Bir kabin ya da veri merkezi salonunda "soğutma yetmiyor" teşhisi çoğu zaman yanlıştır. Toplam kapasite yeterlidir; yetmeyen şey, soğuk havanın ihtiyaç duyulan yere ulaşmasıdır. İki kayıp mekanizması baskındır:
Baypas havası. Soğuk hava hiç ekipmana uğramadan dönüş yoluna kaçar. Boş raf gözleri, kapatılmamış kablo geçişleri, yükseltilmiş taban kaçakları.
Geri emiş (recirculation). Ekipmanın attığı sıcak hava dolaşıp yine emişine döner. Kabinin üst sıraları bu yüzden alt sıralardan on derece daha sıcak çalışır.
İkisi de bir toplam-kapasite hesabında görünmez; yalnızca alan çözümüyle ortaya çıkar. Bu yüzden veri merkezi ve kabin problemleri, ortalama değerin değil dağılımın sorulduğu tipik CFD problemleridir.
Kabul kriteri sıcaklık değil, emiş sıcaklığıdır
ASHRAE TC 9.9 kriterleri ekipmanın emiş ağzındaki hava sıcaklığını esas alır, salon ortalamasını değil [1]. Önerilen aralık A1–A4 sınıfları için 18–27 °C'dir; izin verilen aralık sınıfa göre genişler, A1 için 15–32 °C, A4 için 5–45 °C.
Analiz kurarken izlenecek büyüklük bu olmalıdır: her rafın emiş yüzeyinde sıcaklık dağılımı. "Salon ortalaması 24 °C" cümlesi, üst sırada 38 °C emen bir sunucu varken hiçbir şey ifade etmez.
Bileşen tarafında: ısıl direnç zinciri
Kart ve bileşen ölçeğinde kabul kriteri jonksiyon sıcaklığıdır ve üreticinin verdiği ısıl direnç değerleri JEDEC JESD51 serisine göre ölçülür [2]. Burada dikkat edilecek nokta, bu değerlerin standart bir test kartında ve tanımlı bir ortamda ölçülmüş olmasıdır — JESD51-2 doğal taşınım, durgun hava ortamını tanımlar [3].
Gerçek kabininizdeki akış o ortam değildir. Kataloğdaki jonksiyon-ortam direncini doğrudan kendi tasarımınıza uygulamak, en sık yapılan ve en sessiz hatalardan biridir. Doğru yol, kartı ve kabini eşlenik olarak çözmek ve katalog değerini yalnız bir üst sınır kontrolü olarak kullanmaktır.
Modelleme kararları
Rafı tek tek modellemeyin. Onlarca sunucunun iç geometrisi ne çözülebilir ne de gerekir. Her raf, bilinen debisi ve ısı yükü olan bir gözenekli blok olarak temsil edilir. Önemli olan emiş ve atış yüzeylerinin doğru yerde olmasıdır.
Fan eğrisini dayatmayın, verin. Sunucu fanları sabit debili değildir; karşı basınç arttıkça debi düşer. Debiyi sabit kabul etmek, tıkanmanın etkisini modelden siler. Bkz. fan çalışma noktası notu.
Radyasyonu kapalı kabinlerde ihmal etmeyin. Yoğunluğu düşük, doğal taşınımla çalışan bir kabinde radyasyon toplam ısı atımının belirgin bir kısmını taşır [4].
Kaynaklar
- ASHRAE Technical Committee 9.9 (2021). Thermal Guidelines for Data Processing Environments, 5th ed. ASHRAE, Atlanta.
- JEDEC Solid State Technology Association. JESD51 — Methodology for the Thermal Measurement of Component Packages (Single Semiconductor Device).
- JEDEC Solid State Technology Association. JESD51-2 — Integrated Circuits Thermal Test Method Environmental Conditions: Natural Convection (Still Air).
- Modest, M. F. & Mazumder, S. (2021). Radiative Heat Transfer, 4th ed. Academic Press. ISBN 978-0-323-98406-5.