit d'air thermiquemesurer la vitesse basée sur la perte de chaleur d'un élément chauffé lorsque le flux d'air le traverse.Ils offrent une bonne sensibilité à basse vitesse et sont adaptés à des flux laminaires ou à des profils de vitesse relativement uniformesCependant, ils sont affectés par les changements de température et de pression du milieu et l'installation doit éviter les zones de flux turbulents ou tourbillonnants.

Capteurs de débit d'air basés sur le tube de Pitot ou la pression différentielleIls ne possèdent pas de pièces mobiles et offrent une bonne stabilité à long terme dans les environnements de centres de données.Ils nécessitent des sections de tuyaux relativement longues et droites pour une installation correcte et ont certaines exigences directionnelles.

Chaque technologie a ses cas d'utilisation appropriés. La sélection dépend des contraintes d'installation, des exigences de précision et des considérations de maintenance.

Une pression statique insuffisante indique un débit d'air insuffisant pour les besoins de refroidissement par rack,alors que la pression statique excessive suggère que la consommation d'énergie du ventilateur est supérieure à ce qui est nécessaire, laissant place à l'optimisation.Les émetteurs de pression micro-différentiels sont généralement installés sous les planchers surélevés et dans les couloirs froids pour surveiller en permanence la différence de pression entre ces zones.

Dans certains projets, les données des émetteurs de pression à micro-différentiel ont été intégrées dans des systèmes DCIM pour permettre le contrôle des ventilateurs par entraînement à fréquence 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.

Une perte de débit dans le système d'eau de refroidissement peut déclencher l'arrêt protecteur du refroidisseur en quelques minutes.permettant aux opérateurs d'intervenir ou de passer automatiquement aux pompes en veilleLes commutateurs de débit de la série KWFS ont été adoptés par plusieurs opérateurs de centres de données, installés sur les tuyaux de sortie des refroidisseurs, les boucles secondaires des échangeurs de chaleur de plaque et les lignes de décharge des pompes à eau de refroidissement.La rétroaction de terrain indique que leur précision d'actionnement et leur vitesse de réponse sont comparables à celles des grandes marques européennes, avec un avantage significatif en termes de délai de livraison.

Les interrupteurs de pression différentielle sont utilisés pour surveiller les différentiels de pression sur les côtés primaire et secondaire des échangeurs de chaleur à plaques,ainsi que les différentiels de pression de l'évaporateur de refroidisseur et du condenseurLes différentiels de pression anormaux indiquent généralement une pollution, un embouteillage ou des niveaux anormaux de charge du réfrigérant.Les équipes opérationnelles peuvent recevoir des alertes précoces avant que les problèmes ne s'aggravent..

À mesure que les préfiltres et les filtres moyens dans les unités de traitement de l'air accumulent de la poussière, la résistance au débit d'air augmente, ce qui oblige les ventilateurs à fonctionner à des vitesses plus élevées pour maintenir le débit d'air réglé.Si les filtres ne sont pas remplacés en temps opportun, les ventilateurs fonctionnant en continu à des vitesses élevées entraînent des coûts d'électricité significativement plus élevés.

L'utilisation d'interrupteurs de pression différentielle pour surveiller les différentiels de pression entre les milieux filtrants, avec une alarme déclenchée lorsque le différentiel dépasse un seuil fixé, est une pratique courante de l'industrie.Les dossiers d'entretien d'un centre de données montrent que le remplacement régulier des filtres réduit le courant du ventilateur de 10 à 15%Pour un seul AHU équipé d'un ventilateur de 30 kW, cela se traduit par une économie annuelle d'électricité d'environ 20 000 à 30 000 kWh par unité.

Interfaces du signal: L'analogue 4-20mA reste la méthode d'entrée dominante, mais le Modbus RS485 est rapidement adopté.en particulier dans les nouveaux projets de centres de données où l'intégration directe du signal numérique dans les systèmes DCIM devient de plus en plus courante.

Rating de protection contre les intrusions (IP):Bien que les environnements des centres de données soient relativement propres, les zones de refroidissement de précision peuvent avoir de l'eau condensée. Une cote minimale IP54 est recommandée pour les capteurs dans ces zones.Les interrupteurs de débit à proximité des tuyaux liquides doivent être spécifiés avec une classification IP65.

Installation et maintenance:La capacité d'ajuster les points de réglage sur place est souvent citée par le personnel des opérations comme une caractéristique précieuse.Le personnel d'entretien préfère effectuer des réglages de points de réglage sans nécessiter d'outils spécialisés, réduisant les temps de réponse aux défauts.

Exigences de fiabilité:Les centres de données exigent une fiabilité extrêmement élevée des capteurs. Les fausses alarmes peuvent déclencher des cycles inutiles de climatisation ou des patrouilles de maintenance inefficaces, réduisant l'efficacité opérationnelle.Dans le cadre de multiples déploiements de projets, les interrupteurs de pression différentielle de la série KCL et les interrupteurs de débit de la série KWFS ont démontré un taux de fausse alerte sur le terrain inférieur à 1% sur un an de fonctionnement,conformément aux niveaux de performance normalisés dans l'industrie.

Sur la base de données opérationnelles provenant de plusieurs centres de données, densité de déploiement des capteurs, emplacement des points de mesure, type de signal de sortie,la stabilité à long terme influent directement sur l'efficacité du système de refroidissement et les paramètres PUEÀ mesure que les centres de données passeront de l'architecture de refroidissement à air à l'architecture hybride air/liquide, les capteurs continueront d'évoluer vers une plus grande précision et une plus grande intelligence.Nous continuerons à surveiller les exigences de l'industrie et fournirons aux opérateurs de centres de données des produits fiables de capteurs de surveillance environnementale.