Звучна изолација дата центара у ери течног хлађења

Одржавање хлађења дата центара постало је главни инжењерски изазов како они постају већи и снажнији. Сваки рек, сервер и систем за складиштење података генеришу топлоту, а како се потрошња енергије повећава, традиционални системи за хлађење ваздухом достижу своје границе. Ова промена је довела до велике технолошке еволуције, а то је течно хлађење.

У поређењу са системима на бази ваздуха, течно хлађење преноси топлоту директно кроз канале за флуид или резервоаре за урањање. Ово нуди већу термичку ефикасност и ниже трошкове енергије. Ипак, док ова иновација решава један проблем, она уводи други: ново акустично окружење . Пумпе, проток флуида и јединице за дистрибуцију расхладне течности замењују зујање вентилатора зујањем, сталним вибрацијама и буком притиска који се понашају другачије и захтевају нове стратегије звучне изолације .

Ова трансформација, за оператере и дизајнере, значи преиспитивање акустичне контроле од темеља. Звучна изолација дата центра са течним хлађењем фокусира се на одржавање равнотеже. Термичка ефикасност, приступачност и управљање вибрацијама морају да раде заједно како би се створили објекти који су тихи и поуздани свакодневно.

 

Шта је течно хлађење и како мења акустични профил

 

Течно хлађење брзо замењује традиционално ваздушно хлађење у модерним дата центрима. Оно ефикасније уклања топлоту коришћењем расхладних течности које теку кроз цеви, дистрибутивне јединице или резервоаре за урањање, преносећи топлоту директно даље од електронских компоненти. Овај приступ омогућава објектима да се носе са гушћим рачунарским оптерећењима уз мање потрошње енергије.

С друге стране, из акустичке перспективе, течно хлађење мења све. Уместо великих вентилатора и клима уређаја који производе буку и проток ваздуха, главни извори звука сада долазе од пумпи, вентила и кретања расхладне течности. Акустична енергија се помера од високофреквентне буке ваздуха до нискофреквентних механичких вибрација. Ово је сложенији изазов за решавање.

 

 

Различите методе течног хлађења генеришу различите акустичне обрасце:

• Директно хлађење на чип смањује буку протока ваздуха, али уноси зујање и вибрације мотора пумпе кроз повезане цеви.
• Јединице за дистрибуцију расхладне течности (CDU) стварају константну позадинску буку од кретања флуида и регулације притиска.
• Имерсиони резервоари за хлађење готово у потпуности елиминишу буку вентилатора, али могу изазвати турбуленцију протока и резонанцију у линијама течности.

Традиционалне акустичне стратегије, попут апсорбујућих панела или вентилационих преграда, више нису довољне саме по себи. Ефикасна звучна изолација за системе са течним хлађењем мора циљати ове нове путеве преноса комбинацијом изолације вибрација, акустичних кућишта и атенуатора .

Акустичне предности течног хлађења

Течно хлађење уводи нове врсте звука и вибрација, али такође нуди неколико јасних акустичних предности. Укупна звучна енергија унутар дата центра са течним хлађењем може бити нижа када је систем правилно пројектован и одржаван.

Једна од главних предности је смањење буке вентилатора. Велики клима уређаји и вентилатори за сервере више нису потребни у истој количини, што уклања велики део широког и високофреквентног шума типичног за окружења са ваздушним хлађењем.

Штавише, извори буке постају локализованији, што значи да уместо стотина вентилатора распоређених по више просторија, главни звук сада долази од пумпи или расхладних јединица које се могу изоловати у механичким просторијама. Ово олакшава пројектовање циљаних решења за звучну изолацију као што су кућишта, антивибрациони носачи или акустичне баријере.

Течно хлађење такође смањује укупну турбуленцију протока ваздуха у објекту, што доводи до мирнијег нивоа позадинске буке. Са мањим бројем ваздушних решетки, амортизера и дифузора, акустичне рефлексије које се често накупљају у великим халама су минимизиране. Ово ствара стабилније и предвидљивије звучно окружење. Ово је веома важан фактор за објекте који раде нон-стоп.

 

Нови изазови буке и вибрација

 

Прелазак са ваздушног на течно хлађење мења где и како се бука производи унутар дата центра. Уместо широког протока ваздуха и буке вентилатора, главни извори постају механички и хидраулични, ниже фреквенције, али често постојанији и тежи за изолацију.

Бука пумпе и мотора

Пумпе су центар сваког система за течно хлађење. Њихови мотори стварају константан звук зујања који се лако може ширити кроз подове, зидове и цеви.

Турбуленција протока и вибрације цеви

Како расхладна течност тече кроз кривине, вентиле и спојнице, она ствара турбуленцију. Ове мале промене притиска стварају пулсирајуће звукове и могу изазвати вибрације цеви, посебно када су протоци велики. Дуги, равни делови цеви такође могу резонирати попут цеви за оргуље, максимизирајући звук уместо да га смањујући.

Резонанција у јединицама за дистрибуцију расхладне течности (CDU)

Кондензационе јединице (CDU) балансирају притисак и температуру расхладне течности. Иако њихове унутрашње пумпе, сензори и вентили могу да стварају тонални шум који се понавља на одређеним фреквенцијама. Временом, ове резонанције могу да оптерете оближње структуре или утичу на калибрацију опреме у осетљивим зонама.

Структурна бука и бука од одржавања

Чврсто монтирана опрема за хлађење преноси вибрације на околну структуру, док рутинско одржавање, као што је испирање водова или испитивање притиска, може привремено повећати ниво буке.

Кључна разлика је у томе што се бука течног хлађења понаша више као енергија вибрација него звук који се преноси ваздухом. Због тога се теже апсорбује традиционалним акустичним материјалима. Уместо тога, потребна су циљана решења као што су антивибрациони носачи, изоловане платформе, флексибилни цевни конектори и акустична кућишта дизајнирана да задрже и пригуше механичку резонанцу.

 

Стратегије дизајна за ефикасну звучну изолацију

 

Пројектовање звучне изолације за центре података са течним хлађењем захтева равнотежу између акустичне изолације, контроле вибрација и термичке ефикасности. Свака компонента система за хлађење мора бити акустично обрађена без утицаја на перформансе хлађења или приступ за одржавање.

Изолационе пумпе и јединице за хлађење

Пумпе су међу главним изворима вибрација. Њихово директно монтирање на бетонске подове омогућава ширење буке кроз конструкцију. Најефикаснији приступ је њихова инсталација на антивибрационе носаче и плутајуће платформе, што минимизира контакт и спречава пренос вибрација.

ДЕЦИБЕЛ-ови системи изолације на бази опруга су дизајнирани у ту сврху, подупирући тешке машине уз одржавање стабилних перформанси. Они спречавају ширење нискофреквентних вибрација у зграду, штитећи и опрему и особље.

 

 

Акустична кућишта и баријере

Затварање бучне опреме помаже у контроли механичке буке у самом извору. DECIBEL производи звучно изолована кућишта по мери која смањују буку од пумпи, чилера и расхладних јединица. Ова кућишта користе челичне панеле високе густине обложене материјалом који апсорбује звук како би блокирали буку која се преноси ваздухом, а истовремено омогућили безбедан приступ за одржавање.

За отворе који морају остати приступачни, на улазној тачки је интегрисан систем акустичних пригушивача на бази челика. Овај дизајн пружа максимално смањење буке без ограничавања приступа или вентилације.

Управљање буком вентилације и протока ваздуха

Чак и са течним хлађењем, управљање ваздухом остаје неопходно за климатизацију просторија и безбедност опреме. Да би се контролисала бука вентилације, на улазе и излазе ваздуха могу се инсталирати акустичне жалузине и пригушивачи. DECIBEL-ове жалузине серије AL® и LW REG атенуатори смањују буку кретања ваздуха без утицаја на проток ваздуха. Направљене су од поцинкованог или прашкастог челика, нудећи високу отпорност на временске услове и дуг радни век.

Системи за зидове и врата

Просторије за пумпе и машине често деле зидове са просторијама за надзор или особље. Ове површине треба третирати звучно изолованим панелима као што су перфорирани панели PZP™ , који апсорбују и блокирају звук који се преноси ваздухом. За улазне тачке, акустична врата са двоструко заптивним профилима и изолованим језгрима пружају конзистентне перформансе. Комбинација заптивених врата и панела велике масе обезбеђује континуирану акустичну баријеру у целом кућишту.

 

Разматрања о накнадној опреми у односу на новоградњу

 

Приликом планирања акустичне обраде за центре података са течним хлађењем, приступ се разликује у зависности од тога да ли је објекат нов или се претвара са система са ваздушним хлађењем. Сваки сценарио представља јединствене изазове у погледу простора, приступа и системске интеграције.

Реконструкција постојећих објеката

Накнадно опремање старијих, ваздухом хлађених дата центара за подршку течног хлађења је сложено. Ове зграде нису пројектоване имајући у виду тешке механичке пумпне системе или зоне за изолацију вибрација. Простор за акустичне кућишта или антивибрационе носаче може бити ограничен, а постојеће структуре већ могу преносити звук кроз подове, зидове и цевоводе.

У овим случајевима, стратегије контроле буке фокусирају се на обуздавање и прилагођавање:

• Постављање модуларних акустичних баријера или делимичних кућишта око бучне опреме.
• Додавање флексибилних цевних конектора и изолационих носача како би се спречио пренос вибрација кроз постојеће структуре.
• Коришћење акустичних панела и врата за одвајање механичких подручја од заузетих простора.
• Примена акустичних жалузина или атенуатора на вентилационим отворима ради управљања буком протока ваздуха.

Ова решења омогућавају објектима да достигну стандарде усклађености без прекидања текућег рада. Накнадно опремање се може спроводити постепено, циљајући прво најбучнија подручја, док системи остају онлајн.

Пројектовање нових постројења са течним хлађењем

Новоградње пружају могућност интеграције акустичних перформанси од самог почетка. У овим пројектима, акустички инжењери раде заједно са машинским и структурним тимовима како би осигурали да се системи за звучну изолацију и хлађење међусобно подржавају.

Кључни кораци дизајна укључују:

• Зонирање: постављање пумпи и расхладних јединица даље од насељених простора.
• Структурна изолација: пројектовање одвојених темеља или плутајућих подова за опрему изложену вибрацијама.
• Интегрисани дизајн протока ваздуха: комбиновање пригушивача и жалузина у вентилационе системе како би се избегла каснија накнадна уградња.
• Оптимизација материјала: избор звучно изолационих панела и кућишта која не задржавају топлоту.

 

Балансирање акустичних перформанси и ефикасности хлађења

 

Звучна изолација у центрима података са течним хлађењем не сме да угрози хлађење. Акустични системи треба да управљају буком без ограничавања протока ваздуха или изазивања накупљања топлоте. Правилно пројектована кућишта користе перфориране челичне панеле, акустичне жалузине и атенуаторе како би се омогућила вентилација уз истовремено смањење буке.

 

Усклађеност и стандарди

 

Контрола буке у дата центрима је законски и безбедносни захтев.

• Директива ЕУ 2003/10/ЕЗ поставља границу од 87 dB(A) за изложеност радника.
• Прописи Уједињеног Краљевства о буци на раду (2005) дефинишу 80 dB(A) и 85 dB(A) као нивое акције.
• У САД, OSHA 29 CFR 1910.95 ограничава изложеност на 90 dB(A) током осам сати.
• Бука у животној средини је такође регулисана стандардом BS 8233:2014 , који дефинише прихватљиве границе буке у и око зграда.

ДЕЦИБЕЛ-ови акустични системи обезбеђују усклађеност уз одржавање ефикасности хлађења.

 

Праћење, одржавање и будући трендови

 

Системи за контролу буке захтевају редовну инспекцију да би остали ефикасни. Носачи вибрација, пригушивачи и заптивке треба проверити на хабање или олабављење које би могло да пренесе звук кроз структуру. Мале промене у притиску расхладне течности такође могу повећати ниво буке.

Инсталирање сензора вибрација и обављање периодичних акустичних тестова помаже у раном откривању промена. Континуирано одржавање одржава усклађеност и продужава век трајања опреме, истовремено осигуравајући да центри података остану тихи, безбедни и поуздани на дужи рок.

 

 

Како се центри података развијају како би задовољили растућу потражњу за рачунарском снагом, течно хлађење је постало неопходно за одржавање ефикасности и поузданости. Међутим, са сваким техничким напретком долази и нови акустични изазов. Пумпе, вентили и системи за хлађење уносе нискофреквентне вибрације и буку која се преноси кроз структуру, што захтева специјализован третман.

Комбинацијом изолације вибрација, акустичних кућишта, пригушивача и прецизно пројектованих панела, DECIBEL пружа комплетна решења за ову нову генерацију објеката.

Од ране фазе пројектовања до дугорочног праћења, DECIBEL подржава инжењере, архитекте и оператере дата центара прилагођеним решењима заснованим на доказаном стручном знању.

Контактирајте DECIBEL да бисте пројектовали или надоградили свој течношћу хлађени дата центар акустичним системима који пружају безбедност, ефикасност и тишину, све у савршеном балансу.