Systemy zasilania i chłodzenia

Sytuację, zarówno w aspekcie zasilania, jak i chłodzenia, pogarsza coraz częstsze stosowanie serwerów kasetowych, mniejszych i szybszych przełączników sieciowych oraz innych urządzeń elektronicznych, które zajmują niewielką przestrzeń. W rezultacie sprzęt, który niegdyś zajmował całe pomieszczenie, teraz może być zawarty nawet w pojedynczym racku szafy, co z kolei oznacza poważne zwiększenie gęstości mocy, a zatem wymaga dostarczenia większej ilości energii oraz nowocześniejszego systemu chłodzenia.

Zapewnienie rosnącego zapotrzebowania na energię elektryczną podczas modernizacji centrum przetwarzania danych wpływa także na tendencję wzrostową na rynku zasilaczy awaryjnych, szczególnie przeznaczonych do zasilania centrów przetwarzania danych i serwerowni. Wszystko wskazuje na to, że w najbliższej przyszłości ten trend zostanie podtrzymany. Według danych Frost & Sullivan wartość europejskiego rynku UPS wyniosła 1,98 mld dol., a w 2015 roku osiągnie poziom 2,3 mld dol. W celu ograniczenia zużycia energii przez systemy zasilania, szczególnie dla centrów nowo budowanych, niektórzy eksperci proponują przejście na napięcia stałe 12 V eliminujące liczbę występujących konwersji. Zastosowanie systemu zasilania prądem stałym DC pozwala na redukcję zużycia energii nawet o 20%. Obliczenia przeprowadzone na zlecenie Google mówią, iż gdyby w 100 mln komputerów zainstalować tego typu sposób zasilania, przyniosłoby to oszczędności w wysokości ponad 13 mld kWh rocznie. Najnowocześniejsze centra uwzględniają także dodatkowe możliwości wykorzystania odtwarzalnych źródeł energii, np. ogniw słonecznych. Mniej rewolucyjną, ale za to bardzo skuteczną metodą zwiększenia efektywności sytemu zasilania, jest stosowanie nowoczesnych, wysokowydajnych bezprzerwowych zasilaczy UPS. Ich sprawność osiąga ponad 90%, to jest o ok. 15% więcej niż w przypadku wcześniejszych konstrukcji. Współczesne systemy zasilania gwarantowanego w pewnym zakresie zapewniają skalowalność mocy, jak również umożliwiają dodanie redundantnych jednostek dla zwiększenia niezawodności w krytycznych miejscach systemu. Niekiedy jednak wzrost zapotrzebowania energii jest tak duży, iż modernizacja systemów zasilania jest niemożliwa bez zwiększenia tzw. mocy przyłączeniowej obiektu, co oznacza znaczne wydatki oraz wymaga długiego czasu realizacji.

Postępujący wzrost zagęszczenia urządzeń teleinformatycznych prowadzący do większej ilości wydzielanego ciepła, stawia znacznie wyższe wymagania przed systemami chłodzącymi. Dodatkowym problemem jest to, iż urządzenia, które wydzielają duże ilości ciepła, są zwykle nierównomiernie rozłożone w całym pomieszczeniu, powodując powstawanie miejsc, w których temperatura może być znacznie wyższa od wartości średniej. Stosowane do tej pory typowe rozwiązania chłodzące nie radzą sobie w wystarczający sposób z obciążeniem cieplnym na takim poziomie. Coraz częściej stosuje się więc systemy chłodzenia przeznaczone dla systemów teleinformatycznych (CRAC Computer Room Air Conditioner), które są w stanie zapewnić utrzymywanie nie tylko temperatury, ale również parametrów wilgotności na poziomach zgodnych z zaleceniami producenta sprzętu teleinformatycznego oraz wykorzystywać energię elektryczną jak najefektywniej. Obecnie jednym z głównych wyznaczników dla zaleceń do zachowania odpowiednich warunków pracy dla sprzętu IT jest dokument TC 9.9 - "Thermal Guidelines for Data Processing Environments"("Wytyczne termiczne dla środowisk przetwarzania danych"), który opracowała organizacja The American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE). Dokument ten powstawał w ramach współpracy ASHRAE z konsorcjum "The Termal Management Consortium for Data Centers and Telecommunications Rooms" założonego przez między innymi takie firmy jak Cisco Systems, Dell, EMC, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Lucent, Motorola, Nokia.