Datakeskuksen jäähdytysjärjestelmä kannattaa vaihtaa uuteen silloin, kun korjauskustannukset ylittävät toistuvasti 30–40 prosenttia uuden järjestelmän hankintahinnasta, järjestelmä on yli 15 vuotta vanha tai energiankulutus on selvästi korkeampi kuin nykyaikaisilla ratkaisuilla. Vanhentuneen jäähdytyksen pitäminen käytössä nostaa sekä käyttökustannuksia että riskiä laitteistovaurioista ylikuumenemisen vuoksi. Tässä artikkelissa käymme läpi kaikki keskeiset kysymykset, jotka auttavat sinua tekemään oikean päätöksen datakeskuksesi jäähdytyksen suhteen.
Jos mietit, onko jäähdytysjärjestelmäsi jo elinkaarensa päässä tai haluat kartoittaa vaihtoehtoja, tutustu palveluihimme ja katso, miten voimme auttaa sinua löytämään sopivimman ratkaisun.
Mitkä merkit kertovat jäähdytysjärjestelmän olevan elinkaarensa päässä?
Jäähdytysjärjestelmä on elinkaarensa päässä, kun se vaatii toistuvia korjauksia, ei enää pysty ylläpitämään tavoitelämpötiloja täyden kuorman aikana tai varaosia ei enää saa kohtuullisella toimitusajalla. Lisäksi yli 15 vuotta vanhat järjestelmät käyttävät usein vanhentunutta kylmäainetta, jonka saatavuus on heikentynyt merkittävästi.
Käytännössä kannattaa seurata seuraavia varoitusmerkkejä:
- Palvelinhuoneen lämpötila nousee toistuvasti yli sallitun rajan, vaikka kuorma ei ole kasvanut
- Kompressori tai puhaltimet käynnistyvät ja sammuvat epäsäännöllisesti
- Jäähdytysjärjestelmä tuottaa poikkeavaa ääntä tai värinää
- Kylmäaineen kulutus on kasvanut ilman selvää vuotokohtaa
- Järjestelmän huoltovälit ovat lyhentyneet ja huoltokustannukset ovat kasvaneet vuosi vuodelta
- Valmistaja ei enää tue laitetta tai varaosia joudutaan tilaamaan pitkillä toimitusajoilla
Yksi selkeä merkki on myös se, jos datakeskuksesi IT-kuorma on kasvanut, mutta jäähdytyskapasiteettia ei ole mitoitettu uudelleen. Alkuperäinen järjestelmä on voitu suunnitella paljon pienemmälle tehotiheydelle kuin mitä nykyiset palvelinlaitteet vaativat. Tällöin järjestelmä toimii jatkuvasti ylikuormittuneena, mikä lyhentää sen jäljellä olevaa käyttöikää entisestään.
On myös hyvä muistaa, että monet vanhat jäähdytyslaitteet käyttävät R22-kylmäainetta tai muita vanhoja kylmäaineita, joiden käyttö on EU:n F-kaasuasetuksen myötä rajoitettua tai kokonaan kiellettyä. Jos järjestelmäsi on riippuvainen tällaisesta kylmäaineesta, uusiminen ei ole enää pelkästään taloudellinen kysymys vaan myös lainsäädännöllinen velvoite.
Kuinka paljon vanha jäähdytysjärjestelmä maksaa energiatehokkuuden kannalta?
Vanha datakeskuksen jäähdytysjärjestelmä voi kuluttaa jopa kaksi kertaa enemmän energiaa kuin nykyaikaiset vaihtoehdot. Jäähdytyksen osuus datakeskuksen kokonaisenergiankulutuksesta on tyypillisesti 30–40 prosenttia, joten tehottomuus näkyy suoraan kuukausittaisissa sähkölaskuissa.
Energiatehokkuuden mittarina käytetään PUE-lukua (Power Usage Effectiveness). Vanhemmilla järjestelmillä PUE voi olla 1,8–2,5, kun taas moderneilla ratkaisuilla päästään usein 1,2–1,4 tasolle. Käytännössä tämä tarkoittaa, että jos datakeskuksesi IT-laitteet kuluttavat 100 kW, vanha järjestelmä voi vaatia jäähdytykseen ja muuhun infrastruktuuriin 80–150 kW lisää, kun nykyaikaisella ratkaisulla lisäkustannus voi olla vain 20–40 kW.
Energiakustannusten lisäksi vanhan järjestelmän ylläpito vaatii enemmän huoltohenkilöstön aikaa, varaosat ovat kalliimpia ja niiden saatavuus epävarmempaa. Nämä piilokulut voivat yllättää, kun kokonaiskustannuksia lasketaan useamman vuoden ajanjaksolla. Uuden järjestelmän investointi maksaa itsensä takaisin energiasäästöissä usein 3–7 vuodessa riippuen datakeskuksen koosta ja käyttöasteesta.
Mitä eroa on perinteisen ja nestejäähdytyksen välillä datakeskuksessa?
Perinteinen ilmajäähdytys kierrättää viilennettyjä ilmavirtoja palvelinrivien läpi, kun taas nestejäähdytys johtaa kylmän nesteen suoraan lähelle tai jopa sisälle lämmönlähteisiin. Nestejäähdytys on selvästi tehokkaampi korkean tehontiheyden ympäristöissä, koska neste johtaa lämpöä ilmaa paremmin.
Perinteinen ilmajäähdytys
Ilmajäähdytys on edelleen yleisin ratkaisu datakeskuksissa, joissa palvelinten tehontiheys on kohtuullinen. Se perustuu kylmäkäytävä- ja kuumakäytäväjärjestelyihin, joissa viileä ilma ohjataan palvelinten etuosaan ja poistoilma johdetaan takakäytävään. Ilmajäähdytys on helppo asentaa ja ylläpitää, mutta sen tehokkuus heikkenee merkittävästi, kun palvelintiheys kasvaa yli 10–15 kW telinekohtaisesti.
Ilmajäähdytyksen etuja ovat tuttu tekniikka, laaja toimittajaverkosto ja suhteellisen yksinkertainen huolto. Haittapuolena on se, että ilma on huono lämmönsiirtoaine ja vaatii suuria ilmamääriä, mikä tarkoittaa tehokkaita puhaltimia ja tilaa ilmakanaviin.
Nestejäähdytys
Nestejäähdytys tuo kylmän nesteen lähelle lämmönlähdettä joko rivitettyjen jäähdyttimien (rear-door cooler), suorajäähdytyslevyjen tai uppojäähdytyksen (immersion cooling) kautta. Tämä mahdollistaa huomattavasti korkeamman tehontiheyden hallinnan ja paremman energiatehokkuuden.
Nestejäähdytys sopii erityisesti tekoälylaskentaan, HPC-klustereihin ja muihin korkean suorituskyvyn ympäristöihin, joissa yksittäinen teline voi kuluttaa 30–100 kW tai enemmän. Investointikustannus on korkeampi kuin ilmajäähdytyksessä, mutta energiasäästöt ja tiivistyvä laitesijoittelu kompensoivat tätä pitkällä aikavälillä.
Milloin jäähdytysjärjestelmän korjaus on järkevämpää kuin uusiminen?
Jäähdytysjärjestelmän korjaus on järkevämpää kuin uusiminen silloin, kun laite on alle 8 vuotta vanha, vika on yksittäinen ja selkeästi rajattavissa, korjauskustannus jää alle 20–25 prosentin uuden järjestelmän hankintahinnasta ja järjestelmä täyttää edelleen kapasiteettivaatimukset.
Päätöstä helpottaa ns. 50 prosentin sääntö: jos korjauskustannus ylittää puolet vastaavan uuden laitteen hinnasta, uusiminen on lähes aina taloudellisesti järkevämpi valinta. Tämä pätee erityisesti silloin, kun laite lähestyy jo teknisen käyttöikänsä loppua.
Korjaukseen kannattaa panostaa, jos:
- Laite on vielä valmistajan tuen piirissä
- Varaosat ovat helposti saatavilla
- Jäähdytyskapasiteetti riittää nykyiselle ja lähitulevaisuuden kuormalle
- Datakeskuksessa on suunnitteilla laajempi saneeraus lähivuosina, jolloin koko infrastruktuuri uusitaan kerralla
- Budjetti ei tällä hetkellä salli isompaa investointia
Jos kuitenkin korjauksia kertyy useita lyhyen ajan sisällä tai jokainen huoltokäynti paljastaa uuden ongelman, se on vahva signaali siitä, että laite on jo elinkaarensa loppupuolella. Tällöin korjaaminen on vain ajan ja rahan lykkäämistä.
Miten jäähdytysjärjestelmän vaihto kannattaa ajoittaa datakeskuksessa?
Jäähdytysjärjestelmän vaihto kannattaa ajoittaa talvi- tai kevätajalle, jolloin ulkolämpötilat ovat alhaisemmat ja jäähdytyksen tarve on pienempi. Tämä antaa enemmän liikkumavaraa asennuksen aikaiselle väliaikaiselle kapasiteettivajeelle ja pienentää riskiä ylikuumenemisesta asennustyön aikana.
Suunnittelussa kannattaa huomioida seuraavat ajoitukseen vaikuttavat tekijät:
- Datakeskuksen huoltoikkunat: Sovi vaihto etukäteen ajoihin, jolloin IT-kuorma on luonnostaan pienempi, esimerkiksi viikonloppuisin tai lomakausien ulkopuolella.
- Laitetoimitusten aikataulut: Uusien jäähdytyslaitteiden toimitusajat voivat olla useita kuukausia, joten tilaukset pitää tehdä hyvissä ajoin.
- Rinnakkainen kapasiteetti: Varmista, että asennuksen aikana käytettävissä on väliaikainen jäähdytysratkaisu tai riittävästi redundanssia.
- Muut infrastruktuurihankkeet: Jos datakeskuksessa on tulossa muita uudistuksia, kannattaa yhdistää ne samaan projektiin kokonaiskustannusten minimoimiseksi.
Hyvä nyrkkisääntö on aloittaa suunnittelu ja kilpailutus vähintään 6–12 kuukautta ennen suunniteltua asennusajankohtaa. Kiireellä tehty hankinta johtaa helposti kompromisseihin teknisessä ratkaisussa tai toimittajavalinnassa.
Mitä teknisiä vaatimuksia uuden jäähdytysjärjestelmän hankinnassa pitää huomioida?
Uuden datakeskuksen jäähdytysjärjestelmän hankinnassa pitää huomioida jäähdytyskapasiteetti suhteessa nykyiseen ja tulevaan IT-kuormaan, redundanssivaatimukset, käytettävä kylmäaine, energiatehokkuusvaatimukset sekä yhteensopivuus olemassa olevan rakennusteknisen infrastruktuurin kanssa.
Teknisessä määrittelyssä kannattaa käydä läpi ainakin seuraavat kohdat:
- Kapasiteetti ja skaalautuvuus: Mitoita järjestelmä 20–30 prosenttia nykyistä tarvetta suuremmaksi, jotta kasvuvara on olemassa ilman uutta investointia.
- Redundanssi: Kriittisissä ympäristöissä N+1 tai 2N-redundanssi on standardi, eli järjestelmässä on aina vähintään yksi varayksikkö.
- Kylmäaine: Valitse järjestelmä, joka käyttää nykyisiä tai tulevia kylmäaineita (esim. R410A, R32 tai luonnolliset kylmäaineet). Varmista EU:n F-kaasuasetuksen vaatimusten täyttyminen.
- Hallintajärjestelmä: Moderni jäähdytysjärjestelmä integroituu DCIM-järjestelmään (Data Center Infrastructure Management), joka mahdollistaa reaaliaikaisen seurannan ja ennakoivan huollon.
- Melutaso: Jos datakeskus sijaitsee toimistorakennuksessa tai asuinalueen läheisyydessä, äänitasomääräykset voivat rajoittaa laitevalintaa.
- Sähköliitännät ja jäähdytysvesiverkosto: Tarkista, että olemassa oleva sähköinfrastruktuuri tukee uuden järjestelmän tehontarvetta ja että jäähdytysvesiverkosto vastaa vaatimuksia nestejäähdytystä käytettäessä.
Lisäksi kannattaa pyytää toimittajilta elinkaarikustannuslaskelma (TCO, Total Cost of Ownership), joka kattaa hankintahinnan lisäksi energiakustannukset, huollon ja varaosien kustannukset sekä arvioidun käyttöiän. Tämä antaa paljon paremman pohjan vertailulle kuin pelkkä hankintahinta.
Me Eurolaitteella autamme sinua arvioimaan datakeskuksesi jäähdytystarpeet ja löytämään ratkaisun, joka sopii juuri sinun ympäristöösi. Tutustu palveluihimme ja ota seuraava askel kohti energiatehokkaampaa datakeskusta. Jos haluat keskustella tilanteestasi asiantuntijamme kanssa, ota meihin yhteyttä niin löydämme yhdessä parhaan ratkaisun.
