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Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 2
Agenda
• Conceitos de refrigeração
• Calor sensível e latente
• Cálculos de carga térmica
• Tipos de sistemas de refrigeração
• Ambiente controlado de TI
• Diferenças entre sistemas de conforto e precisão
• Soluções para Small IT
• Ar condicionado de precisão
• Sistemas de distribuição de ar
• Portfólio de soluções de resfriamento Schneider
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 4
TérmicaMecânica
Elétrica
Magnética
Química
Nuclear
Tipos de energia
CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Termodinâmica
Estudo do movimento da energia e como essa energia pode ser transformada em movimento
O Calor é representado por Q e sua unidade usual é o Joule [J]
ENERGIA TÉRMICA = CALOR = Q [J]
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CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Termodinâmica
1ª Lei da Termodinâmica
2ª Lei da Termodinâmica
A energia não pode ser criada ou destruída mas apenas transformada
Total Entra Sai= +
Mais Menos
O sentido natural da energia é sempre de quem tem mais para quem tem menos energia, até o equilíbrio
Termodinâmica
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 6
CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Calor Sensível
Calor Latente
Energia necessária para mudar a temperatura de uma substância à pressão constante sem mudança de fase
Energia necessária para mudar a fase de uma substância à pressão contante sem mudança de temperatura
Recebe calor
Recebe calor
Recebe calor
Recebe calor
Recebe calor
Sensível Sensível SensívelLatente Latente
125kJ 418kJ 83,6kJ333kJ 2.256kJ
COLINHA PARA PROVA
AC Precisão
AC Conforto
Maior fator calor sensível
Maior fator calor latente
1L água
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 7
CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Por que é importante um sistema de refrigeração ter alto fator de calor sensível?
Para garantir um sistema com alta eficiência energética. Entenda melhor:
Calor Latente vai consumir muita energia para retirarumidade do sistema sem alterar a temperatura doambiente
Calor Sensível vai usar a energia consumidaproticamente somente alterar a temperatura doambiente
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 8
CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Princípios da Transferência de Calor
Estuda os fluxos de energia térmica
Valor dado em Multiplique por E terá
BTU/hora 0,293 Watts
Watts 3,41 BTU/hora
Tons (TR) 3.530 Watts
Watts 0,000283 Tons (TR)
Tons (TR) 12.000 BTU/hora
Outras unidades usuais de capacidade de transferência de calos:
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 9
CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Carga Térmica
Todo equipamento eletrônico, quando em funcionamento, produz calor. O calor gerado deve ser removido a fim de garantir o correto funcionamento do sistema. Em ambientes de TI os cuidados devem ser redobrados, para atender as normas estabelecidas pela ASHRAE.
Como Medir a Carga Térmica:
Independente da unidade de medida da carga térmica, seja na unidade SI (W ou
kW), ou nas unidades imperiais (BTU/h, ou TR), devemos entender como calcular a carga térmica gerados pelos equipamentos de TI.Para fins de simplificação, considera-se para os equipamentos de TI, toda a energiaconsumida será convertida em calor. Logo:
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 10
CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Carga Térmica Total
A carga térmica total de um Data Center está representada pela soma abaixo:
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 11
Item Informação solicitada Cálculo de calor Subtotais Calor
Equipamento
de TI
Carga total dos equipamentos de
TI
(em kWatts)
Mesma carga total dos equipamentos
de TI
(em kWatts)
+_________kWatts
Nobreak com
bateria
Sistema de alimentação de
potência nominal
(em kWatts)
(0,04 x Alimentação nominal de
potência) + (0,05 x Carga total dos
equipamentos de TI )
+_________kWatts
Distribuição de
energia
Sistema de alimentação de
potência nominal
(em kWatts)
(0,01 x Alimentação nominal de
potência) + (0,02 x Carga total dos
equipamentos de TI )
+_________kWatts
Iluminação Área em m2 21,53 x área em m2/ 1.000 +_________kWatts
PessoasNúmero máximo de pessoas no
Data Center
100 x número máximo de pessoas /
1.000+_________kWatts
Total Subtotais acima Soma das cargas subtotais =_________kWatts
CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Carga Térmica Total
O cálculo da carga térmica total de um Data Center, para fins de referência, pode ser feito usando a tabela abaixo:
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 12
Item Informação solicitada Cálculo de calor Subtotais Calor
Equipamento
de TI
Carga total dos equipamentos de
TI
(em kWatts)
Mesma carga total dos equipamentos
de TI
(em kWatts)
+_________kWatts
Nobreak com
bateria
Sistema de alimentação de
potência nominal
(em kWatts)
(0,04 x Alimentação nominal de
potência) + (0,05 x Carga total dos
equipamentos de TI )
+_________kWatts
Distribuição de
energia
Sistema de alimentação de
potência nominal
(em kWatts)
(0,01 x Alimentação nominal de
potência) + (0,02 x Carga total dos
equipamentos de TI )
+_________kWatts
Iluminação Área em m2 21,53 x área em m2/ 1.000 +_________kWatts
PessoasNúmero máximo de pessoas no
Data Center
100 x número máximo de pessoas /
1.000+_________kWatts
Total Subtotais acima Soma das cargas subtotais =_________kWatts
CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Exercício
Calcule a carga a ser refrigerada em um novo Data Center com 465m2 com carga nominal de 250kW com 150 racks e um número máximo de 20 pessoas. Este Data Center está carregado com 30% de sua capacidade.
75
14
4
10
2
105
Logo, a carga a ser considerada no projeto de refrigeração é de 105 kWatts
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 13
CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Sistemas de Refrigeração
Métodos Tradicionais
Expansão Direta / Direct Expansion (DX)Água Gelada / Chilled Water (CW)
Métodos Ecológicos
Refrigeração EvaporativaEvaporação IndiretaFree Cooling
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CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Expansão Direta / Direct Expansion (DX)
Ciclo Basico de Refrigeracao
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CONCEITOS BÁSICOS DE REFRIGERAÇÃO
Água Gelada / Chilled Water (CW)
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 17
O que é ambiente missão crítica?
Missão crítica é o termo utilizado no que diz
respeito a disponibilidade de aplicações,
serviços e processos, dos quais a paralisação ou
perda de dados importantes poderiam gerar
transtornos, não apenas financeiros, mas
também sociais. Normalmente para isso, uma
série de equipamentos e tecnologias são
aplicadas ao ambiente, visando inclusive a
tolerância a falhas e alta disponibilidade.
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 18
Controlar as condições do ambiente de TI?
Danos
definitivos
Danos
latentes
Degradação
de
performance
Descarga
eletroestatica
Redução de
vida útil dos
equipamentos
de TI
Corrosão dos
componentes
Dilatação /
Contração de
componentes
metálicos
Micro
Condensação
Degradação
localizada por
ação de
partículas em
supensão
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 19
Condições do
Ambiente
Temperatura *
Fluxo de ar
Qualidade do ar
Disponibilidade
Umidade
Dilatação
Contração Condutividade elétrica e condutividade térmica
Homogeinização de temperatura
Homogeinização de umidade
Garantia da filtragem do ar
Ativador de descarga eletrostática
Potencializa danos localizados
Baixa - aumenta o potencial de carga
estática
Alta -potencializa a corrosão devido
a condensação
Altera as propriedades
físicas dos componentes
Garante que os demais fatores sempre serão
atendidos
Partículas em suspensão
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 20
Diferenças entre conforto e precisão
Critério Ideal Precisão Conforto
Fator de calor sensível(controle de temperatura)
1 0,95 – 0,99 0,65 – 0,70
Fator de calor latente(extração umidade)
0 0,01 – 0,05 0,30 – 0,05
Variação de temperatura Quanto ↓ melhor 0,56°CDepende da condição de
aplicação
Variação de umidaderelativa
Quanto ↓ melhor 3-5% NA
Taxa de circulação de ar (por kW)
Quanto ↑ melhor 271m3/h 144m3/h
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 21
Diferenças entre conforto e precisão
Critério Ideal Precisão Conforto
Sensor de temperaturaNa entrada do
servidorNa entrada do
servidor
Controle remoto ou na entrada do
ar de retorno
InstalaçãoQuanto mais
simples melhorPlug and Play
(ARSC)Tubulação ciclo
frigorígeno
Qualidade do arQuanto menos partículas em
suspensão melhor
Filtro de altas pregas e alta
eficiênciaFiltro simples
Horas de funcionamento de projeto
7 x 24 x 3658.760 horas
7 x 24 x 3658.760 horas
5 x 8 x 2401.200 horas
Estética do equipamento Variável
Assemelha-se aorack criando um
visual clean e planejado
Ë possívelperceber um
sistema paralelo sendo da
climatização
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 23
Solução para Small IT
Especialmente desenvolvido para ambientes de
Small IT o InRow SC é um equipamento de fácil
instalação e manutenção que atende as
necessidades de ambiente como sala de
servidores, wiring closets, ambientes indústriais
que requerem alta filtragem do ar e pode ser ser
facilmente instalado em ambientes não
planejados de TI.
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 24
InRow SC Aplicações
Salas de Servidores• Design plug and play
facilmente implementável• Resfriamente complementar
para sistema de corforto sobrecarregados
Espaços convertidos
• Não desenhados para equipamentos de TI
• Proporciona resfriamento dedicado para ambientes sem layout específico
Ambientes fabris de temperatura controlada
Data Center Hot Spots• Elimina a necessidade de
sobrecarga do sistema• Pontos isolados de carga
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 25
InRow® SC Benefícios
Arquitetura InRow
Proporciona maior previsibilidade de desempenho de refrigeração
Ventiladores de velocidade variável
Ventiladores de velocidade variável reduzem o consumo de energia durante períodos fora do pico de refrigeração
Notificação de falhas
Indica previamente a necessidade futura de substituição de filtros ou ventiladores otimizando a disponibilidade do sistema
Monitoramento em tempo real
Mede qual a carga de TI está sendo refrigerada em tempo real
Disponibilidade de configuração redundante
O sistema pode ser configurado de tal forma a incluir refrigeração redundante N+1 ou 2N
Confinamento frontal ou posterior opcional
Garante o abastecimento de ar frio e não permite que o ar de exaustão dos servidores se misture ao ar frio do ambiente
Confinamento de ruído
Tanto o confinamento frontal quanto posterior reduz o nível de ruído do equipamento
Controles de resposta ativa
Monitora e ajusta ativamente a capacidade de refrigeração para garantir uma temperatura apropriada de entrada nos servidores
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 26
InRow® SC Benefícios
Proteção a alta pressão
Modula os ventiladores para previnir uma sobrecarga da máquina em situações de alta demanda
Fácil instalação
Design plug and play permite uma rápida instalação sem linhas de fluido refrigerante ou necessidade de condensador remoto
Proteção bloqueamento de aletado
O sitema de gás quente garante que não haverá formação de gelo durante os período de baixa carga
Bomba de condensado
Bomba instalada de fábrica recolhe e remove a água do equipamento, garantindo um funcionamento contínuo
Ventiladores de troca a quente
Permite que o sistema se mantenha em operação durante as trocas de ventiladores
Controle de temperatura na entrada do rack
Sensor remoto garante a temperatura de entrada do ar nos equipamentos de TIRede gerenciável
Permite o acesso a interface do usuario atraves de um navegador. Permite acesso em qualquer local atraves de acesso de rede.
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Principais componentes
Condensador
Ventiladores do condensador
Compressor
Bandeja de condensado
Ventiladores do evaporador
Evaporador
Filtro secador
Válvula de gás quente
2
3
4
5
6
7
8
1
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 28
Alimentação de energia
Bomba de condensado
Caixa elétrica
Filtros
Caixa de interface de usuário
Principais componentes
9
10
11
12
13
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 29
InRow® SC FuncionamentoO ar externo é sugado
para troca de temperatura com a condensadora pelo
ventiladores dela
Ar frio é enviado para o corredor ou
diretamente ao rack
O ar externo absorve o calor da
condensadora
Troca de calor com o meio acontece na
condensadora
O ar externo aquecido é enviado
novamente para fora da sala
O evaporador absorve o calor do ar de entrada
O ar quente da exaustão do rack de TI é sugado
para dentro do ar condicionado pelos
ventiladores do evaporador
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 30
InRow® SC Dados técnicos – 60 Hz
● Capacidade Total - 5.3 kW (at 85 F db, 65 F wb)
● Fluxo de ar máximo do evaporador – 1.200 CFM (2.038 m3/h)
● Fluxo de ar máximo do condensador - 850 CFM (1.440 m3/h)
● Alimentação de energia 200-240V, 1Ø, 60Hz
● Single corded – NEMA L6-20P LCDI
● Máxima carga consumida 2.940 Watts
● Fluido refrigerante R-410a – 52 oz (1.47 kg)
● Nível de ruído – 80 dBA (ventiladores a 100%)
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 31
Modos operacionais
● Spot
Quando a operação é de uma máquina individual – controla com base na temperatura do ar de retorno
● InRow
Controla com base nos sensores remotos
● RACS
Utilizado em aplicações de confinamento de ar - Rack Air Containment System
Modos de controle de capacidade
●Discrete
Ciclo On/off. Só está disponível no controle operacional Spot
● Proportional
Ventiladores de velocidade variável e válvula de bypass de gás quente
Operação e Controle
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 32
Display Powerview
•LCD Display 4x20 caracteres•Controle e configurações locais
Gerenciamento Remoto
•StruxureWare Expert•Web, Telnet, SNMP
Interface BMS
•RS485 connection•Modbus protocol
Interface e Gerenciamento
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 33
Check Log Status Light
Acende amarelo para notificar o usuário de pelo menos uma nova condição de alarme
Iluminação de atenção
Acende amarelo para notificar o usuário de uma condição de alarme secundário
Iluminação de status crítico
Acende vermelho quando alcança condiçoes
inorpostunas de trabalho
Display alfa-numérico
Facilidade de compreensão de leitura
sobre o status do sistema
Interface
Controles comuns a todos os produtos APC
para uma operação intuitiva
Iluminação de funcionamento
Acende verde quando o sistema está em funcionamento
Informações disponíveis
Condições do ar, set-points de alarme, condições dos alarmes, modos de operação
Controle de funções
Set-points de temperatura, set-points de alarme, definições de entrada e saída customizados
InRow® SC Interface do usuário
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 34
Notificação de falhas futuras Maximiza a disponibilidade do sistema através de avisos antecipados de necessidade de substituição de ventiladores ou filtros.
Controle de resposta ativa Monitora e ativamente ajusta a capacidade para garantir a temperatura de entrada nos servidores.
Monitoramento de carga em tempo real Mede qual a carga está sendo resfriada em tempo real.
Gerenciamento Remoto
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 35
Equipamento único, instalação plug-and-play, e design maximizam a agilidade da instalaçãoAgilidade
Controle ativo de resposta, gerenciamento de rede, e ventiladores de substituição a quente aumentam consideravelmente a disponibilidade do sistema
Disponibilidade
• O confinamento de rack permite que a carga a ser resfriada esteja muito próxima ao equipamento de ar condicionado aumentando assim a previsibilidade do sistema
Previsibilidade
Confinamento frontal e posterior aumentam a eficiencia do sistema
Eficiencia
InRow ® SC Resumo
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 36
InRow® Água Gelada InRow® Expansão Direta
Sistema de refrigeração para médios e
grandes Data Centers
Expansão direta refrigerada a ar, água e soluções de glicol
para ambientes de Small IT, Sala de servidores e Data
Centers
InRow RC InRow RP InRow SC InRow RD InRow RP
300 mm 600 mm 300 mm 600 mm
Até 30kW Até 60kW Até 5kW Até 10kW Até 36kW
Água Gelada Self-containedRefrigerado a
Ar/ Água/ GlicolRefrigerado a Ar
Ventiladores com
troca em
operação
Controle de
Umidade
Ventiladores com troca em
operação
Controle de
Umidade
Controle de Resposta Ativa
Gerenciamento Remoto
Controle da capacidade em tempo real
Solução Refrigeração InRow ® SC
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 37
Sistemas de Distribuição de Ar
Vídeo
Sistemas que minimizam a mistura entre o ar frio de alimentação
com o ar quente da exaustão dos servidores, melhoram a
distribuição do ar frio dentro do rack e desta forma maximizam a
eficiência do sistema de refrigeração.
Podem ser divididos em :
• Sistemas de confinamento de rack
• Distribuição de ar no rack
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 38
Soluções de Confinamento
InRow SC
NetShelter SX
Configuração 1: InRow SC + NetShelter com
confinamento frontal e posterior
Configuração 2: Dois InRow SC + NetShelter with
confinamento posterior
Rack AirContainment
Referencia APC Application Notes-114
Configuração 3: InRow SC + NetShelter with
confinamento posterior
(RACSC112/RACSC112E)
(RACSC201/RACSC201E)
(RACSC101/RACSC101E)
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 39
Soluções de Confinamento
InRow SC
NetShelter SX
Rack AirContainment
Referencia APC Application Notes-114
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 40
Benefícios da Distribuição de Ar
Pode aumentar a capacidade de resfriamento do sistema em até 100%
Reduz o consumo de energia pelos ventiladores em até 50%
Aumenta a vida útil dos equipamentos de refrigeração
Elimina concentrações de calor que não podem ser solucionadas em sistemas convencionais de resfriamento
Elimina a mistura do fluxo de ar aumentando a previsibilidade do sistema
Adaptável a qualquer sistema de refrigeração em Data Center, seja ele de conforto ou precisão
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 41
Sistemas de Distribuição de Ar
Dois ventiladores – aumentam o fluxo de ar permitindo que circule de cima até embaixo
Dupla alimentação de energia
Controle independente de ventiladores – permite variar a quantidade de ar insulfado para o rack
Descarga de ar da direita ou da esquerda, de cima para baixo ou o contrário, de acordo com a necessidade
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 42
Sistemas de Distribuição de Ar
ACF202BLK
Unidade de distribuição lateral do ar 2U 208/230 50/60HZ
Unidade de distribuição lateral do ar 2U 115V 60HZ
ACF201BLK
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 43
PN Alimentação Largura do RackTipo de Conexão de
EntradaCompatibilidade
ACF501Exaustor 120V
50/60HZ600mm Tomada NEMA 5-15P
Compatível para AR3100 e AR3104
ACF502Exaustor 208/230V
50/60HZ 600mm Tomada IEC C14
Compatível para AR3100 e AR3104
ACF503Exaustor 120V
50/60HZ 750mm NEMA 5-15P
Compatível para AR3105
ACF504Exaustor 208/230V
50/60HZ 750mm
British BS1363A IEC-320 C14 Schuko CEE 7/7P
Compatível para AR3105
Sistemas de Distribuição de Ar
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 44
AR8136BLK
Painel cego (10 unidades) – 1U
Encaixe sem necessidade de ferramentas
Sempre use painéis cegos para fechar todos os espaços U vazios do painel frontal do rack. Isso assegura a ventilação adequada. Usar o rack sem painéis cegos pode resultar
em resfriamento inadequado, podendo provocar dano térmico.
Sistemas de Distribuição de Ar
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 45
AR8429
Painel cego com cerdas – 1U
Previne refluxo de ar e permite a passagem de cabos
Sempre use painéis cegos para fechar todos os espaços U vazios do painel frontal do rack. Isso assegura a ventilação adequada. Usar o rack sem painéis cegos pode resultar
em resfriamento inadequado, podendo provocar dano térmico.
Sistemas de Distribuição de Ar
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 47
SOLUÇÕES DE RESFRIAMENTO EM DATA CENTER
AC Perimetral
• Range: 6-175kW
• Controle temperatura e umidade
na sala
• Resfriamento flexivel com
utilizacao de piso elevado
EcoBreeze
(Air Economizers)
• Range: 50kW a 400kW
• Controle temperatura e
umidade na sala InRow / InRack
• Range: 5-40kW
• Controle temperatura no rack
• Sistemas de alta densidade
Distribuicao de ar
• Active floor
• Aumento de eficiencia
• Aumento da densidade
de carga
Chillers e Condensadores
• Range: 6-1200kW
• Projetados junto a AC para
maximizar eficiencia
• Sistema economizer para
aumentar a eficiencia energetica
Gerenciamento
• Monitoramento completo
• Simultaneo controle de AC
e Chillers/Condensadores
Sistemas de
Confinamento
• Corredor
frio e quente
Schneider Electric - Product Marketing - Certificação de Revendas 48
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