Gli impianti di condizionamento nei Data Center

L’impianto di condizionamento a servizio di un Data Center deve garantire la massima affidabilità di funzionamento e la massima precisione nel mantenimento delle condizioni di temperatura ed umidità interne al locale, ovvero in aspirazione ai server, in funzione del tipo di apparecchiature utilizzate e del servizio che lo stesso CED deve fornire.

Va considerato che i fornitori di strumenti informatici e di server solitamente danno indicazione della temperatura massima di funzionamento delle loro apparecchiature. Per le apparecchiature informatiche attive, che occupano comunemente gli armadi di cablaggio, questa temperatura è 40°C, temperatura alla quale vengono garantiti rendimento e affidabilità degli apparati per il periodo di garanzia indicato e offerto dal produttore stesso.

È evidente che la temperatura massima di funzionamento non deve essere intesa come condizione normale di esercizio, ma come condizione estrema che può e deve essere raggiunta per limitati periodi. Diversa è invece la temperatura normale di esercizio, che deve essere fornita continuativamente affinché sia garantito il corretto funzionamento e rendimento degli apparati informatici.

Per questo motivo alcuni produttori pubblicano non solo la temperatura massima consentita, bensì le temperature di funzionamento consigliate per le loro apparecchiature, che generalmente risultano essere comprese tra 21 e 24 °C.

A tal proposito la letteratura statunitense, con particolare riferimento alla normativa ASHRAE TC 9.9, evidenzia e differenzia le temperature raccomandate e quelle ammissibili, atte a garantire il corretto funzionamento degli apparati informatici, come riportato nella tabella seguente.

TEMPERATURE ASHRAE TC 9.9
Temperatura di esercizio	Intervallo di temperatura
Raccomandato	20 – 25°C
Ammissibile	15 – 32°C

Come già anticipato, all’interno di un Data Center la priorità consiste nella rimozione del calore prodotto dalle apparecchiature informatiche, ovvero nel fornire alle stesse aria fredda per abbassare la temperatura dell’aria che attraversa i server. Per fare ciò è necessario considerare che tanto maggiore è la potenza elettrica richiesta dalle unità informatiche, tanto maggiore sarà il calore che deve essere eliminato.

Esistono varie soluzioni che possono essere adottate per smaltire il calore da un Data Center, e il tutto dipende dalla conformazione costruttiva e dall’utilizzo dello stesso. I sistemi adottati sono i seguenti:

SISTEMI DI SMALTIMENTO-ELIMINAZIONE DEL CALORE NEI CED

Tipo di sistema	Effetto
Ventilazione passiva	Il calore prodotto dalle apparecchiature informatiche viene indirizzato verso sfiati o griglie, senza l’utilizzo di dispositivi per la movimentazione dell’aria. Un esempio può essere lo sfruttamento dell’effetto camino, nel quale l’attivazione dei moti convettivi legati alla differenza di temperatura permette la fuori uscita di calore in un punto alto del locale ospitante. Tale sistema è utilizzato in sistemi di piccole dimensioni, ha costi ridotti ma non permette un controllo preciso e puntuale delle condizioni di temperatura.
Ventilazione forzata	La ventilazione forzata integra la soluzione precedente attraverso l’installazione di sistemi di ventilazione che permettono e garantiscono una ventilazione forzata dell’aria calda da indirizzare verso griglie per l’espulsione dell’aria. In questo caso è possibile avere un controllo più preciso sulla temperatura ambiente attraverso l’inserimento di controlli dei sistemi di ventilazione interfacciati con termostati ambienti o sonde di temperatura. Anche in questo caso, l’impianto si limita a CED di piccole dimensioni e presenta limiti legati alle temperature massime di funzionamento.
Climatizzazione	Vengono utilizzati sistemi di climatizzazione studiati ad hoc. I sistemi di climatizzazione possono essere di piccole dimensioni, nei quali vengono utilizzati semplici unità di condizionamento a freon o ad acqua, fino ad arrivare ad impianti di grandi dimensioni. Questi sistemi di climatizzazione permettono un controllo preciso e puntuale della temperatura e assicurano modularità di espansione dei sistemi informatici, oltre a garantire facili modifiche nella conformazione del CED stesso. Solitamente vengono utilizzate unità di condizionamento di precisione poste perimetralmente agli armadi rack che contengono i server. L’aria fredda viene inviata verso le unità informatiche in diversi modi.
Raffreddamento di precisione	Sono impianti altamente affidabili e di elevata precisione nel controllo e nella gestione della temperatura. Vengono utilizzati in tutti quei contesti dove il calore prodotto è particolarmente elevato e l’eliminazione dello stesso deve essere effettuata in modo preciso e immediato. Le unità di condizionamento vengono interposte tra gli armadi rack. Sono impianti dai costi elevati, ma garantiscono la massima efficienza di raffreddamento.