दुनिया भर में लगभग 8.5 मिलियन छोटे डेटा सेंटर हैं, जिनमें से 3 मिलियन संयुक्त राज्य अमेरिका में स्थित हैं। हर 100 लोगों के लिए लगभग एक डेटा सेंटर है, और वे संयुक्त राज्य अमेरिका में कुल बिजली खपत का लगभग 2% हिस्सा हैं।
इन डेटा सेंटर में इस्तेमाल किए जाने वाले आईटी हार्डवेयर उपकरण 100% खपत की गई बिजली को ऊष्मा ऊर्जा में बदल देते हैं। इसलिए, एक शक्तिशाली और कुशल शीतलन प्रणाली की आवश्यकता होती है, लेकिन पारंपरिक शीतलन विधियों के माध्यम से शीतलन के लिए भी बिजली की आवश्यकता होती है। शीतलन प्रणाली की बिजली की मांग भी डेटा सेंटर की कुल बिजली का 50% से अधिक है। कुल ऊर्जा की मांग इतनी बड़ी है।
यह डेटा सेंटर को एक विशाल इलेक्ट्रिक हीटर बनाता है, और अधिक डेटा सेंटर बनाने की वर्तमान प्रवृत्ति में उद्यमों और यहां तक कि देशों की स्थिरता को और अधिक कठिन बनाने की क्षमता है। सौभाग्य से, पारंपरिक डेटा सेंटर के कूलिंग मॉडल में एक अधिक कुशल विकल्प है।
पुराने ढंग का तरीका: ऊपर फर्श पर ठंडा करना
पिछली आधी सदी में, ज़्यादातर डेटा सेंटरों ने कूलिंग के लिए दबाव वाली हवा देने के लिए ऊँची मंजिलों का इस्तेमाल किया है। CRAC (कंप्यूटर रूम प्रिसिज़न एयर कंडीशनिंग) या CRAH (कंप्यूटर रूम एयर हैंडलिंग यूनिट) को ठंडी हवा देने वाले फिक्स्ड-स्पीड पंखों द्वारा ठंडा किया जाता है। इस तरह की प्रणाली तब अच्छी तरह से काम करती है जब रैक घनत्व कम होता है और दक्षता प्राथमिकता नहीं होती है। लेकिन जैसे-जैसे समय बीतता है, कमियाँ उजागर होती जाती हैं।
इस प्रकार की कूलिंग के साथ सबसे बड़ी समस्या रैक के नीचे से ऊपर तक तापमान ढाल है, जिसे तापमान स्तरीकरण कहा जाता है। फर्श के पास के सर्वर को सबसे ठंडी हवा मिलती है, और रैक के शीर्ष पर स्थित सर्वर आमतौर पर गर्म तापमान वाली हवा खींचते हैं। ये विन्यास पुनःपरिसंचरण को भी कम करते हैं, जो तब होता है जब सर्वर के पीछे से निकलने वाली गर्म हवा सर्वर के सामने से अंदर खींची जाती है, जिससे संभावित रूप से खतरनाक उपकरण तापमान पैदा होता है।
आधुनिक परिशुद्धता एयर कंडीशनिंग समाधान
ठंडी हवा की सीलिंग और गर्म हवा की सीलिंग डिज़ाइन के ज़रिए, स्तरीकरण और बाईपास की सीमाएँ काफ़ी हद तक दूर हो जाती हैं, और कैबिनेट एयर कंडीशनर उच्च दक्षता प्राप्त कर सकता है। यहाँ, परिवर्तनीय गति वाले पंखे कूलिंग सिस्टम में लगाए जाते हैं और कैबिनेट की एक ही पंक्ति में एकीकृत किए जाते हैं, जिससे डेटा सेंटर संचालक तापमान और ऊर्जा खपत को अधिक सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं। ये परिवर्तनीय गति वाले पंखे, निश्चित गति वाले पंखों का उपयोग करने वाले सिस्टम की तुलना में काफी कम ऊर्जा की खपत करते हैं।
पानी ठंडा समाधान
डेटा सेंटर को ठंडा करने के लिए कूलिंग टावरों का इस्तेमाल करने से बड़ी मात्रा में पानी की खपत होती है। सतह पर यह कम से कम ड्राई कूलिंग सिस्टम के लिए फायदेमंद लगता है, लेकिन अधिक व्यापक दृष्टिकोण से हमें यह भी विचार करना होगा कि जीवाश्म ईंधन बिजली संयंत्र के भाप चरण में भी पानी की खपत होती है, और इतना पानी कि ड्राई कूलिंग कूलिंग सिस्टम द्वारा आवश्यक अतिरिक्त ऊर्जा के कारण ड्राई कूलिंग में मौजूदा आइस-वॉटर मशीनों की तुलना में अधिक पानी की खपत होती है।
तरल विसर्जन शीतलन
लिक्विड इमर्शन कूलिंग, एयर कूलिंग की तुलना में अधिक क्षमता वाली कूलिंग विधि है। यह सर्किट को डाइइलेक्ट्रिक द्रव (आमतौर पर खनिज तेल, जैसे कि परफ्लुओरोपॉलीएथर PFPE तरल) में डुबोकर प्राप्त किया जाता है। चूँकि तेल गर्मी का संचालन करता है लेकिन बिजली का नहीं, इसलिए यह घटकों को नुकसान नहीं पहुँचाएगा। लिक्विड इमर्शन कूलिंग का उपयोग सर्वर में भी किया जा सकता है, इस विधि का उपयोग करके इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से गर्मी को बाहरी एयर कूलिंग की तुलना में अधिक कुशलता से हटाया जा सकता है।
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