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Evaluation of Cooling Energy Saving through Applying Aisle Partition System on a Data Center Server Room

파티션 시스템 적용을 통한 기존 데이터센터 서버실의 냉방 에너지 절감 성능평가

  • 박종수 (인하공업전문대학 건축과)
  • Received : 2016.04.26
  • Accepted : 2016.07.07
  • Published : 2016.07.31

Abstract

In this study, a computer simulation of the three types of air distribution systems, open type system, aisle partition system and aisle containment system, to evaluate the applicability of the aisle partition system on a data center server room. The variables of the simulation were the height and location of the partition fixed on the top server rack. The energy efficiency of the air distribution systems were confirmed to be excellent in the order of the aisle containment system, aisle partition system, and open type system. In the cold aisle partition system, the height of the partition that can be effective in saving cooling energy by obstructing sufficient air recirculation was found to be more than 0.9m. In the hot aisle partition system, the height of the partition was found to be more than 0.8m.

본 연구에서는 기존 데이터센터 서버실에서 공기분배시스템으로 파티션 시스템의 적용성을 평가하기 위해 기존 시스템 그리고 파티션의 설치 높이와 위치를 변수로 하는 파티션 시스템과 컨테인먼트 시스템에 대해 총 21가지 경우의 컴퓨터시뮬레이션을 실시하고 다음과 같은 결론을 얻었다. 공기온도 및 기류 분포 해석결과를 이용하여 평가해 본 공기분배시스템별 냉방 에너지 절감 성능은 컨테인먼트 시스템, 파티션 시스템, 기존 시스템 순서로 우수한 것을 확인할 수 있었다. 기존 시스템과 파티션 설치높이 0.1~0.7m까지의 파티션 시스템은 재순환 공기에 의해 냉복도에서 1.0~1.2m 높이를 기점으로 공기 온도가 급격히 상승하면서 중간 높이의 서버와 상부 서버의 인입구 온도차는 $11{\sim}15^{\circ}C$로 큰 차이를 보여, 재순환 공기가 상부 서버의 과열의 원인을 제공하는 것으로 나타났다. 파티션 시스템에서 냉복도 상부에 파티션을 설치할 경우에 파티션의 적정 높이는 서버 랙 상부에서 천장까지 높이의 90%(0.9m)이상, 열복도 상부에 파티션을 설치하는 경우는 파티션 높이가 80%(0.8m)이상은 되어야 재순환 공기를 충분히 차단하여 서버 인입구 공기온도가 RCI 권장온도 범위를 만족하는 냉방 에너지 절감효과를 볼 수 있는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. ASHRAE, High density data centers case studies and best pratices, Datacom series vol. 7, 2012.
  2. ASHRAE, Design considerations for datacom equipment centers second edition, Datacom series vol. 3, 2009.
  3. J. K. Cho, C. S. Jung, B. S. Kim, "Evaluation of Aisle Partition System's Thermal Performance in Large Data Centers for Superior Cooling Efficiency", Korea Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, vol. 22, no. 4, 2010.
  4. D. S. Yoon, "The energy efficiency improvement of the Internet Data Center", Magazine of the SAREK, vol. 42, no. 2, 2013.
  5. S. W. Ham, J. W. Jeong, "Modeling Strategies and Thermal Management Performance of a Data Center with Cold-aisle Containment using CFD", Journal of the Architectural Institute of Korea, vol. 31, no. 1, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.5659/jaik_pd.2015.31.1.159
  6. J. K. Cho, S. H. Shin, "Power and heat load of IT equipment projections for new data center's HVAC system design", Korea Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, vol. 24, no. 3, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.6110/KJACR.2012.24.3.212
  7. Y. H. Jung, H. J. Chang, J. H. Seo, "Server Room Temperature Condition in Data Center with Cold Aisle Containment System", Korea Journal of Air- Conditioning and Refrigeration Engineering, vol. 25, no. 2, 2013.
  8. H. J. Chang, Y. H. Jung, J. H. Seo, "The relaxation plan of cooling discharge temperature condition in data center server room", Proceedings of the Korean Solar Energy Society, vol. 32, no. 2, 2012.
  9. ASHRAE, Thermal Guidelines for Data Processing Environments Second Edition, Datacom Series, 2009.
  10. Magunus K. Herrlin, "Rack Cooling effectiveness in data centers and telecom central offices", Transaction (ASHRAE), vol. 3, Part 2, 2005.