I data center sono essenziali per le aziende di oggi, che li usano per conservare ed elaborare grandi volumi di dati. Ma tutto questo ha un costo, legato al prezzo dell’energia e quindi suscettibile di continui aumenti. Infatti, i server e le attrezzature IT producono molto calore che, a sua volta, può danneggiare le apparecchiature. Con l’aumento esponenziale dei carichi di lavoro registrato negli ultimi danni, il raffreddamento è un elemento sempre più importante nella gestione dei data center.
Il funzionamento dei data center richiede sistemi di raffreddamento adeguati. La scelta di impianti efficienti può garantire l’efficienza operativa, ridurre i costi energetici e le emissioni.
In questa guida passiamo brevemente in rassegna le principali tecnologie, evidenziando l’importanza di fare le scelte giuste per evitare il downtime riducendo i costi, aumentando la sostenibilità della tua impresa e promuovendo la green IT grazie ai servizi Evernex.
Perché il raffreddamento è critico nei data center
Tutte le apparecchiature elettroniche e meccaniche comportano, in qualche misura, emissioni di calore. In particolare, il funzionamento delle CPU e processori grafici causa temperature elevate che, insieme all’umidità, possono causare gravi danni all’infrastruttura del data center. Per questo motivo è essenziale che i sistemi IT aziendali siano dotati di un raffreddamento adeguato.
Il raffreddamento efficiente del data center ha un impatto estremamente significativo su:
- Continuità operativa: un raffreddamento efficace minimizza i guasti dell’hardware e il downtime causati dal surriscaldamento, a vantaggio della produttività aziendale.
- Costi di esercizio: con costi energetici in costante ascesa, in particolare nel mercato italiano, ridurre i consumi di corrente grazie a impianti di raffreddamento a maggiore efficienza energetica permette risparmi notevoli alle imprese.
- Emissioni di CO2: oltre a consumare meno energia, le tecniche di raffreddamento moderne producono minori emissioni e contribuiscono al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità dell’impresa.
- Livello di prestazioni: se mantenuti alle temperature ottimali, i server funzionano in modo più affidabile, incrementando complessivamente la performance del data center e migliorando l’efficienza operativa.
Capire quanto calore produce il tuo data center è fondamentale per la progettazione di un sistema di raffreddamento efficace.
I principali sistemi di raffreddamento dei data center usati in Italia
I consumi del sistema di raffreddamento sono una delle principali voci di spesa dei data center, pari al 30-40% del totale. È chiaro quindi che la scelta della tecnologia incide fortemente sui costi di gestione di un’infrastruttura IT.
Le tecnologie di raffreddamento dei data center possono essere raggruppate in tre categorie principali: ad aria, a liquido, free cooling (ma esistono anche sistemi a evaporazione e ibridi). La scelta dipende sia dalle caratteristiche dell’infrastruttura sia dal budget.
Vediamo quali sono i principali sistemi di raffreddamento usati nei data center aziendali.
Raffreddamento ad aria: CRAC e CRAH
In Italia, il raffreddamento tradizionale ad aria dei data center è il più diffuso, ma i suoi costi energetici superiori stanno gradualmente mettendo in dubbio questa scelta. I sistemi ad aria si dividono in CRAC (Computer Room Air Conditioner) e CRAH (Computer Room Air Handler).
- Il CRAC funziona analogamente a un normale condizionatore d’aria, ma su una scala più grande. Tipicamente usato per infrastrutture piccole e medie, distribuisce l’aria fredda per mezzo di canalizzazioni a soffitto o a pavimento. Questi sistemi a espansione diretta (DW) sono in generale meno efficienti sotto il profilo energetico e comportano maggiori emissioni.
- Il CRAH invece non genera un raffreddamento ma trasferisce il calore per mezzo di un sistema a scambio termico (CW) che utilizza acqua refrigerata prodotta da una sorgente esterna, detta anche water chiller. Per questo motivo, si parla a volte anche di raffreddamento ad acqua. Più usato nei data center di grandi dimensioni e per infrastrutture critiche, ha un’efficienza maggiore con costi ridotti.
Nei sistemi di raffreddamento ad aria, la compartimentazione tra corridoi caldi e freddi consente di ottimizzare le prestazioni evitando la miscelazione di aria a temperature diverse.
Free cooling
La tecnologia del free cooling ha l’obiettivo di migliorare l’efficienza dei sistemi ad aria tradizionali, riducendo i consumi e le emissioni. Con la crescita esponenziale delle dimensioni dei data center, infatti, la convenienza e l’affidabilità di tali sistemi tende a diminuire. Il free cooling è un sistema più naturale basato sull’uso di aria esterna.
Esistono due tipologie di free cooling:
- Free cooling diretto, che sfrutta semplicemente la differenza di temperatura tra l’aria interna ed esterna; grandi volumi di aria esterna a temperatura inferiore vengono immessi all’interno del data center per raffreddarlo
- Free cooling indiretto, l’aria interna del data center circola attraverso uno scambiatore di calore raffreddando un impianto ad acqua (o altro fluido) in un sistema chiuso, nel quale non viene immessa aria dall’esterno
Liquid cooling
Il concetto del liquid cooling si basa sulla maggiore capacità termica dell’acqua o di specifici fluidi tecnici. In questo tipo di impianti si utilizza un circuito chiuso dotato di pompe e scambiatori di calore allo scopo di espellere all’esterno il calore prodotto dai server prelevandolo direttamente nei punti in cui viene prodotto, prima che si diffonda nell’aria circostante. Il sistema può essere reso ancora più efficiente dal recupero del calore per altri scopi.
Le due principali tecnologie di liquidi cooling sono:
- Direct-to-Chip (raffreddamento diretto) – piastre metalliche contenenti il fluido refrigerante sono installate direttamente sopra CPU e GPU, senza entrare a contatto con altri circuiti
- Immersion cooling (raffreddamento a immersione) – i server vengono immersi in vasche contenenti un fluido dielettrico non conduttivo
Come si misura l’efficienza: il PUE
Il PUE (Power Usage Effectiveness) di un data center è un indicatore della sua efficienza. Corrisponde al consumo totale di energia divisa per il consumo delle sole apparecchiature IT (server, storage e reti). Il valore ideale è 1, che corrisponde all’azzeramento dei consumi per il raffreddamento o altre perdite di energia.
Tra le voci che compongono il consumo totale ci sono ad esempio illuminazione, UPS e sistemi di raffreddamento. La misura dei consumi IT è standardizzata dalla norma di riferimento internazionale ISO/IEC 30134-2.
Il PUE può essere usato come KPI dell’efficienza dei consumi di un data center. È possibile monitorare i dati con tre diversi livelli di precisione; al livello più alto, le misurazioni continue e granulari possono essere inserite direttamente in un sistema di monitoraggio integrato.
Come ridurre i costi energetici del raffreddamento del data center
L’ottimizzazione dell’impianto di raffreddamento del data center è fondamentale per ridurre gli elevati costi dei consumi energetici dell’infrastruttura. Le strategie di efficientamento comprendono:
- Uso di scambiatori di calore per ridurre la temperatura del data center senza consumare troppa energia
- Sfruttamento delle possibilità offerte dal free cooling nei climi temperati
- Adozione del liquid cooling per gli ambienti IT dei data center alta densità, nei quali il tradizionale raffreddamento ad aria non risulta efficiente
- Implementazione di sistemi di gestione delle temperature basati su AI per ottimizzare i consumi dell’impianto
- Isolamento dei corridoi freddi e caldi con gestione dei flussi dell’aria per evitare che si mescolino tra loro
- Impiego di sistemi di raffreddamento a evaporazione in zone con clima temperato, arido o semiarido (dove la percentuale di umidità non è eccessiva) per ridurre la dipendenza dai sistemi di raffreddamento ad aria tradizionali
L’equilibrio tra efficienza e affidabilità garantisce il funzionamento continuo dei sistemi di raffreddamento del data center, minimizzando al tempo stesso i costi operativi e promuovendo la green IT.
Come Evernex supporta l’infrastruttura dei data center
Evernex è in grado di fornire una guida qualificata e supporto tecnico per i data center enterprise. Aiutiamo le aziende a migliorare la propria efficienza energetica, ridurre i costi di esercizio e assicurare la continuità operativa.
La nostra gamma completa di servizi di manutenzione dei data center ti consente di assicurare l’efficienza di hardware multimarca della tua infrastruttura IT aziendale, tra cui server, storage e apparecchiature di rete, estendendo il loro ciclo di vita.
Sotto il profilo dell’efficienza e della riduzione dei costi, il nostro programma Spare-as-a-Service™ ti permette di avere sempre a disposizione componenti ricondizionati certificati, comprese ventole e sistemi di alimentazione.
Scegliendo di collaborare con Evernex, la tua azienda tra vantaggio da una consulenza specializzata e servizi di manutenzione IT su misura.
Ti aiutiamo a sfruttare strategie efficienti e tecnologie innovative di raffreddamento del data center per garantire performance elevate e affidabilità nel lungo periodo. Migliora le prestazioni e l’efficienza dei consumi energetici facendo le scelte giuste.
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FAQ
Cos’è il PUE di un data center?
Il PUE del data center è un indicatore dell’efficienza energetica di un data center. È il rapporto del consumo totale di energia del data center diviso per il consumo delle sole attrezzature IT. Il suo valore teorico ideale è pari a 1.
Qual è il sistema di raffreddamento del data center più efficiente?
Sotto il profilo dell’efficienza, i sistemi di raffreddamento migliori attualmente disponibili sono quelli a liquido, in primo luogo il raffreddamento a immersione, seguito dal raffreddamento direct-to-chip e dal free cooling. Le scelte progettuali dipendono anche dalle dimensioni dell’infrastruttura e dal budget a disposizione.
Come si riduce il consumo energetico del raffreddamento?
Dato che il raffreddamento incide in misura notevole sui costi di un data center, ridurre il suo consumo energetico può comportare vantaggi significativi per l’impresa. Le strategie più efficaci sono il passaggio al free cooling o al raffreddamento a liquido e l’isolamento dei corridoi caldi/freddi.
Cos’è il free cooling e quando conviene?
Il free cooling è una metodologia di raffreddamento conveniente e sostenibile. Sfrutta la differenza di temperatura tra l’aria calda all’interno del data center e quella più fresca all’esterno. È adatto a climi non troppo umidi (fino al 70% di umidità relativa) e consente un risparmio sui consumi grazie allo sfruttamento di una risorsa rinnovabile e naturalmente disponibile.
Chi è responsabile della manutenzione del raffreddamento in un data center?
Un’azienda specializzata in manutenzione di terze parti (TPM) come Evernex è in grado di fornire servizi di assistenza su misura per la gestione del tuo data center, compresa la fornitura di pezzi di ricambio ricondizionati dai nostri magazzini in tutto il mondo.