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Il sistema di controllo, l’automazione e l’analisi dei dati al centro della gestione di un Data Center

Separazione dei corridoi (caldo e freddo) e Compartimentazione
Utilizzo delle risorse naturali (free cooling diretto e indiretto, acqua di falda)
Sistemi elettrici ad alta efficienza e a basso impatto ambientale
Modularità
Parzializzazione (inverter) della ventilazione, dei compressori e delle portate.
Automazione (integrazione – modularità - parzializzazione)

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
SAVE ottobre 2016 Smart Building o Building 4.0?

Pubblicato
da Alessia De Giosa
SAVE 2016Segui aziendaSegui




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Estratto del testo
Veronafiere 19-20 ottobre 2016 Gli atti dei convegni e più di 7.000 contenuti su www.verticale.net Cogenerazione Termotecnica Industriale Pompe di Calore 27 ottobre Cogenerazione Termotecnica Industriale Pompe di Calore Alimentare Alimentare Petrolchimico Alimentare 28 ottobre Alimentare Petrolchimico Alimentare Alimentare Petrolchimico Visione e Tracciabilità 28 ottobre Luce Energia Domotica LED Luce Energia Domotica LED 20 Ottobre 2016
Andrea Marini
IBM Italia - Data Center Facility Executive Consultant Il sistema di control o, l''analisi dei dati e l''automazione al centro del a gestione di un Data Center. Il Sistema ''Data Center' '' obiettivi e complessità Continuità assoluta nel a distribuzione dei servizi IT Potenza Elettrica Connettività ' Sistemi di produzione del ''energia per la continuità elettrica ' Sistemi per la produzione del freddo ' Sistemi di distribuzione del a potenza elettrica e dei flussi d''aria ' Gestione dei livel i di ridondanza ' Sistemi di sicurezza fisica e anti incendio Trasformazione di Energia Elettrica in Calore Densità di Potenza variabile (kW/rack) Necessità di gestire i flussi d''aria in modo dinamico, adattandosi automaticamente al carico Variabilità del carico in funzione del e esigenze Aziendali (senza specifica e pianificazione) ' Apparecchiature di rete (router, switch), IT (server, storage..) e di sicurezza. ' Sistemi di monitoraggio (SCADA, DCIM, '.) 2 di 10 Il Sistema ''Data Center' '' Le potenze in gioco e i parametri di efficienza ELETTRICO Carico Utile (potenza agli apparati) da decine di kW ad alcuni MW Trasformazione in calore del a potenza elettrica fornita agli apparati prossima al 100% Ulteriore calore provenienti dal e perdite elettriche (trasformazione, UPS, distribuzione) Densità di potenza da 3 kW/rack a 25 kW/rack escludendo i computer ad alte prestazioni EFFICIENZA ENERGETICA Separazione dei corridoi (caldo e freddo) e Compartimentazione Utilizzo del e risorse naturali (free cooling diretto e indiretto, acqua di falda) Sistemi elettrici ad alta efficienza e a basso impatto ambientale Modularità
Parzializzazione (inverter) del a ventilazione, dei compressori e del e portate. Automazione (integrazione '' modularità - parzializzazione) MECCANICO Scelta tecnologica del sistema di raffreddamento in funzione del carico utile Potenza frigorifera instal ata del o stesso ordine di grandezza del Carico Utile Gestione dei flussi d''aria nel corridoio freddo (50/70 l/s - 180/250 m3/h per ogni kW di carico utile instal ato) Gestione della circolazione dell''acqua (50 l/s per MW) '' portata variabile o costante 3 di 10 Il Sistema ''Data Center' '' La misurazione dell''efficienza PUE (Power Usage Effectiveness) = '''''''''''' ''''''''''' ''''''''''''' '''' 𝐷''''' 𝐶''''''''' '''''''''''' ''''''''''' ''''''''''''' '''''''' ''''''''''''' 𝐼'',''''''''''' ELETTRICO v Trasformazione v Conversione (UPS e GE) v Distribuzione RAFFREDDAMENTO
v Chiller v CRAC/CRAH v Dry Cooler v Condenser SPECIALI O DI SERVIZIO v Illuminazione v Monitoraggio e Controllo v TVCC e Anti intrusione Potenza Totale fornita al Data Center APPARATI IT v Server v Storage v CPU NETWORK
v Router v Switch v Load Balancer v Firewall Potenza Totale fornita agli Apparati 4 di 10 Case Study - Automazione del controllo dei flussi d''aria nel corridoio freddo PARAMETRI DI RIFERIMENTO Carico Utile pari a 200 kW Sistema di raffreddamento ad acqua refrigerata Macchine di raffreddamento con batteria ad acqua refrigerata e ventilazione a portata fissa (CRAH) predisposte per la regolazione automatica
Pompe a portata fissa del circuito idronico (valvole a tre vie sul e unità interne) Assorbimento del sistema di raffreddamento (sovradimensionato rispetto al carico utile) pari a 100 kW MODIFICHE EFFETTUATE Sonde di temperatura nel corridoio freddo a bordo dei rack Wireless a differenti altezze Sonde di temperatura di mandata e di ritorno in ogni CRAH Air Handling Unit a bordo del e CRAH per la parzializzazione del a ventilazione Concentratori e software di gestione RISULTATI OTTENUTI Riduzione dei consumi del ''impianto di raffreddamento del 35% Capacità dinamica di: raffreddare il carico senza sprechi di adattarsi al a variabilità del carico senza intervento manuale
di mantenere i livel i di ridondanza impostati 5 di 10 6 di 10 Analytics Predictive
Cognitive Sicurezza Fisica ' Controllo accessi ' Anti Intrusione ' Video Sorveglianza ' Video Analisi ' Security Operation Center Data Center - Gestione IT ' Gestione degli Asset IT ' Gestione della capacità (spazio rack e posizionamento) legata alla capacità di erogazione elettrica e di raffreddamento ' Sistemi di virtualizzazione dinamica ' Sistemi di cablaggio strutturato ' Sistemi DCIM Data Center - Gestione delle Facility ' Elettriche ' Meccaniche ' Sistemi SCADA Efficienza Energetica ' Soluzioni integrate per la riduzione dei consumi ' Regole di attuazione ' Modellazione e Confronto ' Strato Cognitivo Il Sistema di Controllo '' l''integrazione Facility / IT 7 di 10 La svolta ''Cognitiva' Dai Sistemi classici di monitoraggio ai sistemi correlati di supporto intelligente alla decisione. 8 di 10 Lo strato cognitivo - La gestione ''correlata e Predittiva' Il sistema è quindi in grado di evidenziare riduzioni nel livello ridondanza, sia esso elettrico, termodinamico e fluidodinamico, monitorando costantemente il
livello di funzionamento degli apparati IT, allineando gli algoritmi di correlazione, confrontando la predizione con le misure, alimentandosi costantemente con le caratteristiche elettriche e meccaniche delle facility e degli apparati IT. La misurazione delle grandezze elettriche e termodinamiche rilevate dai sistemi classici di monitoraggio non fornisce informazioni facilmente utilizzabili a
supporto delle decisioni; tali grandezze dovranno essere correlate ed integrate, allo scopo di determinare lo 'stato di salute' del Data Center. La numerosità delle variabili in gioco e la difficoltà di integrazione tra le richieste IT e le potenzialità delle Facility, presuppone una capacità di correlazione,
competenze specifiche e diversificate, che difficilmente si ritrovano nelle attuali organizzazioni, atte a condurre il sistema Datacenter in senso integrato. Da qui la necessità di sistemi in grado di correlare, prevedere e valutare il livello di rischio che ogni attività di modifica comporta, misurando costantemente le
variazioni di efficacia e modulando le varie dimensioni con l''obiettivo di ottenere il più alto livello di efficienza possibile. 9 di 10 Lo strato cognitivo - Il supporto alla decisione e l''automazione Un ulteriore livello di supporto potrà essere caratterizzato dalla scrittura di processi integrati, gestiti dallo ''strato cognitivo', che automaticamente
modulino la disponibilità di potenza, automatizzando l''inserimento di sistemi di emergenza al seguito di guasti o di particolari picchi imprevedibili di carico informatico. Ancora oltre, i sistemi cognitivi, con la capacità di comprensione del linguaggio, saranno in grado di rispondere e suggerire, in particolari casi ad alta criticità di intervento, quali
siano le manovre corrette da effettuare, superando gli errori umani che caratterizzano le situazioni di stress in condizioni di particolare emergenza. Lo ''strato' cognitivo diventa quindi un importante strumento di supporto alle decisioni che, oltre ad evidenziare stati di rischio difficilmente individuabili con i normali sistemi, è
in grado di modificare - sfruttando le possibilità di controreazione già ampiamente presenti nei sistemi a funzionamento parzializzabile - il punto di lavoro ottimale, correlando grandezze tipicamente impiantistiche con le componenti informatiche. 10 di 10


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