Basic HTML Version
16
[ [
35
Để mô phỏng thực tế vấn đề này,
chúng tôi sử dụng công cụ IBM’s
BladeCenter Power Configuration để
chọn sản phẩm như trong các ứng dụng
thực tế. Chúng tôi sử dụng 1 tủ rack 42U
được lắp đầy bằng 4 thiết bị IBM Blade
Center H Chassis với mỗi thiết bị chứa
tối đa chứa 6 phiến PS702. Cấu hình này
tiêu hao năng lượng tối đa là 21,3kW ở
nhiệt độ 30°F (16.7°C), tương ứng lượng
khí tiêu thụ tối đa 2288 CFM (1.08 m
3
/s).
Điều quan trọng là đa số các công cụ sẽ
cung cấp trực tiếp thông tin lượng CFM
tiêu thụ của thiết bị IT cho chúng ta.
Nếu bạn không có thông tin về lượng
CFM cần thiết, bạn có thể tham khảo
bảng bên dưới để ước lượng cho ứng
dụng của mình.
Kế đến, chúng ta sử dụng thông số
CFM phù hợp để xác định kiểu lỗ đột
mà chúng ta cần và cân nhắc phần diện
tích đột lỗ. Hình 1 cho chúng ta thấy
một số kiểu đột lỗ phổ biến và tỉ số FAR
tương ứng. Các loại lỗ đục thường có
hình dạng và kích thước tùy thuộc vào
ứng dụng mà ta sử dụng. Trong bài viết
này, chúng ta lựa chọn các mẫu đột lỗ có
số FAR từ 40% đến 80% để minh họa cho
những phân tích.
Bây giờ, với thông tin phần diện tích
đột lỗ và mức CFM cần thiết, chúng ta
sẽ xác định vận tốc của luồng khí. Nếu
chúng ta tiếp tục sử dụng thông tin yêu
cầu 3154 CFM (1,49 m3/s) và phạm vi
đột lỗ 2” x 6” (0.6mx1.8m), thì vận tốc
tổng của luồng khí đi qua cửa tủ rack
được tính toán là 263 LFM (1.3m/s) với
LFM là đơn vị đo lưu lượng gió trong 1
phút (đơn vị tính theo m/s). Vận tốc này
được tính bằng công thức sau:
Bảng 1 sẽ cung cấp thêm thông tin về
kích thước và diện tích phần đột lỗ để
bạn tham khảo và tra thông tin vận tốc
luồng khí đi qua lỗ đột. Ở các phần sau,
chúng ta sẽ sử dụng thông số vận tốc
này để tính lượng áp suất thất thoát khi
di qua lỗ đục.
Bây giờ, chúng ta có thể xác định
thông số suy hao của áp suất khi đi qua
bề mặt lỗ đột trên cửa tủ rack. Để thực
hiện việc này, chúng ta cần phải biết rõ
hệ số suy hao của các kiểu lỗ đột khác
nhau. Điều này được thực hiện thông
qua thực nghiệm với các mẫu lỗ đột
khác nhau như thể hiện trong Hình 1.
Một sơ đồ biểu thị mối quan hệ giữa vận
tốc và áp suất theo tiêu chuẩn ACMA
210-99 được sử dụng để xem xét khả
năng của nhiều mẫu khác nhau từ kiểu
đột lỗ 40% đến 80%.
Nếu chúng ta vẫn sử dụng các
thông số như ví dụ trên : phần diện tích
đột lỗ 2” x 6” (0.6m x 1.8m), lưu lượng
khí 3154 CFM (1.49m3/s) và công suất
các thiết bị IT 30 kW thì vận tốc của
luồng khí đi qua bề mặt vật liệu được
đột lỗ là 263 LFM (1.3m/s). Bây giờ
chúng ta sử dụng biểu đồ của và tham
chiếu thông tin của mỗi loại lỗ đột tại
vận tốc 263 LFM (1.3m/s), bạn sẽ thấy
kiểu lỗ đột 40% có suy hao áp suất là
0.025”H20 (6.2Pa). Với kiểu lỗ đột 56%
sẽ có mức suy hao áp suất là 0.015”H20
(3.7 Pa), còn kiểu lỗ đột 64% và 80% gần
như là có cùng mức suy hao áp suất là
0.01”H20 (2.5 Pa).
Để hiểu được mức suy hao áp suất
như thế nào là chấp nhận được, việc
quan trọng là phải hiểu được cách hoạt
động của quạt tản nhiệt của thiết bị IT. Ở
tốc độ cao, quạt của thiết bị IT có thể vận
hành với áp suất từ 0.6”H20 (149.5 Pa)
đến 1.0”H20 (249 Pa) tùy thuộc vào mục
đích thiết kế và vận hành của hệ thống,
và chúng tôi đã xác định được 0.05”H20
(12.5 Pa) là điểm mốc mà tại đó áp suất
khiến quạt của các thiết bị IT tiêu tốn
thêm năng lượng, điểm mốc này được
thể hiện bằng một đường ngang màu đỏ
trong biểu đồ. Biểu đồ cho thấy, ngay cả
kiểu lỗ đột 40% với mức suy hao áp suất
0.025”H20 (6.2 Pa) vẫn nằm dưới đường
giới hạn hoạt động của quạt của thiết bị
IT, và có tác động không đáng kể đến
hiệu suất của thiết bị IT. Lưu ý quan
trọng ở đây chỉ xét trường hợp áp suất
đi qua lỗ đột trên một cửa duy nhất.
Nếu tủ rack có 2 cửa trước và sau đều
được đột lỗ thì các điều kiện về áp suất
sẽ thay đổi.
Nếu chúng ta nhìn lại ví dụ trên
nhưng tại nhiệt độ 20°F (11.1°C), sẽ dễ
dàng thấy được lưu lượng CFM tiêu
thụ trên mỗi tủ rack sẽ là 4731 CFM (2.2
m3/s) và 394 LFM (2.0 m/s), nhiều hơn
gấp đôi yêu cầu lưu lượng luồng khí của
hệ thống IBM BladeCenter. Nếu nhìn
vào biểu đồ Hình 2, chúng ta sẽ có các
mức suy hao áp suất khác nhau đối với
từng kiểu lỗ đột như sau :
• Kiểu lỗ đột 40% gây suy hao áp
suất là 0.08”H20 (20.0Pa)
• Kiểu lỗ đột 56% gây suy hao áp
suất là 0.045”H20 (11.2Pa)
• Kiểu lỗ đột 64% gây suy hao áp
suất là 0.034”H20 (8.5Pa)
• Kiểu lỗ đột 80% gây suy hao áp
suất là 0.03”H20 (7.5Pa)
Ngay cả với trường hợp đặc biệt
Bảng 1 Mối quan hệ giữa công suất, nhiệt độ và luồng khí làm mát cần thiết