Utvärdering av svetsgardiner som luftflödesstyrande element inom datorhallar. 2014 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor)Student thesisAlternative title

Evaluation of welding curtains as an airflow-guiding element within data centers (English)

Abstract [sv]

Denna rapport har genomförts för att utvärdera om svetsgardiner som luftflödesstyrande element i datorhallar ger någon energieffektivisering. Vilket utslag systemet ger då svetsgardiner används jämförs med utslaget när inga svetsgardiner finns med och påverkar systemet. Får servrarna tillräckligt mycket kalluft för att kylas och behöver man tre stycken rumskylare för att kyla rummet tillräckligt? Rapporten har också genomförts för att ge en utvärdering av svetsgardinernas form och funktion. Volvo Personvagnar vill veta om det är ekonomiskt hållbart att använda svetsgardiner i sina datorhallar. Det är också önskvärt att bevisa att det blir ett bättre klimat runt servrarna när svetsgardiner används. Resultatet visar att temperaturskillnaden, före och efter rumskylarna samt före och efter servrarna, ökar för luften i pilotanläggningen. Det leder i sin tur till att temperaturskillnaden på köldbäraren för kompressorkylmaskinen kommer att minska. Eftersom rumskylarnas funktion, vid specifika fall när svetsgardiner inte existerar, leder till begränsning av massflödet på köldbäraren kommer massflödet att vara större under längre perioder vid tilldragna svetsgardiner. Massflödet ökar ofta mer än vad temperaturskillnaden minskar vilket leder till att mer värme kyls bort från pilotanläggningen vid tilldragna svetsgardiner. Alltså är inte systemet rätt kalibrerat för att utnyttja svetsgardinernas funktion. Vid stor belastning på beräkningsklustren är ofta begränsningen av massflödet för köldbäraren svag. Det leder till att flödena är ungefär lika stora vid både till- och fråndragna svetsgardiner. Då får man en minskad driftkostnad. Det går inte att bevisa en minskad driftkostnad genom minskat kompressionsarbete vid alla belastningar och under kortare perioder p.g.a. att rumskylarna inte är korrekt kalibrerade. Inte heller en nämnvärd ökning i driftkostnad inträffar hos kompressorerna. Det verkar som att svetsgardinernas utformning inte är optimalt då kalluften från rumskylarna blåser förbi runt kanterna på gardinerna och därmed kyler delar av den varma luften i det varma området. För att detta problem inte skall uppstå kan man t.ex. använda längre gardiner, fästa gardinerna högre upp, fästa gardinerna även på sidorna och vid golvet. Slutligen bör man få ett bättre resultat av att inte använda uppdelad svetsgardin. Kalluftflödet till servrarna är större än vad som behövs men inte tillräckligt stort att man bör stänga av rumskylaren som står i det kalla området. Ökar man rumskylarnas reglervärde på temperaturen (för när rumskylana kommer begränsa massflödet på köldbäraren genom sig) med förslagsvis någon till några grader Celsius, (djupare analys krävs) vid användandet av svetsgardiner, kommer systemet kunna utnyttja svetsgardinernas potential. En mindre driftkostnad i form av att mer värme kommer kunna kylas bort till samma arbeta för kompressorn kommer då troligtvis inträffa.

Place, publisher, year, edition, pages

University of Borås/School of Engineering , 2014.

Series

Kandidatuppsats

Keywords [en]

energianalys, datorhall, server, svetsgardiner, energieffektivisering

Keywords [sv]

Utvärdering, luftflöde, styrning

National Category

Engineering and Technology

Identifiers

URN: urn:nbn:se:hb:diva-18122Local ID: 2320/14217OAI: oai:DiVA.org:hb-18122DiVA, id: diva2:1310036

Note

This project has been conducted to evaluate if welding curtains function as an airflow-guiding

element within a data centers will increase the energy efficiency of the system. What result

does the system show when welding curtains are being used? Compared with what the system

show when no welding curtains are being used and doesn’t affect the system is something

that’s look into. Does the servers get enough cold air to sustain its usage? Do you need three

cooling systems to cool the room sufficiently? The report has also been conducted to provide

an evaluation of the welding curtains function as well as its design. Volvo Cars wants to know

if it’s economically viable to use welding curtains in their data centers. It’s also desirable to

prove that there is a better climate around the servers when welding curtains are being used.

The result shows that the temperature difference of the air, before and after the cooling

systems and before and after the servers, increases in the data center. This also leads to that

the temperature difference of the coolant for compressor chiller will decrease. Because of the

room coolers limiting of the mass flow (in certain situations) on the coolant to a lesser extent

when welding curtains are being used, the mass flow rate will be greater for longer periods.

The mass flow often increases more than the temperature difference decreases and that leads

to that more heat is cooled from the data center when welding curtains are being used. Thus,

the system isn’t properly calibrated to utilize welding curtains to a full extent. At large loads

on the computing clusters, the room coolers affect the mass flow of the coolant to a minimum.

The result is that the mass flow is approximately equal both with and without welding

curtains in use. This leads to an increase in efficiency of compressor chiller because more heat

is being chilled with the same work of the compressor as without any welding curtains. When

welding curtains are being used you can’t prove that a reduced operating cost will occur due

to reduction of the compressor work. This is because of the room coolers are not properly

calibrated. Neither a significant increase in operating cost occurs in the compressor chiller.

An indication occurs that the design of the welding curtain is not optimal because of that the

cold air from the cooler systems blows past the edges of the curtains and thus cools some of

the hot air in the heated area. To solve this problem one can e.g. use taller welding curtains,

replace the curtains to a higher position and attach the curtains on both sides as well as on the

floor. Also the use of a welding curtain that isn’t divided in two or more parts is an idea that

can be implemented. The cold airflow to the servers flows at a larger rate than necessary but

not that sufficient that one, in the cold area, should put the cooling system in idle mode. If you

increase the cooling systems temperature set-value (temperature set-value for when the cooler

limits the mass flow through it) by a few degrees Celsius when welding curtains are being

used (a deeper analysis is needed), the system will hopefully be able to utilize the potential of

the welding curtains. I.e. increased efficiency of the compressor chiller because more heat is

being chilled to the same work of the compressor.

Program: Energiingenjörsprogrammet med inriktning mot eldistribution

Available from: 2019-04-30 Created: 2019-04-30

Open Access in DiVA

By organisation

School of Engineering

On the subject

Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle ScholarTotal: 98 downloadsTotal: 124 hits