Il data center ad alta efficienza energetica

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1 Il data center ad alta efficienza energetica Rittal - The System Faster better worldwide. Enrico Caronti Giuseppe Leto

2 Data Center Efficiency L infrastruttura del data center UPS systems 1-18 kva, 1-phase kw, 3-phase RiZone Manages and monitors the entire data centre Room, raised floor, rack cooling Individual cooling concepts Power distribution Fully wired and contact hazard proof Server racks A large range with comprehensive accessories IT recooling systems Holistic solutions for IT cooling Network enclosures Network enclosures IT wall-mounted enclosures Pipework Optimum design Security rooms Protection against a large number of physical hazards Sensor network monitoring Optimum availability & transparency

3 Data Center Efficiency Ottimizzazione dei costi Le aziende che puntano sulla sostenibilità degli investimenti possono essere delle più svariate dimensioni. Per questo Rittal considera modularità e flessibilità due concetti fondamentali quando si tratta di aumentare l efficienza. Con RimatriX5 la vostra infrastruttura IT si adatta in modo ottimale alle successive variazioni e implementazioni, garantendo sempre la massima disponibilità del dato e la massima affidabilità anche in situazioni di evoluzione dell assetto aziendale. + =

4 Sostenibilità dell investimento Il Data-Centre deve essere Green, soprattutto deve garantire competitività Le esigenze elaborative sono in aumento e le aziende che possiedono centri dati dovranno stare al passo adottando le nuove tecnologie. Una ricerca Coleman Parkes commissionata da HP fa luce sulle sfide dei CIO, tra costi, efficienza e coscienza verde (Il sole 24 ore) La competitività della mia azienda dipende sempre di più dall informatica. Devo conciliare la server consolidation, la virtualizzazione e l aumento della richiesta di capacità elaborativa riducendo i costi! Come?

5 Virtualizzazione Offre enormi vantaggi ma necessita un adeguamento dell infrastruttura - Più carichi di lavoro su un numero ridotto di server (Consolidamento) - Riduzione costi e incremento produttività (Automazione ciclo di vita) - Miglioramento dell affidabilità e della disponibilità (Business Continuity) - Miglioramento della gestione della sicurezza (Sicurezza e gestione) - Riduzione del consumo energetico (Risparmio energetico) - Miglioramento della competitività (TCO) Grazie alla virtualizzazione posso ottenere innumerevoli vantaggi ma la mia infrastruttura non mi consente di poterne usufruire in quanto non posso far fronte all aumento di densità!

6 Impianto elettrico La concentrazione di potenza sarà un problema per oltre il 50% dei CIO L utilizzo di macchine virtuali richiede una maggiore potenza concentrata in uno spazio ridotto. Il mio impianto elettrico non è adeguato!

7 Impianto di raffreddamento I sistemi tradizionali non sono più adeguati Oltre l 80% dei CIO dovrà affrontare il problema dei propri Data- Centre che non sono adeguati per garantire un raffreddamento idoneo a consentirne l espansione L utilizzo di macchine virtuali mi ha permesso di ottenere ottimi risultati ma il mio impianto di raffreddamento non è adeguato per gestire la concentrazione e l aumento di densità!

8 GREEN: l efficienza nasce da motivazioni concrete Il Data-Centre non deve solo essere Eco-Sostenibile, ma soprattutto deve garantire competitività e riduzione dei costi Consumo energetico Climatizzazione Server Mediamente oltre il 60% del consumo energetico è assorbito dai sistemi di condizionamento Il capo mi chiede di ridurre i costi operativi per il mio Data-Centre almeno del 30%, nonostante l energia elettrica sia aumentata di oltre il 40% negli ultimi 5 anni!!!

9 Data Center Efficiency Strumenti di misura PUE / DCiE by "The Green Grid" PUE = Power Usage Effectiveness Rapporto tra potenza assorbita e potenza erogata al carico DCiE = Data Center index of Efficiency Reciproco del PUE Tende ad 1 quanto più è efficiente il sistema Ambiti di intervento Power Cooling PUE DCiE % Livello di Efficienza Molto inefficiente % Inefficiente % Medio % Efficiente % Molto efficiente

10 Power distribution Distribuzione di potenza e sistemi di back-up Ri4Power UPS modulari PMC200 Quadri di distribuzione elettrica modulari PDR Distribuzione elettrica nei rack PSM Sistema di distribuzione a sbarre fino a 5,500 A Integrabile con dispositividi misura degli assorbimenti elettrici, in grado di monitorare gli realizzati in collaborazione con Phoenix Contact Sistemi modulari allestiti in armadi standard Scalabilità fino a 960 kw Alta efficienza, grazie al 95% di efficienza energetica nel processo di doppia conversione già al 25% del carico Concetto modulare; il quadro può essere espanso a caldo con facilità Corrente di fase in ingresso fino a 250 A; certificato VDE Protezione da contatti accidentali Sistemi plug and play Moduli con differenti prese Moduli gestibili via SNMP con misura della corrente e spegnimento remoto di ogni singola presa

11 UPS Modulari, scalabili a caldo PMC kva PMC kw PMC kw PMC kw Compatto, monofase Autonomia scalabile fino a 55 min a pieno carico (100%) Scheda SNMP opzionale per monitoring via web browser Rack-independent, trifase Sistema ridondante per la massima disponibilità I server possono essere installati nello stesso rack (mixed population) Alto livello di efficienza: 95% Flessibile, scalabile e ridondante. Basso costo di investimento, può essere espanso grazie alla sua modularità Massima disponibilità e disponibilità grazie al disegno modulare Facilità di installazione garantita, grazie ai moduli progettati in moduli di potenza e moduli di controllo Risparmio di tempo... I lavori di manutenzione sono più facili e veloci anche se il sistema è in funzione, grazie all installazione in rack standard e alla sua modularità $ Risparmio di costi... Alti livelli di efficienza e scalabilità garantiti per default

12 UPS Confronto con sistemi stand-alone

13 Cooling IT climate control Rack-based cooling Suite-based cooling Room-based cooling IT chiller & Piping systems Raffreddamento ad alte prestazioni fino a 30 kw / rack High energy efficiency Sistemi di raffreddamento integrati in telai TS8 standard L efficienza può essere aumentata con contenimento del corridoio freddo Pavimento galleggiante non più necessario Raffreddamento fino a 118 kw L efficienza può essere aumentata con contenimento del corridoio freddo Consumi energetici ottimizzati e efficienza della sala CED Capacità frigorifera da 15 a 462 kw Pompe ridondanti per default Valore di COP ottimizzato Tubazioni idrauliche in plastica

14 Cooling Sistemi di raffreddamento per tutte le esigenze Soluzioni base CRAC system con contenimento del corridoio freddo LCP Inline con contenimento del corridoio freddo LCP Smart LCP Plus LCP T3+, completamente redundant Low Density Mid Density High Density 30kW Output / rack:

15 IT Systems Raffreddamento tradizionale: CRAC system Principali caratteristiche: + Scambiatore di calore semplificato + Soluzione ad acqua: raffreddamento fino a 118 kw + Soluzione ad gas: raffreddamento fino a 54 kw Risparmio di tempo... Installazione e manutenzione facile $ Return on Invest (ROI): Modello CRAC di un concorrente leader Rittal CRAC system Capacità di raffreddamento richiesta: 70 kw 70 kw Flusso d aria: 19,000 m³/h m³/h Assorbimento di corrente: (i CRAC Rittal hanno minore assorbimento di corrente con carico parziale grazie alla tecnologia delle ventole EC) 5.1 kw 2.3 kw Consumo di energia p.a.: 44,676 kwh/a 20,148 kwh/a Risparmio per anno a 0.14 /kwh: (prezzo medio dell elettricità nel 2009) 3.433,92 ROI: 2.6 anni

16 IT Systems Suite-based cooling: LCP Inline EC Principali caratteristiche : + Capacità di raffreddamento fino a 30 kw + Garantisce alte prestazioni di raffreddamento per hot spots in data centres raffreddati in modo tradizionale + Facilità di configurazione ridondata + Funzioni di monitoraggio già pre-configurate Risparmio di tempo... Tempi di installazione e manutenzione ridotti $ Risparmio di costi... Impiego di ventole a tecnologia EC Efficienza energetiga garantita dalla alta temperatura dell acqua Soluzione implementabile anche senza pavimento galleggiante Impatto ambientale ridotto

17 IT Systems Rack-based cooling: LCP+ EC Principali caratteristiche: + Capacità di raffreddamento fino a 30 kw + Alta dispobilità per rack con carichi elettrici elevati + Protezione da accessi indesiderati perché rack e lcp sono separati + Potenza elettrica assorbita inferiore a 1kW Risparmio di tempo... Tempi di installazione e manutenzione ridotti $ Risparmio di costi... Impiego di ventole a tecnologia EC Efficienza energetiga garantita dalla alta temperatura dell acqua Soluzione implementabile anche senza pavimento galleggiante

18 IT Systems Chiller Facts and features: + Capacità di raffreddamento da 15 a 462 kw + Doppio circuito idraulico + Configurazione in alta affidabilità implementando soluzioni ridondate n+1 (fino a 8 sistemi paralleli) + EER più alto dei principali concorrenti + Riduzione del rumore + Scheda SNMP con controllo totale dei componenti e degli allarmi (interfaccia di monitoring) Risparmio di tempo... Tempi di installazione e manutenzione ridotti $ Risparmio di costi... Kit di free cooling Pompe ad inverter Refrigerante R410A

19 IT Systems Free cooling Facts and features: + può essere integrato nel chiller oppure esterno + sfrutta la sola differenza di temperatura ΔT con l'ambiente esterno (entalpia). + consumi energetici ridotti durante le stagioni invernali ed intermedie; + maggiore durata dei compressori grazie ad una riduzione delle ore di funzionamento; + minori spese di manutenzione; + riduzione del PUE d impianto; + riduzione emissioni di CO 2 in ambiente; + ROI 1 anno

20 IT Systems Case history I Condizioni ambientali 2 Chiller, 15 C inlet Capacità di raffreddamento (@35 C): 48kW Kit free cooling esterno, condiviso Temperature (2008) fornite dall Università di Genova Δ= ,90 /anno (ROI 1 anno) Δ= - 35,8% senza fc con fc Tot 8760 KWh ,10 KWh , , ,10

21 Cooling Case history II Condizioni ambientali CRAC system design, 12 C inlet Aria calda in ingresso ai CRAC 27 C Capacità sensibile di raffreddam. 105 kw Temperatura della sala 18 C CRAC system design, 17 C inlet Aria calda in ingresso ai CRAC 32 C Capacità sensibile di raffreddam. 105 kw Temperatura della sala 22 C Design LCP T3+, 12 C inlet Aria fredda per i server 25 C Capacità sensibile di raffreddam. 25 kw Flusso d acqua 24 l/min Design LCP T3+, 17 C inlet Aria fredda per i server 25 C Capacità sensibile di raffreddam. 25 kw Flusso d acqua 40 l/min Aumentando la temperatura in ingresso non si creano controindicazioni e non si pregiudicano le prestazioni delle unità di raffreddamento.

22 IT Systems Case history II Free cooling Ingresso acqua a % uso del free cooling Costo per anno: Ingresso acqua a 17 C 70.5 % uso del free cooling Costo per anno: 559,816 Risparmio: Aumentando l uso del free cooling del 24.2% mantenendo le capacità di raffreddamento allo stesso livello si risparmiano 248,856 EUR / anno per 4MW

23 Approccio alla progettazione L efficienza energetica si può raggiungere Focus: garantire il maggiore risparmio energetico + Aumento dell efficienza degli UPS + Riduzione del numero di cicli termici di raffreddamento dei compressori + Sfruttamento delle energie disponibili a basso costo (acqua di falda) + Distribuzione puntuale dell aria fredda ottimizzandone i flussi + setup della temperatura dell aria fredda, secondo le direttive 2008 della ASHRAE (18 Taria 27 C, 40% RH 55%)

24 Conclusioni Obiettivi raggiunti Problema risolto!!!! Grazie alla virtualizzazione e ad un infrastruttura modulare ho raggiunto gli obiettivi di risparmio energetico e posso far fronte alle nuove richieste di espansione senza preoccupazioni!!!