Data Center. Speciale

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1 Speciale Data Center Il Convegno che Costruire Impianti organizza in questo mese a Milano sul tema Data Center - Efficienza Energetica degli Impianti HVAC richiama una dovuta attenzione verso queste strutture, ormai irrinunciabili per il mondo moderno. Server e apparecchiature dell Information Technology utilizzano ampie aliquote di energia, trasformandola interamente in calore per effetto dei processi che svolgono. Questo calore deve essere rimosso senza interruzioni per mantenere quelle condizioni di benessere di macchina essenziali per la loro continuità di funzionamento. Sfortunatamente, in Italia, eccezioni a parte, si può dire che una cultura dei Data Center sia tuttora manchevole: solo in modo approssimativo se ne conoscono le condizioni di progetto, e altrettanto poco le tecnologie delle macchine di raffreddamento, come pure le esigenze di risparmio energetico che queste strutture comportano. Infati, nel mondo, esse sono resposabili di un utilizzo di energia elettrica che ha ormai superato l uno per cento di quella totale prodotta. A questo argomento, che si inserisce con pieno diritto nel tema generale del risparmio di energia, Costruire Impianti ha quindi voluto dedicare una speciale attenzione attraverso il servizio che qui pubblichiamo e un Convegno, di cui riportiamo il programma in altra parte della Rivista. Un Convegno reso possibile dal vivo interessamento e dalla partecipazione dimostrati dalle Aziende più qualificate nel campo del raffreddamento delle apparecchiature IT. APC / FERRARI

2 di Antonio Briganti Sistemi di raffreddamento ed efficienza energetica L aumento del costo dell energia è il fattore chiave che spingerà ad implementare soluzioni di gestione complete ed intelligenti, così da fornire agli operatori dei data center le informazioni essenziali per progettare, controllare e far funzionare al meglio le infrastrutture 18

3 Speciale data center 1 1. An d a m e n t i d e i c a r i c h i t e r m i c i u n i ta r i d i a p pa r ecc h i at u r e IT d a l 1992 c o n proiezioni fino al 2014 (ASHRAE). La crescente domanda di energia ha messo in primo piano la necessità di trovare un metodo per calcolarne e tracciarne l uso in modo efficiente, così da allocare correttamente i costi energetici fra i diversi dipartimenti dell azienda o fra i diversi clienti le cui infrastrutture sono collocate nel medesimo edificio, o in ambienti di hosting. Le aziende che operano nell ambito dell elaborazione dati si stanno concentrando verso la realizzazione e l aggiornamento di data center utilizzando server ad alta densità in ambienti che richiedono elevati standard di affidabilità, sicurezza e modularità. Attualmente i rack ad alta densità, completi di tutti i server, con profondità di 800 mm, possono richiedere una potenza elettrica anche di 25 kw. Tale tipologia di rack necessita di una portata d aria fredda tra 4000 e 5000 m³/h per poter garantire affidabilità e condizioni di lavoro ottimali. A differenza di molti server tradizionali, i server ad alta densità dispongono di una ventilazione indipendente che garantisce il flusso orizzontale d aria attraverso l armadio stesso. Questi quantitativi d aria non solo devono essere sempre disponibili ma richiedono di essere distribuiti in modo uniforme su tutta la sezione di aspirazione per garantire che anche i server posizionati sulla parte più alta dei rack, tipicamente la zona che soffre maggiormente, siano mantenuti alle temperature di lavoro ottimali. Un aspetto caratterizzante dei data center è la continua modifica, crescita e sviluppo che richiede un costante aggiornamento dell infrastruttura. Durante la loro vita esiste però un evoluzione del lay-out e degli elementi coinvolti difficilmente controllabile. Per questo motivo, in una sala reale, le condizioni operative sono sempre molto lontane dalle condizioni iniziali di progetto. Esistono attualmente due scenari con implicazioni completamente diverse: nuovi data center, progettati sulla base delle più recenti tecno- logie IT, e sale server esistenti che vedono la coesistenza di server tradizionali e nuovi apparati ad alta densità. La situazione attuale L installazione di server ad alta densità si può sviluppare sia su nuove sale predisposte, sia su sale esistenti che richiedono un adeguamento dell infrastruttura stessa. Nel caso di sale esistenti è necessario realizzare un impianto di condizionamento in grado di smaltire l elevato carico termico e che sia compatibile con il trattamento di grandi portate d aria ad alta temperatura (scarico orizzontale dei server). In questi casi è necessario impostare delle operazioni minime quali: corridoi freddi e caldi, incremento della potenza frigorifera dell impianto di condizionamento, verifica delle portate d aria e del sistema di distribuzione, verifica di requisiti energetici. Attualmente esistono sul mercato diverse soluzioni di raffreddamento per blade server che si basano su tre famiglie principali di prodotti: 1. Macchine di raffreddamento locale; 2. Sistemi di partizione dell area dei blade server con aggiunta di sistemi di climatizzazione dedicati; 3. Sistemi down-flow con unità perimetrali e soluzioni di distribuzione dell aria a concentrazione. Tutta l energia elettrica fornita alle apparecchiature IT in un data center diventa, alla fine, calore disperso che è necessario rimuovere onde evitare surriscaldamenti. Virtualmente, ogni apparecchiatura IT è raffreddata ad aria: tutte le parti dell apparecchiatura incamerano aria ambiente ed espellono il calore disperso nell aria di scarico. Il problema della stima del calore emesso dall hardware è stato affrontato sotto vari aspetti per giungere a dei valori realistici; i dati di potenza elettrica forniti dai costruttori infatti sono più rivolti a finalità di regolamentazioni di sicurezza che di dissipazione termica. La predizione dei carichi termici Per i data center risulta importante poter predire l aumento della domanda nel tempo al fine di predisporre spazi, macchine e impian Pl a n i m e t r i ec h e m o s t r a n o il c o n c e t t o d i b a s e d i a r c h i t e t t u ra d i r affreddamento o r i e n tata su s a l a, file e r a c k. Le frecce blu i n d i ca n o la rel a zione tr a la s a l a e i p r i n c i pa l i p e r c o r s i d i d is t r i b u z i o n e d e l l a r ia d i r affreddamento (APC by Sc h n e i d e r El ec t r i c). 19

4 3 3. Pr atic a c o r r e n t e d e l l i n d us t r ia d e l s e t t o r e d e i d ata c e n t e r c h e r a c c o m a n d a c h e le a p pa r ecch i at u re IT s ia n o a l l i n eat e s e c o n d o u n a c o n f i g u ra z i o n e d i c o r r i d o i c a l d i e c o r r i d o i f r e d d i (ASHRAE). ti in modo da poter rispondere alla domanda di raffreddamento di generazioni successive di apparecchiature IT per effetto della loro frequente sostituzione. Vari enti e istituti specializzati hanno sviluppato delle proiezioni tenendo conto dei dati forniti dai principali costruttori. Questi risultati sono stati successivamente corretti e perfezionati anche attraverso un analisi più raffinata delle apparecchiature fino a giungere al diagramma elaborato dall ASHRAE, visibile nella figura 1, che si estende dal 1992 con proiezioni fino al La stima dei carichi termici per un applicazione di data center progettata oggi secondo queste proiezioni dovrebbe prevedere un aumento della potenza frigorifera fin del 110% di qui al Questo futuro aumento della domanda comporta di prevedere una disponibilità di spazio ulteriore per ospitare le macchine di condizionamento o frigorifere che si renderanno necessarie, così pure la predisposizione per il loro accesso, per l aumento di potenza elettrica necessaria ecc. I sistemi di raffreddamento Il raffreddamento basato su sala rappresenta il metodo storico per quanto riguarda i data center. In questo tipo di approccio, uno o più sistemi di condizionamento dell aria che lavorano in parallelo spingono aria fredda nel data center estraendone al contempo aria ambiente più calda. Il principio base è che i condizionatori d aria non solo offrono capacità di raffreddamento di base, ma funzionano anche come grandi miscelatori che muovono e miscelano in modo costante l aria nella sala per portarla a una temperatura media uniforme, evitando la formazione di punti caldi. Questo metodo dà buoni risultati solo fintanto che la potenza necessaria per miscelare l aria rappresenti una piccola parte del consumo energetico totale del data center. Simulazioni ed esperienze mostrano che questo sistema è efficace quando la densità di alimentazione media nel data center è nell ordine di 1-2 kw per rack, ossia di W/m 2. Sfortunatamente, le densità di alimentazione delle moderne apparecchiature IT tendono a portare i valori di densità di picco fino a 20 kw per rack o più. In questi casi il raffreddamento basato su sala e dipendente dalla miscelazione dell aria non funziona più in modo efficace. Per risolvere questo problema, stanno prendendo sempre più piede nuovi metodi di progettazione focalizzati sul raffreddamento basato su file o rack. Nell ambito di tali approcci, i sistemi di condizionamento dell aria sono specificamente integrati con file di rack o rack singoli. Ciò garantisce una migliore prevedibilità, una densità e un efficienza superiori, nonché molti altri vantaggi. Le tre architetture di base sono illustrate nelle planimetrie generiche della figura 2, in cui gli elementi quadrati neri rappresentano i rack disposti in file e le frecce blu rappresentano l associazione logica delle unità CRAC (Computer Room Air Conditioner) ai carichi nei rack IT. Naturalmente, il layout effettivo delle unità può variare. Nell architettura basata su sala, le unità CRAC sono associate alla sala; nell architettura basata su file, esse sono associate a file o gruppi, infine nell architettura basata su rack, le unità CRAC sono assegnate ai singoli rack. I sistemi di raffreddamento ad aria sono tuttora quelli più ampiamente utilizzati nelle applicazioni per i data center. L aria viene distribuita alle prese di ingresso delle apparecchiature elettroniche soprattutto in tre modi: da parte di griglie sul pavimento rialzato, dall alto o da parte di sistemi localizzati. La pratica corrente dell industria raccomanda che le apparecchiature elettroniche siano allineate secondo una configurazione di corridoi caldi e corridoi freddi, come può vedersi nella figura 3. In tale configurazione, le file di apparecchiature sono affacciate tra loro con le parti frontali (di prelievo dell aria) che si guardano l una verso l altra (corridoio freddo), e altrettanto con le parti posteriori (di scarico dell aria calda). Sebbene questa sia una regola generalmente seguita, vi sono tuttavia casi che impongono altre soluzioni. Nel seguito sono discusse alcune soluzioni recenti sviluppate dalle industrie più qualificate del settore, specializzate nel raffreddamento di server e apparecchiature IT, oltre che nel condizionamento di data center. Le macchine e i sistemi descritti sono rappresentativi di quella che costituisce la produzione più recente, ma non esauriscono l ampiezza e la versatilità dell offerta nel settore del raffreddamento dei data center. 20

5 di Neil Reismussen*, Massimo Galbiati** Densità di potenza e utilizzi dell energia Un fattore critico la densità di potenza nei data center, che ne influenza il progetto e l utilizzo dell energia, oltre al costo totale di possesso. E questo, in ultima analisi, determina le scelte e le strategie da seguire Nei data center il riferimento alla densità di potenza può dare luogo a vari fraintendimenti dovuti all ambiguità del termine. Spesso la densità di potenza viene espressa in watt per metro quadro oppure in watt per armadio o rack. Questa semplice definizione è sufficiente quando l utilizzo di potenza è uguale per tutti gli armadi. In un data center reale, però, la potenza varia sensibilmente da un armadio all altro. In questi casi, la densità di potenza misurata a livello di rack, a livello di fila e a livello di locale può cambiare considerevolmente. La variazione della densità di potenza, misurata presso l armadio, la fila e il locale ha un impatto significativo sul progetto del sistema di supporto dell infrastruttura di potenza e un impatto ancora maggiore sul progetto del sistema di raffreddamento. La figura 1 mostra la differenza di densità di potenza riferita a rack, fila e locale. Nella figura, gli armadi di 12 kw sono installati in un locale tipico. Nel primo caso, il 15% degli armadi del locale utilizzano 12 kw e i restanti 1 kw. Nel secondo caso, la stessa percentuale di armadi utilizza 12 kw, ma tutti sono uniti a formare un unica fila. Nel terzo caso, tutti gli armadi del locale utilizzano 12 kw. In ciascuno di questi 1 casi, il picco della densità di potenza è sempre pari a 12 kw per rack, ovvero a 5,2 kw/m 2. In ogni caso, le densità di potenza per fila e per locale variano ampiamente da una situazione all altra. La differenza tra densità di potenza di rack, fila e locale illustrata nella figura 1 è rappresentativa delle varie possibili installazioni reali. Queste differenze modificano in modo significativo il progetto dell infrastruttura di alimentazione e di raffreddamento. Il valore nominale totale dell impianto di alimentazione e del sistema di raffreddamento è dato, semplicemente, dalla somma della potenza utilizzata dai carichi. In questo modo è possibile determinare rapidamente la potenza totale dell UPS e dei condizionatori per le sale computer. Il problema principale correlato alla variazione e ai valori di picco della densità di potenza riguarda la distribuzione dell aria e l alimentazione all interno del data center. Si noti che le descrizioni di densità date in precedenza sono espresse in termini di superficie di calpestio totale, che include spazi come le corsie, necessarie ma che vanno ad aggiungersi all area d ingombro dell armadio. Questo è il metodo più diffuso per descrivere la densità, ed è questa la definizione utilizzata nel presente articolo. Esiste, comunque, una documentazione, in particolare quella degli OEM di computer, che esprime la densità sotto forma di watt per superficie unitaria, in cui la superficie è limitata al solo ingombro dell armadio. Questi valori, devono essere ridotti di circa 75%. Densità di potenza dei data center Varie organizzazioni, oltre alla stessa APC, hanno condotto indagini presso i progettisti e gli operatori di data center per determinare le densità di potenza di esercizio correnti e i limiti di progetto per quelli di nuova costruzione e di quelli esistenti, nonché per grandi sale che alloggiano apparati di rete. Un riepilogo dei dati, riferiti al 2002, è riportato nella tabella 1. I dati raccolti indicano che la densità di potenza di 1. De n s i tà d i p o t e n z a in w a t t per s u p e r f i c i e d i u n i tà, per r a c k, p er fil a e p er s a l a p er tre configurazioni di sala alternative 21

6 2 3 per armadio sono visibili delle righe di riferimento. La prima coppia di righe indica la gamma di densità di potenza media per cui sono progettati i nuovi data center in base a un indagine condotta tra progettisti. La riga indicata come Guida Gartner rappresenta il valore di 3230 W / m 2 suggerito per i nuovi data center dalla Gartner Research come risultato di una ricerca condotta nel febbraio 2003 (Power and Heat in the Modern Data Center). Le due righe successive rappresentano le densità di potenza di rack con i server di massima intensità disponibili alla data dell indagine (2002), ovvero i server 1U e i blade server. Sebbene i blade server possano arrivare a una potenza per rack superiore rispetto ai server 1U, è il caso di osservare che, a queste densità di potenza, i blade server sono in grado di fornire un numero di server approssimativamente doppio rispetto ai server 1U, il che fa capire come i blade server utilizzino per ogni server circa il 40% di potenza in meno rispetto ai server 1U convenzionali. Da questi dati è possibile desumere quanto segue: Per la maggior parte, i rack funzionano a una potenza inferiore al valore progettato per il data center Le apparechiature di calcolo ad alta densità (3 kw) non sono, di fatto, installate alla massima densità che sono in grado di raggiungere Requisiti di alimentazione e di raffreddamento degli armadi ad alta densità Un esempio di armadio ad alta densità è costituito da un sistema di blade server formato da sei frame di blade server 7U in un rack 42 U, in cui il telaio di ogni blade utilizza 3 kw per un fabbisogno totale di 18 kw. 2. Distribuzione d e l l a f r e q u e n z a d e l l u t i l i z z o d i p o t e n z a per r a c k. Ci a s c u n a c a s e l l a r a p p resen ta l a p e r c e n t u a l e d i r a c k c o n u n u t i l i z z o d i p o t e n z a in u n a c e r ta fa s c i a a partire dal limiteinferiore di 500 watt fino al limitesuperiore di 15,5 kw. 3. Su p e r f i c i e d i u n d a t a c e n t e r per kw in f u n z i o n e d e l l a d e n s i tà d i p o t e n z a d e i r a c k. progetto per i data center è in media di 377 W / m 2, corrispondenti a 1,1 kw per armadio (se si presumono 2,79 m 2 per armadio). Il risultato secondo cui la potenza media effettiva per armadio è maggiore del valore di progetto è possibile in quanto, mediamente, la densità di 2,79 m 2 per armadio non viene raggiunta. Ciò si verifica soprattutto perché il numero di armadi non raggiunge la capacità massima dei data center. La figura 2 illustra la distribuzione della frequenza dell utilizzo di potenza per rack, in base ai dati dell indagine. Ciascuna casella rappresenta la percentuale di rack con un utilizzo di potenza da un valore limite inferiore a quello immediatamente superiore indicato sulla casella stessa. Ad esempio la casella da 1,5 kw include armadi con un utilizzo di potenza compreso tra 1 kw e 1,5 kw. Si noti, nella figura 2, la presenza di un numero sostanziale di armadi in un data center tipico che utilizzano meno di 500 watt ciascuno. Questi armadi includono i pannelli di raccordo e rack con switch a bassa densità e server a bassa densità. Molti di questi rack includono anche uno spazio verticale aperto, sostanzialmente inutilizzato. Sempre nella figura 2, il numero di armadi che utilizzano oltre 2 kw diminuisce drasticamente mentre sono assenti armadi che utilizzano più di 8 kw. In sovrapposizione sui valori reali di utilizzo di potenza Tabella 1. Dati dell indagine sul progetto e densità di potenza effettiva dei data center Caratteristiche Densità di potenza di progettazione Densità di potenza di funzionamento effettiva Densità di potenza di progettazione per armadio Densità di potenza generale effettiva per armadio Potenza media effettiva per armadio presso la fila di armadi a massima densità del data center Armadio di potenza massima effettiva nel data center Media tra i data center 90% dei data center inferiori a Esempio massimo rinvenuto 376,6 W / m 2 645,6 W / m W / m W / m 2 430,4 W / m W / m 2 1,1 kw / armadio 1,3 kw / armadio 2 kw / armadio 1,8 kw / armadio 2 kw / armadio 3 kw / armadio 6 kw / armadio 4 kw / armadio 5 kw / armadio 3 kw 6 kw 7 kw Nota: gli armadi includono l armadio del rack e gli armadi delle attrezzature come computer mainframe e DASD. Le attrezzature più grandi di un armadio di rack sono calcolate sotto forma del numero di armadi di rack necessari a ottenere lo stesso ingombro. 22

7 Speciale data center 4 4. Va r ia z i o n e d e l c o s t o t o ta l e d i p ossesso (TCO) d i u n d a t a c e n t e r per l a s u a d u r a t a media in funzione della densità di potenza per rack. Questo significa che l armadio richiede una potenza elettrica di 18 kwe e un raffreddamento di 18 kwf. Un sistema di questo tipo verrebbe comunemente considerato un impianto mission-critical, con la necessità di un installazione ridondante sia per l alimentazione che per il raffreddamento. Per quanto riguarda l alimentazione, questo sistema probabilmente richiederebbe dodici circuiti di alimentazione da 30 A a 208 V o 230 V (due per il telaio di ogni blade con ingresso a doppio alimentatore; la condivisione di un circuito su due server finirebbe per generare dei singoli carichi per circuito troppo vicini alla soglia di apertura dell interruttore di sicurezza). Il cavo di alimentazione di questi circuiti è voluminoso e, di norma, andrebbe disposto in alto per impedire la creazione di blocchi nel flusso d aria sotto il pavimento sopraelevato (se utilizzato). Questo rischio diventa particolarmente elevato in presenza di svariati armadi di analoghe caratteristiche collocati uno vicino all altro. In alternativa, se si utilizza un pavimento sopraelevato, è possibile aumentare la profondità del pavimento per alloggiarvi i cavi. In ogni caso, è necessario utilizzare una maggiore lunghezza di cavi il che può determinare complicazioni e costi elevati. Con questi metodi è possibile dotare dei rack ad altissima densità di potenza ridondante. L importanza del ridimensionamento dei data center E diffusa la consapevolezza che i costi dei data center sono determinati dalla grandezza della loro superficie, per cui la riduzione dello spazio ottenibile tramite il ridimensionamento permetterebbe di diminuirli. In realtà, l esperienza ha portato a individuare diversi ostacoli correlati a costi, complessità e limiti di affidabilità degli armadi ad alta densità che devono essere risolti. I dati disponibili sembrerebbero indicare che il ridimensionamento progressivo ottenibile tramite un aumento della densità e senza alcuna riduzione significativa nell impegno di potenza elettrica non è conveniente. Il diagramma nella figura 3 permette di rilevare la superficie di un data center per kw in funzione della densità di potenza delle apparecchiature IT. Come si vede, aumentando la densità di potenza la superficie per kw si riduce, ma questo solo fino a un certo punto, intorno a circa 7 o 8 kw per rack. Oltre questo valore non si producono apprezzabili diminuzioni della superficie per kw. La figura 4 rivela l andamento del costo totale di possesso (TCO, Total Cost of Ownership) per la vita media di un data center in funzione della densità di potenza delle apparecchiature IT. Quando si aumenta la densità delle apparecchiature IT, il risultato generalmente previsto è la proporzionale diminuzione del TCO, come mostra la curva inferiore nella figura. La verità, però, è che il 75% dei costi TCO dei data center è determinata dalla potenza, mentre solo il 25% è determinato dalla superficie. Inoltre il costo per watt aumenta all aumentare della densità di potenza. La conseguenza è che i costi TCO non si abbattono significativamente all aumentare della densità di potenza, anzi, di fatto aumentano superata una densità di potenza ottimale che è dell ordine di 4 kw per armadio. I vantaggi di una densità di potenza crescente per le attrezzature IT sono scarsi. Sono, invece, sostanziali i benefici che derivano dal ridurre il consumo di energia delle attrezzature IT, in quanto, sia l area del data center che il TCO ne sono fortemente influenzati come rivela la tabella 2. Essa dimostra come il fattore preminente per la riduzione del TCO sia la riduzione del consumo di energia. * Neil Reismussen - CTO APC by Schneider Electric Corp. **Massimo Galbiati - Datacenter Consultant APC by Schneider Electric Italia Tabella 2. La tabella mostra l effetto che hanno sul TCO e sull area del data center delle ulteriori riduzioni del consumo di energia da parte delle attrezzature IT e un ingombro ridotto Miglioramento attrezzature IT Riduzione del 50% dell area, a pari consumo energetico Riduzione del 50%, del consumo energetico, pari grandezza Risparmi sull area Risparmi sul TCO 14% 4% 26% 35% Nota: il caso base tipico è di 3 kw per rack, server 2U con doppio processore. Analisi Non si realizzano i risparmi previsti in quanto domina l area del sistema di raffreddamento e quella di alimentazione. Non si realizza il previsto abbattimento del TCO perché questo è dominato dai costi correlati al consumo di energia La riduzione di energia e di spazio dedicato al raffreddamento determinano sensibili risparmi sull area. I risparmi sul TCO sono notevoli perché il TCO è determinato in gran parte dai costi correlati al consumo energetico 23

8 Macchine e sistemi di raffreddamento per data center Le macchine e i sistemi di raffreddamento per data center esprimono architetture finalizzate ai requisiti delle apparecchiature dell Information Technology. Si tratta di soluzioni che rivelano specializzazioni loro proprie, e che hanno raggiunto standard qualitativi, efficienza energetica e contenuti di tecnologia tra i più alti dell industria. Qui sono delineate alcune delle tipologie più rappresentative delle macchine disponibili sul mercato 24

9 Speciale data center SISTEMI DI RAFFREDDAMENTO CON ARCHITETTURA SU FILE di Massimo Galbiati 1 I sistemi di raffreddamento con tecnologia brevettata InRow RP, vedi figura 1, vengono disposti su file, allineandoli agli armadi rack. Per ogni corridoio viene impiegato uno o più sistemi InRow per smaltire il calore. L aria viene aspirata attraverso la parte posteriore del sistema, raffreddata e nuovamente imessa nel corridoio freddo, neutralizzando gli effetti di un eccessivo riscaldamento delle apparecchiature IT. Il sistema InRow RP fornisce un flusso ad elevato volume d aria, fino a m³/h, con una capacità frigorifera massima di 70 kw; tra le sue caratteristiche vi sono i ventilatori a velocità variabile, gli allarmi 1. Sis t e m a d i Raffreddamento APC c o n tecnologia InRow. remoti, le valvole a tre vie, il controllo di umidità, i filtri dell aria, l ingresso dei tubi dal basso/ alto, la gestione condensa con pompa a doppio flottante, i rilevatori di liquido, le porte di management e altre ancora che lo rendono ideale per ambienti ad alta densità. Elevata efficienza energetica La disposizione su file migliora l efficienza energetica e la capacità di raffreddamento in diversi modi: l unità InRow RP aspirando aria dal corridoio caldo, consente una migliore efficienza di trasferimento del calore dovuta alle più alte differenze di temperatura. Il sistema può quindi scaricare l aria a temperatura ambiente (25-26 C) direttamente di fronte ai server da raffreddare. Questa configurazione fa aumentare l efficienza energetica consentendo al condizionatore di funzionare a temperature dell acqua in uscita più elevate, favorendo l utilizzo delle tecnologie di free cooling. Inoltre la ripresa dell aria a temperatura elevata comporta una riduzione della necessità di umidificazione, contenendo i relativi costi energetici. Architettura su file Il vantaggio ulteriore dell architettura basata su file è la capacità di aggiungere un contenimento del corridoio caldo che riduce qualsiasi possibilità di miscela dei flussi di aria calda e fredda e garantisce la massima affidabilità, consentendo di adeguare la capacità di raffreddamento al carico termico delle apparecchiature IT (figura 2) Per racchiudere il corridoio caldo è possibile utilizzare coperture per rack e porte modulari. Grazie a questa operazione, il sistema è in grado di gestire densità più elevate in un singolo rack. Questo metodo, definito neutralizzazione del calore, rimuove il calore dal corridoio caldo, raffredda l aria e la fa ritornare nella sala a temperatura ambiente (25-26 C). Si crea così un isola termicamente neutra che non tende a riscaldare il resto della sala, bensì contribuisce a mantenerne inalterata la temperatura. Il sistema di contenimento del corridoio caldo può essere installato velocemente in qualsiasi spazio controllato senza ulteriori implementazioni costose all infrastruttura, quali pavimenti flottanti o canalizzazioni. Ing. Massimo Galbiati Datacenter Consultant Engineer, APC by Schneider Electric 2 2. So l u z i o n e APC d i c o n t e n i m e n t o d e l corridoio c a l d o. 25

10 Il sistema di free cooling dinamico di Paolo Mazzetto 1 1. Un a v i s ta d e i p r i n c i pa l i el em en t i d i u n c o n d i z i o nat o r e d i p r e c is i o n e Cy b e r Air2, c o n il s is t e m a d i Dy n a m i c Fr e e Co o l i n g (DFC) p r o d o t t o d a STULZ. dei costi dell energia sta indirizzando l industria dei data centre verso l utilizzo di nuove apparecchiature che L aumento consentano maggiori prestazioni e una sensibile riduzione della potenza assorbita. I Data Centre necessitano di sistemi di condizionamento per smaltire il calore generato dai server e dagli altri apparati presenti in sala; il condizionatore deve quindi essere estremamente affidabile e funzionare in modo continuo 24/7. Per rispondere a queste sempre più pressanti esigenze di mercato, Stulz propone la sua linea di condizionatori di precisione, come ad esempio CyberAir2, con il sistema di Dynamic Free Cooling (DFC), che rappresenta il più efficace strumento per diminuire i costi di esercizio e aumentare l efficienza energetica. DFC è il primo sistema per condizionatori di precisione che integra raffreddamento ad espansione diretta e freecooling con una gestione dinamica di tutti gli elementi attivi dell impianto. Il sistema DFC regola automaticamente la modalità di funzionamento in base al carico termico del Data Centre e della temperatura esterna, scegliendo la modalità di funzionamento più economica: a basse temperature esterne viene utilizzato esclusivamente il freecooling indiretto, mentre il compressore, il componente a più alto consumo di energia, si attiva esclusivamente quando strettamente necessario. Grazie alla sua elevata sensibilità e precisione il DFC consente di raggiungere un raffreddamento efficace ed un elevato risparmio energetico rispetto alle soluzioni tradizionali, ripartendo il carico termico su tutte le unita, modulando la velocità dei ventilatori EC, del condizionatore e del drycooler, delle valvole di regolazione e ottimizzando il funzionamento delle pompe di circolazione; tutto ciò consente di mantenere un controllo accurato di temperatura ed umidità all interno della sala. In modalità free cooling, viene utilizzato come fluido vettore per il trasferimento del calore tra aria interna ed esterna, l acqua glicolata; la temperatura e la portata variano a seconda del carico termico in questo modo si estende al massimo l impiego del freecooling, attivando questa modalità con temperature esterne inferiori di soli 3 4 C al set-point di sala, inoltre non si è vincolati alla qualità dell aria esterna ma solo alla temperatura. La gestione dinamica dell impianto idraulico, fa si che la quantità di glicole circolante nel sistema riesca ad assorbire il quantitativo massimo di calore sia in modalità free cooling, che mista o ad espansione diretta. La quantità di glicole in circolo nel sistema è ottimizzata e la potenza assorbita dalle pompe è quindi minima. Grazie ai condizionatori di precisione Stulz con tecnologia DFC si può arrivare ad una riduzione del costo di esercizio sino al 60% rispetto ai sistemi tradizionali; questo permette di ammortizzare i costi dell impianto nel breve periodo. Ing. Paolo Mazzetto,STULZ TLC Sales Engineer 2. Un pa r t i c o l a r e d e l q u a d r o e l e t t r i c o e d i r e g o l a z i o n e d i u n c o n d i z i o nat o r e d i p r e c is i o n e Cy b e r Air2 (STULZ). 2 26

11 Speciale data center Completa ottimizzazione di macchine e sistemi di Ezio Sturaro La soluzione Uniflair per i data center si basa sull ottimizzazione di sistemi di distribuzione dell aria, delle unità perimetrali per la generazione della potenza frigorifera, integrate con refrigeratori esterni di tipo free-cooling. La riduzione dei consumi si ottiene inoltre tramite la capacità del sistema di adattarsi automaticamente alla variazione del carico (del server e della sala) e di applicare strategie di regolazione di sistema ottimizzando gli elementi della catena di raffreddamento : unità interne, elementi di distribuzione attiva e refrigeratori esterni. La filosofia Uniflair è quella di considerare il Data Center come un elemento in costante evoluzione che richiede un adeguamento dell infrastruttura semplice ed economico per garantire affidabilità ed efficienza nel tempo. Gli elementi principali che compongono tale sistema sono: 1. Active Floor: modulo di distribuzione integrato nel pavimento sopraelevato in grado di adattarsi al carico attivo del server stesso. 2. Cool Pool: soluzione che ottimizza la separazione dei flussi. 3. AFPS System: sistema di pressurizzazione del pavimento sopraelevato 4. Unità perimetrali di precisione Leonardo caratterizzati da a. Ventilazione con tecnologia EC b. Valvola termostatica elettronica integrata 5. Chiller esterni con free-cooling Intelligente: funzionamento di gruppo per l estensione della capacità di raffreddamento gratuita 6. Master Control: logica di regolazione dell infrastruttura di raffreddamento per massimizzare l efficienza energetica. Active Floor è integrato all interno del pavimento sopraelevato di 1 fronte all aspirazione del server rack. L aria fredda elaborata dalle unità Close Control perimetrali viene indirizzata direttamente sulla fonte del carico termico grazie ad un opportuna regolazione della direzione del flusso aria. Active Floor permette il mantenimento di una bolla di aria a temperatura costante in tutta la sezione aspirante dei rack ad alta densità garantendo il funzionamento degli stessi alle condizioni nominali di progetto. La portata d aria elaborata è variabile in base al carico termico rilevato da due sensori posizionati nella sezione di scarico del Blade Server o nella sezione di aspirazione. Active Floor minimizza l assorbimento energetico grazie all adozione di un ventilatore con motore a commutazione elettronica modulante. Questo modulo garantisce il funzionamento ottimale delle apparecchiature ad alta densità fino a 15 kw/rack ed, in abbinamento con la soluzione Cool Pool, può arrivare fino a 40 kw/rack Il sistema di pressurizzazione automatico Un aspetto importante per il funzionamento efficiente del sistema di condizionamento è mantenere una corretta pressurizzazione del pavimento sopraelevato. Tale aspetto deve essere garantito durante la vita della sala che si modifica e sviluppa nel tempo. Il sistema AFPS (Automatic Floor Pressurization System) realizzato e testato da Uniflair garantisce l adattamento automatico della portata aria in funzione dei server installati permettendo flessibilità nell installazione delle infrastrutture ed un adeguamento della portata in funzione del reale carico termico installato senza modificare l impianto di raffreddamento. Il sistema AFPS assicura inoltre il controllo della pressione durante la manutenzione ordinaria e straordinaria. Tale aspetto consente di ridurre al minimo gli assorbimenti derivati dalla ventilazione. Ing. Ezio Sturaro, UNIFLAIR, Product Manager 2 1. Un a p p l i c a z i o n e d i Ac t i v e Fl o o r : si t r at ta d i u n m o d u l o d i distribuzione i n t e g ra t o n e l p a v i m e n t o s o p r a e l e v a t o in g r a d o d i a d at ta r s i a l c a r i c o a t t i v o d e l s erv er s t es s o (Uniflair). 2. Il s is t e m a AFPS (Au t o m a t i c Fl o o r Pr e s s u r i za t i o n Sy s t e m) d i Uniflair g a r a n t is c e l a d a t t a m e n t o a u t o m a t i c o d e l l a p o r tata d a r i a in f u n z i o n e d e i serv er i ns t a l l a t i. 27

12 Condizionatori di precisione Dual Cooling e Free Cooling di Gianpaolo Cappellato Una nuova serie di condizionatori, progettati per mantenere i valori termoigrometrici richiesti nei data center e più in generale in applicazioni mission critical, è la serie Datatech di Blue Box Group. Le unità si articolano nelle versioni fondamentali: ED ad espansione diretta, ED/DC ad espansione diretta dual cooling, ED/FC ad espansione diretta free cooling, CW ad acqua refrigerata e DW ad acqua refrigerata con doppia batteria. Un modello è visibile nella figura 1. Il campo di potenza frigorifera totale delle versioni ED si estende da 6,4 a 94,6 kw con refrigerante R410A; nelle versioni ad acqua refrigerata esso va da 6 a 170 kw. Oltre 1000 configurazioni Le unità Datatech offrono più di 1000 possibili configurazioni: versioni con mandata dell aria verso l alto o verso il basso, con funzionamento ad espansione diretta e condensazione ad aria e ad acqua, con batterie ad acqua refrigerata, in modalità Dual Cooling e Free Cooling. La gamma di accessori disponibili è vasta e comprende, ad esempio, filtri con diverso livello di efficienza, sensori di rilevazione fumo/incendio, sensori di rilevazione allagamento, batterie di postriscaldamento elettriche o ad acqua calda, umidificatori ad elettrodi immersi e altri ancora. Grazie ad un posizionamento razionale dei componenti, le unità non necessitano di particolari spazi di rispetto, infatti la manutenzione ordinaria è totalmente eseguibile dalla parte frontale. Un esempio di installazione in un grande impianto è visibile nella figura La s e r i e d i u n i tà d i r a ffreddamen to d i p r e c is i o n e Da t a t e c h d i Bl u e Bo x Gr o u p s o n o r e a l i z za t e in v e r s i o n i a e s pa n s i o n e d i r e t ta e a d a c q u a refr i g er ata, a n c h e p er s is t e m i Du a l Co o l i n g e Fr e e Coo l i n g. Interfaccia con tutti i principali sistemi BMS Il software di controllo permette l interfaccia con tutti i più noti sistemi di BMS (Building Management System). Il controllo a microprocessore è predisposto per interfacciare tra loro fino a 16 unità in una rete locale, con la possibilità di condividere un terminale remoto, da cui sono effettuabili tutte le operazioni disponibili sul display di macchina su qualsiasi unità della rete. La modalità di funzionamento Running/Standby è tipicamente utilizzata per i sistemi che prevedono 2. Un i m p ia n t o co m p ren den t e più u n i tà Da t a t e c h c o n i ns ta l l a z i o n e perime t r a le per il raffreddamento di un ampia struttura close control (Blue Box Group). delle unità ridondanti. L utilizzo di questa modalità, completamente gestita dal controllo a microprocessore, permette di lasciare in standby un numero di unità a piacere; distribuire uniformemente le ore di funzionamento tramite una gestione a rotazione delle unità in funzione e di quelle in stand-by; attivare le unità in stand-by per sopperire ad un incremento del carico termico o a temporanea indisponibilità di una qualsiasi delle unità in funzione. Sistemi Dual Cooling e Free Cooling Tutte le unità Datatech possono essere abbinate a ventilatori radiali EC (Electronically Commutated) con motore brushless a commutazione elettronica. Questa tecnologia consente una semplice regolazione della velocità del ventilatore dal controllo a microprocessore dell unità e di ottenere una variazione continua della portata d aria e della pressione statica. Le versioni ad espansione diretta ED sono disponibili anche con valvola termostatica elettronica che comporta una regolazione rapida e precisa del flusso di refrigerante e svariati altri vantaggi funzionali ed operativi. Infine, la disponibilità di unità ad espansione diretta dotate di una batteria aggiuntiva ad acqua refrigerata permette da un lato di garantire la continuità di servizio (versioni dual cooling) oppure di sfruttare condizioni ambientali esterne favorevoli per ottenere un significativo risparmio di energia (versioni free cooling). Ing. Gianpaolo Cappellato, PM per i close control, Blue Box Group 2 28

13 Speciale data center Sistemi flessibili per data center e ambienti tecnologici di Stefano Mozzato Chi realizza impianti per datacenter e ambienti tecnologici deve contare sempre di più su soluzioni per il condizionamento che consentano di operare in modo flessibile. Layout ed evoluzioni dettate dalla necessità di incrementare le capacità elaborative, impongono l utilizzo di sistemi che coniughino performance, disponibilità e contenimento dei costi energetici. Da questa premesse e dall esperienza internazionale in Ricerca e Sviluppo di Emerson Network Power è nata la famiglia Liebert XD in grado di condizionare gli ambienti elaborativi solo quando e dove serve Lieber t XDFN, il c a b i n e t a l l-in-o n e c h e is o l a c o m p l e t a m e n t e il r a c k c o n u n s is t e m a d i raffreddamento dedicato, è collocabile in qualsiasi ambiente. Una nuova piattaforma adattiva Questa piattaforma adattiva di precision cooling gestisce il condizionamento di sistemi che erogano potenze fino a 30 kw per rack. Liebert XD consente un estrema flessibilità di progettazione con la possibilità di intervenire agevolmente su quelle aree che richiedono un condizionamento dedicato. Si può dunque realizzare un sistema di precision cooling ad hoc, focalizzato su quelle aree specifiche che ospitano i rack provvisti di server ad alta densità, senza dover ridefinire l architettura complessiva degli ambienti IT. I sistemi Liebert XD sono basati sull utilizzo di gas refrigerante che offre il grande vantaggio di evitare il circolo di acqua all interno del datacenter e fornisce la possibilità di sfruttare tutte le tecnologie di risparmio energetico come il freecooling. Liebert XD è in grado di condizionare aree specifiche o interi data center utilizzando tre diverse modalità di distribuzione dell aria fredda: attraverso moduli cooling posizionati direttamente sul rack (XDV); installati a soffitto (XDO) al centro del corridoio freddo; oppure con unità a pavimento (XDH). Nel caso poi che l ambiente da condizionare sia quello tipico di una PMI, la scelta può orientarsi su un sistema chiuso come Liebert XDFN, un cabinet all-in-one che isola completamente il rack con un sistema di raffreddamento dedicato. Liebert XDFN raffredda i server e non l ambiente che li circonda e dunque può essere posizionato ovunque eliminendo i problemi di spazio tipici delle PMI. Infine, se si opera su un ambiente non superiore ai 100 metri quadrati per un massimo di 30 rack, Emerson Network Power ha recentemente presentato al mercato un innovativa unità: Liebert CRV. Per configurazioni corridoio caldo-corridoio freddo Collocabile in una configurazione corridoio caldo corridoio freddo, Liebert CRV aspira l aria dal corridoio caldo, la filtra, la condiziona e quindi la diffonde nel corridoio freddo, sulla parte frontale dei server e degli altri dispositivi IT. La peculiarità che rende Liebert CRV unico è la sua capacità di adattarsi al carico: la capacità di refrigerazione, e quindi anche il consumo elettrico, è sempre 2 commisurato all effettiva richiesta dei server. Grazie infatti al controllo integrato icom e a sensori di temperatura collocabili nei rack, Liebert CRV monitora costantemente il carico termico generato dai dispositivi IT e, automaticamente, regola il proprio funzionamento in modo da garantire solo la potenza di refrigerazione necessaria, senza inutili sprechi. Ing. Stefano Mozzato, Emerson Network Power, Marketing Director EMEA 2. La n u o v a u n i tà Li e b e r t CRV è pa r t i c o l a r m e n t e i n d i ca t a p e r le PMI c h e, in g e n e r e, s o n o c a r a t t e r i z za t e d a a m b i e n t iit n o n s u p e r i o r i a i 100 m e t r i q u a d r a t i p e r un massimo di 30 rack. 29

14 Condizionatori close control per data center e applicazioni civili di Alberto Monti 1 1. Un a t i pi c a u n i tà d e l l a Se r i e C per il r affreddamento d i a m b i e n t ic l o s e c o n t r o l m a a n c h e per n o r m a l i a p p l i ca z i o n i c o m m e r c ia l i p r o d o t ta d a Te c n a i r LV in u n c a m p o d i p o t e n z e f r i g o r i fe r e d a 6 a 200 kw. sori sono collegati su due circuiti frigoriferi indipendenti, in modo da consentire ridondanza e continuità di servizio nel caso di guasti. Tutte le unità sono equipaggiate con un completo quadro elettrico comprensivo di interruttore di sicurezza oltre a tutte le altre protezioni richieste dalle normative correnti. La serie C di condizionatori close control prodotta da Tecnair LV, della quale un modello è visibile nella figura 1, copre un campo di potenze frigorifere da 6 a 200 kw ed è realizzata in due versioni: per alta (H) e bassa (L) portata d aria. La prima, espressamente per applicazioni di raffreddamento di apparecchiature IT, la seconda per normali applicazioni commerciali. La mandata dell aria può essere diretta verso il basso o verso l alto. Le unità con mandata verso l alto sono a propria volta realizzate in due versioni: con griglia frontale di prelievo dell aria, e prive di griglia per ripresa dell aria dalla parte inferiore. Le unità sono realizzate con telai in alluminio sui quali sono montati mediante cerniere i pannelli di chiusura isolati con pannelli termo-fono-isolanti di poliuretano da 25 mm. La finitura è realizzata in PVC di colore antracite. Ventilatori con motrori EC ad alta efficienza energetica I ventilatori possono essere forniti, come accessori, con motori a tecnologia EC ad alta efficienza energetica, per consentire una regolazione continua del flusso d aria secondo l effettiva domanda di raffreddamento. Essi consentono inoltre il soft start con valori minimi di corrente all avviamento. Le unità ad acqua refrigerata consentono una modulazione continua della capacità frigorifera per mezzo di una valvola modulante installata come optional in luogo di quella standard. La regolazione a microprocessori mantiene sotto controllo tutti i parametri di funzionamento delle macchine, oltre agli allarmi, in modo da assicurare un funzionamento della massima efficienza energetica e affidabilità. Le unità serie C possono funzionare in rete locale con fino a 8 unità nella stessa sala, con un ciclo automatico di scambio master/slave tra le unità. Fino a 64 macchine possono essere controllate in remoto. Ing. Alberto Monti, Sales Director,Tecnair LV 2 Unità a espansione diretta e ad acqua refrigerata Le macchine possono essere del tipo a espansione diretta o ad acqua refrigerata, con versioni speciali per free cooling. Le unità a espansione diretta utilizzano compressori scroll, ad alta efficienza energetica e con basso livello sonoro. Una vista interna di una macchina tipica di potenza medio/grande è riportata nella figura 2. Le unità possono essere realizzate con uno o due compressori scroll; in questo secondo caso i compres- 2. Un a v i s ta i n t e r n a d i u n a u n i tà Se r i e C e q u i pa g g ia t a c o n d u e c o m p r e s s o r i s c r o l l e a lt r e t ta n t i c i r c u i t i f r i g o r i fe r i i n d i p e n d e n t i. I v e n t i la t o r i p l u g fa n p o s s o n o essere equipaggiati con motori EC ad alta efficienza energetica (Tecnair LV). 30

15 di Rosalba Arduino Inchiesta Attualità e prospettive del condizionamento dei Data Center Pur trattandosi di un settore di nicchia, i Data Center presentano una importanza rilevante per un insieme di ragioni. La nostra inchiesta mette in evidenza gli aspetti più rappresentativi di questo mercato e ne rivela i contenuti di preminenza tecnologica 31

16 Alla nostra inchiesta hanno partecipato costruttori tra i più rappresentativi e qualificati del mercato, rivelando un insieme di informazioni prima d ora non disponibili ai progettisti e ai costruttori di impianti HVAC di benessere. Il loro contributo è perciò tanto più apprezzabile e unico poiché delinea le caratteristiche di una realtà fino ad oggi forse troppo circoscritta tra i soli addetti ai lavori, e che da questo momento invece diviene di pubblico dominio. Più che dovuto perciò il riconoscimento di Costruire Impianti ai manager che hanno accettato di rispondere alle nostre domande, i cui nominativi sono riportati nel box in questa pagina. Come per altre inchieste abbiamo rivolto una serie di domande riportando in sintesi i diversi pareri degli intervistati. Valore di mercato dei data center Con la prima domanda abbiamo inteso quantificare il valore rappresentato in Europa e in Italia da questa tipologia di impianti; in altre parole: Secondo le vostre stime qual è il valore di mercato delle macchine di condizionamento per i data center? Una stima di Frost & Sullivan, afferma Fabio Bruschi, Country General Manager per l Italia di APC by Schneider Electric, rivela che il mercato del condizionamento per data center, in Italia, si aggira intorno ai 35 milioni di euro. Per l ing. Gianpaolo Cappellato, Product Manager di Blue Box Group, il mercato della climatizzazione in Europa è intorno ai 300 milioni di euro, confermando che la quota del mercato Italia, con un rapporto del 10-12%, si aggira appunto sui milioni di euro. In tale contesto la produzione di riferimento è valutata in 7000/7500 pezzi l anno, e sottolinea tuttavia che questi dati, oltre che ai data center, sono riferiti alla climatizzazione di precisione nel suo complesso. Con riferimento specifico ai data center, Stefano Mozzato, Marketing Director EMEA di Emerson Network Power, precisa che il mercato raccoglie una gamma di prodotti rappresentati da macchine ad espansione diretta e ad acqua refrigerata che trainano, conseguentemente, anche i gruppi frigoriferi. La stima è che nel 2008 il mercato dei data center in EMEA abbia raggiunto un valore attorno ai 350 milioni di euro, inclusa la quota dei gruppi frigoriferi, ma con esclusione delle unità comfort talvolta impiegate in piccole computer room. Con un approccio che parte dalle potenze frigorifere installate, l ing. Alberto Monti, Sales Director di Tecnair LV, fornisce altri elementi. Per ogni data center vengono installate varie macchine, da 6 a 20/30 e di grande potenza, tipicamente da 100 o più kw ciascuna. E afferma Noi stimiamo che lo sviluppo di tale mercato in Italia possa richiedere annualmente una potenza frigorifera di circa kw e che tale potenza possa a sua volta richiedere l installazione di 800/1000 condizionatori, per un valore totale di circa12 milioni di euro. Un valore quindi inferiore a quello della stima di Frost & Sullivan. Mentre l ing. Marcello Chiozza, Direttore Commerciale della divisione Italia di Stulz, stima un valore di mercato macchine, per l Europa, di 300 milioni di euro ed una quota di mercato Italia di circa 40 milioni, in accordo con la stima di Frost & Sullivan. L ing. Ezio Sturaro, Product Manager di Uniflair, conferma l esistenza di svariati studi di settore ma secondo la nostra esperienza questi dati non sono molto accurati ed attendibili. Preferiamo sviluppare le nostre analisi internamente confrontandoci con la nostra rete di partner specializzati, I nomi dei partecipanti - Ing. Fabio Bruschi, Country General Manager Italia, APC by Schneider Electric - Ing. Gianpaolo Cappellato, Product Manager per i Close Control, Blue Box Group - Ing. Marcello Chiozza, Direttore Commerciale divisione Italia, Stulz - Ing. Alberto Monti, Sales Director, Tecnair LV. - Sig. Stefano Mozzato, Marketing Director EMEA, Emerson Network Power - Ing. Ezio Sturaro, Product Manager, Uniflair con studi di settore ed alcuni indicatori caratterizzanti. Tuttavia questa domanda fa riferimento a un dato sensibile non disponibile poichè rappresenta un informazione strategica per l azienda. Secondo come lo si guarda, quello del condizionamento dei data center si conferma quindi come un mercato di nicchia, ma con tutti i presupposti per crescere. Strategie anti crisi Una domanda inevitabile quanto essenziale quella sugli effetti della crisi, che abbiamo avanzato nei termini seguenti: Come ha inciso la crisi che stiamo attraversando su questo mercato? Quali ne sono state le fasce più colpite? Il settore dei data center, per Uniflair, è tra quelli che meno hanno risentito della crisi internazionale. Vi è stata comunque una contrazione fisiologica che ha colpito in particolare i progetti di grande dimensione. Anche per l ing. Chiozza, di Stulz, mentre si registra una flessione nella realizzazione di nuovi data center, in parallelo, si rileva un aumento di sostituzioni di macchine di condizionamento con sistemi più efficienti per fare fronte alla riduzione dei consumi energetici. Concorde il parere dell ing. Monti, che afferma Se a livello europeo il mercato del condizionamento dell aria sconta una riduzione media del 30%, quello specifico dei data center, potrebbe risentire meno della crisi rispetto ad altri settori, ipotizzando un incremento di altri sistemi elettronici di comunicazione, tipo teleconferenze e altro, per compensare i tagli di spesa imposti tra l altro sugli spostamenti fisici delle persone. Il parere di Stefano Mozzato di Emerson è che gli investimenti, per i progetti di business continuity tra i quali rientrano il condizionamento degli ambienti IT, restino una voce prioritaria nei budget delle organizzazioni, con decrementi più contenuti rispetto alla media. Per quanto riguarda le nostre finestre di mercato, riferisce l ing. Cappellato di Blue Box Group, la crisi ha manifestato un incidenza minore nel settore specifico delle unità close control, stimolando tuttavia la ricerca di mercati in cui non eravamo ancora presenti. Dal nostro punto di osservazione, è il parere di Fabio Bruschi di APC, riteniamo che siano stati maggiormente colpiti i progetti di innovazione ed efficientamento dei data center esistenti o la realizzazione di nuovi data center ad alta efficienza, richiedendo questi ultimi investimenti iniziali più elevati pur garantendo un ROI significativo a medio termine. 32

17 Speciale data center La produzione più richiesta Delineato il quadro di insieme del mercato e la caratteristica di globalizzazione che accomuna l operato di tutte le Aziende, aggiungiamo un ulteriore tassello al nostro mosaico, per conoscere le tipologie di macchine maggiormente richieste e le rispettive fasce di potenza. Concordi quindi i nostri rispondenti sulla tenuta del mercato dei data center di fronte alla crisi, fatto salvo alcuni aggiustamenti. Una risposta decisamente migliore rispetto ad altri settori. I mercati dove si opera La domanda successiva ha inteso indicare i mercati sui quali le Aziende maggiormente operano. Ossia, Oltre all Italia in quali altri Paesi opera ed è soprattutto presente la vostra Azienda? In tutto il mondo è il caso di Schneider Electric che nel 2007 ha acquisito APC, dice l ing. Bruschi, e che unendosi ad MGE UPS Systems, ha dato vita alla nuova Critical Power & Cooling Services. Registrando come Schneider Electric, nel 2008, ricavi per 2,6 miliardi di euro e impiegando persone. Blue Box Group opera praticamente in tutta Europa, sia con distributori sia con filiali. Al tempo stesso, sostiene l ing. Cappellato, nei nostri business di riferimento abbiamo consolidati rapporti commerciali con Nord Africa, Asia, Australia, Cina e, più di recente, con la nostra filiale in India. Emerson Network Power è una multinazionale presente in tutto il mondo, sia commercialmente che con le attività di consulenza e service dichiara Stefano Mozzato. Focalizzando la nostra area geografica di competenza, ossia Europe, Middle East and Africa, siamo presenti direttamente con la nostra organizzazione in tutti i maggiori paesi europei e con una rete di distributori nelle altre aree. Analoga risposta dall ing. Chiozza di Stulz, che opera in tutti i mercati mondiali, in particolare EMEA, USA ed Estremo Oriente. Afferma da parte sua l ing. Monti, che concentrandosi su alcune aree geografiche quali l Europa, oltre a Russia, Nord-Africa, Medio Oriente, Australia e Sud America, Tecnair-LV ritiene di poter garantire un servizio commerciale e post-vendita di altissimo livello. Uniflair è presente in oltre 60 paesi dove esporta quasi il 70% della propria produzione, riferisce l ing. Sturaro. L unità produttiva che serve il mercato globale è situata a Conselve (PD), fatta eccezione per Cina ed India dove abbiamo unità produttive locali. Nei mercati strategici siamo organizzati con strutture proprie sia per le attività di supporto tecnico pre e post vendita che per il service dei prodotti installati. I sistemi di condizionamento di precisione InRow cioè quelli che prevedono l inserimento direttamente nelle file di rack a contatto con le fonti di calore i server nei rack stessi. Parliamo, dice l ing. Bruschi, di potenze fra 15 e 70 kw per UTA, sia ad espansione diretta che ad acqua. E predominante la domanda per unità ad espansione diretta, per il 70%, pur registrando una tendenza all incremento delle unità ad acqua refrigerata. secondo Gianpaolo Cappellato Le fasce più richieste storicamente sono le medio piccole fino a kw, anche se registriamo una tendenza all incremento per le taglie medio-grandi. Nel nostro caso, riferisce Mozzato, di maggior riscontro sono i sistemi denominati floor mount della famiglia Liebert HPM, nelle taglie mediopiccole con compressori digital scroll e nelle taglie large in versione ad acqua refrigerata integrate dai Freecooling Chiller per Datacenter. Per Emerson crescita significativa anche per i Liebert XD operanti negli ambienti elaborativi solo quando e dove necessario. Questa piattaforma adattiva di precision cooling gestisce il condizionamento di sistemi che dissipano potenze fino a 30 kw per rack. Fortemente posizionata nelle potenze medie e grandi del close control air conditioning, sia con batterie ad acqua refrigerata che ad espansione diretta, è Tecnair LV e, aggiunge l ing. Monti, sempre maggiore Un settore di nicchia, attivo però sul mercato globale, si può commentare da queste risposte. 33

18 importanza stanno prendendo macchine con sistemi Two sources cioè con due fonti fredde, una in funzionameno e l altra per emergenza. Stulz fornisce sistemi di condizionamento di precisione per data center server room telecomunicazioni e industria riassume l ing. Chiozza con potenza frigorifera da 100 watt fino a 1,5 MW. Tutte i prodotti STULZ sono progettati per ridurre il consumo energetico e aumentarne l efficienza. Il prodotto maggiormente installato nei data center è il Cyber-Air 2. I condizionatori di precisione Leonardo sono uno dei nostri prodotti di maggior successo precisa l Ing. Sturaro. Tale gamma è caratterizzata da prestazioni di altissimo livello abbinata a costi competitivi grazie a un progetto di design industriale. Nei Data Center in cui vengono scelte soluzioni idonee a massimizzare l efficienza e la flessibilità delle soluzioni di raffreddamento tali unità nella versione ad acqua refrigerata sono abbinate ai gruppi frigoriferi con free cooling integrato e a tutte le soluzioni proposte da Uniflair per il controllo e la riduzione dei costi operativi di gestione degli impianti. Il pavimento sopraelevato, ad integrazione delle unità di condizionamento ed i refrigeratori, completano la realizzazione del sistema. Scelte tecnologiche innovative per il contenimento dei consumi energetici Abbiamo volutamente tenuto per ultimo l aspetto maggiormente qualificante delle macchine di condizionamento per data center: quello delle tecnologie per la limitazione dei consumi di energia. E infatti il settore ne fa un uso molto intensivo. Quali allora le scelte tecnologiche adottate o che prevedete di adottare per ridurne la domanda? I due maggiori atout sono i ventilatori a motore brushless, a commutazione elettronica (EC), e le valvole termostatiche a controllo elettronico (EEV). A livello impiantistico, avendo Blue Box Group una lunga tradizione nel campo dei refrigeratori d acqua, abbiamo puntato, come riferisce l ing. Cappellato, sull accoppiamento tra chiller free cooling e unità di condizionamento interne ad acqua refrigerata. Emerson Network Power rivela Mozzato ha sviluppato la strategia Energy Logic che fornisce a chi gestisce un data center una roadmap per la riduzione dei consumi energetici, permettendo di quantificare i risparmi e stimare i tempi di recupero dell investimento per ogni intervento consigliato all interno della road map. Implementando il programma Energy Logic in tutte le sue fasi, si può ottenere un risparmio superiore al 50% del carico energetico del data center. Per quanto riguarda specificatamente le tecnologie, utilizziamo nelle macchine ad espansione diretta i compressori digital scroll con relativa termostatica elettronica in combinazione con ventilatori a tecnologia EC. Per quanto riguarda i chiller di particolare importanza è la configurazione free cooling che già a temperature intorno ai 15 C esterni permette sensibili risparmi energetici sino ad arrivare al risparmio totale quando il carico termico smaltibile in free cooling trova equilibrio con lo scambio operato dai soli ventilatori. Tutto questo funziona solo se i sistemi di controllo sono in grado di interagire e i chiller, come pure floor mount, sono in comunicazione. Nel nostro caso il software che ci permette di far questo è l icom control, innovativo ed unico nel suo genere. Anche la tecnologia dello scambio assume un importanza particolare: in quest area l impiego di tecnologia microchannel è una delle risposte di Emerson Network Power. La riduzione del consumo energetico nasce da una accurata progettazione ed industrializzazione del prodotto, questo è il parere dell ing. Monti, con particolare riferimento, oltre alla adozione di componenti di altissima efficienza, al miglioramento della aeraulica della macchina e del suo scambio termico. Stulz ha sviluppato sistemi di condizionamento a basso impatto energetico, utilizzando nuove tecnologie (es. ventilatori EC) e brevettando anche nuove soluzioni di free cooling come il DFC (Dynamic FreeCooling). dichiara l ing. Chiozza. Uniflair è tra la prime aziende che ha iniziato a parlare di efficienza energetica quando il tema green non era ancora sentito. afferma l ing. Sturaro La gamma Leonardo è stata la prima ad avere come standard la valvola termostatica elettronica integrata nel controllo a microprocessore. Attualmente, tutta la gamma prodotti è disponibile con ventilatori EC e, prosegue l ing. Sturaro, il disegno interno è stato progettato e realizzato per minimizzare le perdite di carico. Molte soluzioni che consentono un raffreddamento più efficace nelle sale, sono state sviluppate e brevettate grazie a sistemi dinamici di controllo della distribuzione dell aria, delle temperature di lavoro e degli stati operativi delle unità in un ottica di ottimizzazione energetica del sistema. Questo per potere gestire condizioni di carico termico variabile e ridurre al minimo il consumo energetico senza incidere sull affidabilità totale del sistema. Tutti i nostri sistemi di condizionamento sono ad alta efficienza intrinseca, per come sono ingegnerizzati, ed applicati, e permettono un raffreddamento più efficace in relazione alle modalità di utilizzo. sostiene l ing. Bruschi Stimiamo che, grazie ai nostri sistemi di raffreddamento InRow si riesca ad aumentare la DciE (data center infrastructure efficiency) di un datacenter con buona virtualizzazione, passando dal 40% al 60%, cioè passando da un risparmio energetico offerto dalla sola virtualizzazione del 10%, ad uno del 30% consentito dal data center virtualizzato ma dotato di sistemi di raffreddamento ad alta efficienza. Conclusioni Un settore ricco di valenze questo del condizionamento dei data center, che ha lavorato coscienziosamente senza clamori pubblicitari per sviluppare delle tecnologie che possono a buon diritto dirsi di punta nell industria HVAC per efficienza energetica, qualità e contenuti di innovazione. 34