Basic HTML Version
19
9 10
2013
ngại vật xung quanh. Những chướng
ngại vật này cản trở đường lưu thông
của khí lạnh nên làm giảm hiệu suất của
hệ thống quạt, từ đó khiến các thiết bị
hoạt động ở mức nhiệt độ cao hơn. Mức
độ ảnh hưởng của các chướng ngại vật
này phụ thuộc vào thiết kế của hệ thống
tủ rack và cách các thiết bị được lắp đặt
bên trong.
Hình 1 cho thấy sự tương tác giữa
hệ thống quạt bên trong máy chủ và
hệ thống tủ rack. Điểm tương tác giữa
đường cong thể hiện hiệu suất hệ thống
và đường cong thể hiện hiệu suất quạt
trong thiết bị cho thấy mức không khí
lưu thông qua thiết bị. Đường cong ngắt
quãng trong hình thể hiện hiệu suất của
hệ thống trong môi trường thử nghiệm.
Đồ thị trên còn cho thấy lượng không
khí lưu thông qua thiết bị trong thực tế
thấp hơn so với môi trường thử nghiệm.
Do đó, những tủ rack có thiết kế cản trở
việc luân chuyển không khí qua thiết bị
sẽ làm giảm hiệu suất của toàn bộ giải
pháp làm mát, tăng chi phí đầu tư và
vận hành trong TTDL.
Thiết kế tủ rack đóng vai trò
quan trọng
Như đã đề cập, thiết kế của tủ rack giữ
vai trò quyết định đối với lượng không
khí lưu thông qua thiết bị. Những yếu
tố có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của
hệ thống quạt bên trong thiết bị gồm: độ
thông thoáng của cửa trước và cửa sau,
cách lắp thiết bị, khoảng trống bên trong
tủ, hệ thống cáp… Bên cạnh đó, hướng
lưu chuyển của không khí bên trong tủ
cũng có vai trò quan trọng. Hầu hết tủ
rack đều được thiết kế sao cho không
khí đi vào từ mặt trước và đi ra ở mặt
sau tủ. Một vài nhà sản xuất cung cấp
các mô hình đặc biệt cho phép không khí
đi vào từ mặt trước, đi ra ở mặt trên tủ
hoặc đi vào từ đáy tủ, đi ra ở nóc tủ. Do
không khí phải chuyển hướng nhiều lần,
lượng khí lưu chuyển qua tủ sẽ không
đủ và được bù đắp bằng hệ thống quạt.
Phần lớn các nhà sản xuất tủ rack
hiện nay đều cung cấp giải pháp nhốt
toàn bộ khí nóng bằng cách sử dụng
hệ thống ống dẫn khí. Trong những tủ
rack loại này, khí nóng sẽ được dẫn lên
trên, qua nóc tủ vào các đường ống và
ra môi trường bên ngoài hoặc trở lại
với những hệ
thống làm lạnh
khép kín. Hệ
thống này giúp
ngăn khí nóng
và khí lạnh hòa
lẫn vào nhau,
hỗ trợ nâng cao
hiệu suất của
giải pháp làm
mát. Tuy nhiên,
loại tủ này có
hạn chế là hệ
thống quạt của
thiết bị phải hoạt
động với công
suất lớn để đẩy
không khí qua các không gian hẹp bên
trong các đường ống dẫn khí. Do đó,
nếu không được thiết kế tốt, hiệu suất
hệ thống quạt trong thiết bị sẽ bị ảnh
hưởng rất lớn. Ngoài ra, cũng có thể áp
dụng giải pháp lắp đặt những thiết bị
tản nhiệt ngay tại cửa sau của tủ nhằm
làm lạnh lập tức các luồng khí nóng vừa
thải ra. Tuy nhiên, những thiết bị tản
nhiệt này có thể gây cản trở luồng khí
di chuyển, ảnh hưởng không tốt đến
hiệu suất của hệ thống quạt trong thiết
bị. Một phương án khác là tích hợp hệ
thống quạt vào tủ để hỗ trợ đẩy nhanh
khí nóng ra ngoài. Tất cả quạt trong
TTDL, bao gồm cả hệ thống quạt trong
các thiết bị làm mát cần phải hoạt động
đồng bộ với nhau nhằm đảm bảo tối ưu
hóa hiệu suất của giải pháp làm mát. Do
đó, hệ thống quạt gắn thêm bên trong
tủ rack rất có thể sẽ trở thành nút thắt
cổ chai của dòng khí lưu chuyển từ máy
làm lạnh qua thiết bị và thoát ra ngoài.
Áp suất và sự tuần hoàn của
khí nóng
Không khí thoát ra khỏi thiết bị có thể
tạo nên một lượng áp suất rất lớn tích
tụ tại khoảng cách giữa thiết bị và cửa
sau tủ, dẫn đến tình trạng khí nóng bị
đẩy ngược trở lại thiết bị, khiến hệ thống
hoạt động không hiệu quả (hình 2).
Phân tích CFD (Computational fluid
dynamics) cho thấy lượng áp suất tích tụ
này ảnh hưởng như thế nào đến luồng
khí lưu chuyển và hiệu suất làm mát
bên trong một tủ rack thông thường với
hướng lưu chuyển khí từ trước ra sau.
Mô hình rack 1
Mô hình rack 2
không khí
không khí
Sau