ES2604783T3 - Sistema y método para evaluar el rendimiento de enfriamiento de bastidores de equipos - Google Patents

Abstract

Un método de determinación de características de enfriamiento de un centro de datos que comprende: recibir datos relacionados con una configuración de equipos en el centro de datos; identificar agrupaciones de bastidores en la configuración de equipos y para cada agrupación de bastidores determinar si la agrupación de bastidores es una agrupación de pasillo caliente112 o una agrupación de pasillo frío (102); y determinar un índice de captura de pasillo caliente para al menos un bastidor de equipos (114) donde la al menos una agrupación de bastidores es la agrupación de pasillo caliente; y determinar un índice de captura de pasillo frío para al menos un bastidor de equipos (104) donde la al menos una agrupación de bastidores es la agrupación de pasillo frío.

Description

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DESCRIPCION

Sistema y metodo para evaluar el rendimiento de enfriamiento de bastidores de equipos Antecedentes de la invencion Campo de la invencion

Al menos una realizacion de la invencion se refiere de manera general a metodos y sistemas para analizar y gestionar energfa y enfriamiento de una instalacion.

Discusion de la tecnologfa relacionada

Los centros de datos centralizados para ordenadores, comunicaciones y otro equipos electronicos han estado en uso durante un numero de anos y mas recientemente con el aumento de uso de Internet, los centros de datos a gran escala que proporcionan servicios de alojamiento para Proveedores de Servicios de Internet (ISP), Proveedores de Servicios de Aplicaciones (ASP) y proveedores de contenidos de Internet estan llegando a ser mas frecuentes. Los centros de datos centralizados tfpicos contienen numerosos bastidores de equipos que requieren potencia, enfriamiento y conexiones a instalaciones de comunicaciones externas. En los centros de datos y salas de red modernos, el aumento de la densidad de equipos informaticos usados en estas instalaciones ha sometido tensiones en los sistemas de enfriamiento y potencia de las instalaciones. En el pasado, el consumo de potencia tfpico para cada envolvente de equipos en una instalacion de datos era del orden de 1kW. Con el uso de tarjetas de servidores y otros equipos de alta densidad de potencia en los bastidores de equipos, no es poco comun para un bastidor de equipos tener un consumo de potencia de 10kW o incluso tan alto como 25kW.

Tfpicamente, la potencia consumida por equipos informaticos se convierte en calor y los requisitos de enfriamiento de una instalacion se determinan en base a los requisitos de potencia de la instalacion. Los centros de datos tfpicos utilizan camaras de aire bajo suelos elevados para distribuir aire de enfriamiento a traves de un centro de datos. Uno o mas acondicionadores de aire de sala informatica (CRAC) o manipuladores de aire de sala informatica (CRAH) se distribuyen tipicamente a lo largo de la periferia de la sala de datos y estas unidades extraen aire de retorno de la sala o una camara de techo y distribuyen aire de enfriamiento debajo del suelo elevado. Se pueden colocar baldosas perforadas en frente o debajo de los bastidores de equipos para ser enfriados para permitir que el aire de enfriamiento de debajo del suelo enfrie los equipos dentro de los bastidores. Mas recientemente, se han usado enfriadores en fila para extraer aire caliente de un pasillo caliente en un centro de datos y devolver aire fresco a un pasillo fno en el centro de datos.

Con los requisitos de enfriamiento y potencia en aumento de los equipos informaticos, es necesario para un gestor de centro de datos determinar si hay potencia y enfriamiento adecuados disponibles en la instalacion cuando se disena por primera vez una instalacion y antes de que se puedan anadir nuevos equipos o de sustitucion. Tfpicamente, un gestor de centro de datos puede conocer o puede determinar, si la capacidad de enfriamiento total del centro de datos es suficiente para la extraccion total de potencia. No obstante, pueden desarrollarse puntos calientes en una instalacion, particularmente donde se usan equipos de alta densidad de potencia y puede no ser suficiente analizar meramente la capacidad de enfriamiento a nivel de instalacion. Para intentar identificar los puntos calientes, un gestor de centro de datos puede recurrir a mediciones manuales de temperatura en toda una instalacion e intentar implementar correcciones para corregir los puntos calientes. Tales correcciones pueden implicar una reasignacion o recolocacion de paneles de suelo perforados, una reasignacion de envolventes y/o anadir capacidad de enfriamiento. En cualquier caso, estas correcciones se hacen tipicamente de una forma por ensayo y error y mientras que algunos puntos calientes se pueden eliminar, las correcciones pueden hacer que otros puntos calientes surjan debido a una redireccion del aire de enfriamiento en la instalacion. Este planteamiento de ensayo y error puede conducir a fallos inesperados de equipos, lo cual es inaceptable en centros de datos cnticos. Para evitar tales fallos, los gestores de centros de datos tfpicamente sobredimensionan las instalaciones y dejan de usar las instalaciones a su plena capacidad.

El documento WO2006/119248 A describe un metodo de determinacion de la caractensticas de enfriamiento de un centro de datos (paginas 4-5) que comprende: recibir datos relacionados con una configuracion de equipos en el centro de datos (paginas 25-26); identificar las agrupaciones de bastidores en la configuracion de equipos (pagina 22) y para cada agrupacion de bastidores determinar si la agrupacion de bastidores es una agrupacion de pasillo caliente o una agrupacion de pasillo fno (paginas 10-11, 18-19); y determinar un mdice de captura para al menos un bastidor de equipos en al menos una agrupacion de bastidores en base a la identificacion de la al menos una agrupacion de bastidores como una agrupacion de pasillo caliente o una agrupacion de pasillo fno (paginas 10-11).

Compendio de la invencion

El mdice de captura (CI) adimensional es una metrica de rendimiento de enfriamiento usada en al menos una realizacion y se basa en los patrones de flujo de aire asociados con el suministro de aire fresco a o la retirada de aire caliente de un bastidor. El mdice de captura es tfpicamente una metrica bastidor por bastidor con valores entre cero y 100%; los valores mas altos generalmente implican buen rendimiento de enfriamiento y escalabilidad de una arquitectura de enfriamiento. En algunas realizaciones, el mdice de captura proporciona informacion adicional

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relativa a las temperaturas de entrada de bastidor y otros indices de enfriamiento. Se pueden usar dos variantes del mdice de captura en al menos una realizacion, una para analisis de pasillo fno y otra para analisis de pasillo caliente.

Un aspecto de la invencion se dirige a un metodo de determinacion de las caractensticas de enfriamiento de un centro de datos segun la reivindicacion 1.

En el metodo, recibir datos puede incluir ademas recibir informacion relacionada con el flujo de aire y la potencia asociados con los equipos, incluyendo el flujo de aire de aire de enfriamiento disponible para la al menos una agrupacion de bastidores y la temperatura del aire de enfriamiento. Ademas, la informacion relacionada con el flujo de aire puede incluir el flujo de aire del escape de aire caliente del bastidor extrafdo por los enfriadores y puede incluir la temperatura del escape de aire caliente del bastidor. El metodo puede incluir ademas seleccionar un modelo de calculo seleccionado para determinar el mdice de captura en base al menos en parte a la configuracion del equipo y calcular el mdice de captura usando el modelo de calculo seleccionado. El modelo de calculo seleccionado puede ser un modelo algebraico. En una version, el modelo algebraico calcula el mdice de captura de un bastidor en una agrupacion de pasillo caliente en base a una relacion del flujo de aire total capturado al flujo de aire total suministrado en el bastidor, el flujo de aire total capturado se calcula en base al flujo de aire de todos los enfriadores en la agrupacion de pasillo caliente y las distancias horizontales desde los enfriadores al bastidor y el flujo de aire total suministrado se calcula en base al flujo de aire del bastidor, el flujo de aire de bastidores colindantes y las distancias horizontales de los bastidores colindantes desde el bastidor. El flujo de aire total suministrado y el flujo de aire total capturado se pueden calcular ademas usando un coeficiente de acoplamiento para ponderar el flujo de aire calculado de los bastidores en una fila opuesta al bastidor.

En otra version del metodo, el modelo algebraico calcula el mdice de captura de un bastidor en una agrupacion de pasillo fno que tiene un suelo elevado en base a una relacion del flujo de aire total suministrado al flujo de aire total capturado en el bastidor, el flujo de aire total capturado se calcula en base al flujo de aire del bastidor, el flujo de aire de bastidores colindantes y las distancias horizontales de los bastidores colindantes desde el bastidor y el flujo de aire total suministrado se calcula en base al flujo de aire suministrado en el bastidor asociado con el flujo de aire de las baldosas del suelo elevado y las distancias geometricas de las baldosas desde el bastidor. El flujo de aire total capturado se puede calcular usando un coeficiente de acoplamiento para ponderar el flujo de aire calculado de los bastidores en una fila opuesta al bastidor.

En otra version, el modelo algebraico calcula el mdice de captura de un bastidor en una agrupacion de pasillo fno que tiene tanto un suelo elevado como al menos un enfriador en base a una relacion del flujo de aire total suministrado al flujo de aire total capturado en el bastidor, en donde el flujo de aire total capturado se calcula en base al flujo de aire del bastidor, el flujo de aire de bastidores colindantes y las distancias horizontales de los bastidores colindantes desde el bastidor y en donde el flujo de aire total suministrado se calcula en base a (1) el flujo de aire suministrado en el bastidor asociado con el flujo de aire de las baldosas del suelo elevado y las distancias geometricas de las baldosas desde el bastidor y (2) el flujo de aire de los enfriadores en la agrupacion de pasillo fno, el camino de flujo de aire de los enfriadores y las distancias horizontales de los enfriadores desde el bastidor.

En otras versiones del metodo, el modelo de calculo seleccionado puede ser un modelo de dinamica de fluidos computacional, un modelo de red neuronal o un modelo PDA-CFD.

En el metodo, el centro de datos puede incluir al menos una unidad de enfriamiento en fila dispuesta en una fila de bastidores de equipos y el metodo ademas puede incluir determinar la temperatura del aire de retorno a la al menos una unidad de enfriamiento en fila en base al mdice de captura para cada bastidor dentro de una agrupacion asociada con la unidad de enfriamiento en fila. El metodo ademas puede incluir determinar la potencia total escapada para al menos una agrupacion de bastidores y proporcionar una indicacion de la potencia total escapada. El metodo tambien puede incluir comparar el mdice de captura con un umbral y proporcionar una indicacion si el mdice de captura esta por debajo del umbral. El metodo puede incluir optimizar una disposicion de al menos una agrupacion en base a una indicacion de un bastidor de la al menos una agrupacion que tiene un mdice de captura menor que el umbral y proporcionar una disposicion optimizada.

Otro aspecto se dirige a un sistema de gestion de centro de datos segun la reivindicacion 17.

En el sistema, el controlador se puede configurar para recibir informacion relacionada con el flujo de aire y la potencia asociada con el equipo y se puede configurar para determinar el mdice de captura en base al flujo de aire de aire de enfriamiento disponible para la al menos una agrupacion de bastidores. El controlador se puede configurar para determinar el mdice de captura en base a la temperatura del aire de enfriamiento, el flujo de aire del escape de aire caliente del bastidor extrafdo por los enfriadores y la temperatura del escape de aire caliente del bastidor. El controlador tambien se puede configurar para determinar el mdice de captura para al menos un bastidor de una agrupacion de pasillo caliente que tiene un enfriador en fila y configurar para determinar el mdice de captura para al menos un bastidor de una agrupacion de pasillo fno que recibe aire de enfriamiento desde una baldosa perforada de un suelo elevado. El controlador se puede configurar ademas para determinar la temperatura del aire de retorno para al menos una unidad de enfriamiento en fila en base al mdice de captura para cada bastidor dentro de una agrupacion asociada con la unidad de enfriamiento en fila. El controlador se puede configurar ademas para determinar la potencia total escapada para al menos una agrupacion de bastidores y proporcionar una indicacion de

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la potencia total escapada. El controlador se puede configurar ademas para comparar el mdice de captura con un umbral y proporcionar una indicacion si el mdice de captura esta por debajo del umbral. El controlador se puede configurar ademas para optimizar una disposicion de al menos una agrupacion en base a una indicacion de un bastidor de la al menos una agrupacion que tiene un mdice de captura menor que el umbral y proporcionar una disposicion optimizada. El sistema puede incluir ademas un dispositivo de salida grafica acoplado al controlador y el controlador se puede configurar para proporcionar una salida grafica de una disposicion de al menos una agrupacion de bastidores al dispositivo de salida grafica.

Breve descripcion de los dibujos

Los dibujos anexos no se pretende que esten dibujados a escala, en los dibujos, cada componente identico o casi identico que se ilustra en diversas figuras se representa por un numero igual. Por propositos de claridad, no todos los componentes pueden estar etiquetados en cada dibujo. En los dibujos:

la Figura 1a muestra una agrupacion de bastidores que rodean un pasillo fno en un centro de datos;

la Figura 1b muestra una agrupacion de bastidores que rodean un pasillo caliente en un centro de datos;

la Figura 2 muestra un diagrama de flujo de un proceso de una realizacion;

la Figura 3a muestra un ejemplo de calculo del mdice de captura segun una realizacion;

la Figura 3b muestra un ejemplo de calculo del mdice de captura en una segunda realizacion;

la Figura 4a muestra un ejemplo de una agrupacion de bastidores que rodean un pasillo fno usado segun un calculo de CFD en una realizacion;

la Figura 4b muestra un ejemplo de una agrupacion de bastidores que rodean un pasillo caliente usado segun un calculo de CFD en una realizacion;

las Figuras 5a y 5b demuestran los calculos de metricas de rendimiento de toda la agrupacion segun una realizacion;

la Figura 6a muestra una vista en planta de una agrupacion de bastidores usada en los calculos de rendimiento de enfriamiento en una realizacion;

la Figura 6b muestra una vista en planta de la agrupacion de bastidores de la Figura 6b optimizada para rendimiento de enfriamiento;

la Figura 7 muestra un diagrama usado en la determinacion del mdice de captura segun un metodo algebrico de una realizacion;

las Figuras 8a y 8b demuestran condiciones lfmite PDA usadas segun al menos una realizacion;

la Figura 9a muestra una disposicion de un centro de datos que se puede analizar segun al menos una realizacion;

la Figura 9b muestra los resultados de un analisis realizado segun una realizacion en una parte de la disposicion del centro de datos de la Figura 9a;

la Figura 10a muestra una disposicion de un centro de datos que se puede analizar segun al menos una realizacion;

la Figura 10b muestra los resultados de un analisis realizado segun una realizacion en una parte de la disposicion del centro de datos de la Figura 10a;

las Figuras 11a y 11b muestran comparaciones de metodos de calculo de CI de la presente invencion para dos agrupaciones de bastidores diferentes;

las Figuras 12a y 12b muestran disposiciones optimizadas de las agrupaciones de bastidores de las Figuras 11a y 11b;

la Figura 13 es un diagrama de bloques funcional de un sistema informatico que se puede usar en realizaciones de la invencion; y

la Figura 14 es un diagrama de bloques funcional de un sistema de almacenamiento que se puede usar con el sistema informatico de la Figura 13.

Descripcion detallada

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Dentro de un centro de datos, los bastidores de equipos electronicos se disponen tipicamente en filas con aire de enfriamiento suministrado a traves de un suelo elevado a traves de baldosas de suelo perforadas. El aire caliente se devuelve tipicamente al ambiente de la sala y en ultima instancia a unidades de enfriamiento situadas alrededor del penmetro de la sala. Otra opcion es situar unidades de enfriamiento directamente dentro o alrededor de las filas de bastidores para proporcionar una estrecha adaptacion entre la carga del bastidor y los recursos de enfriamiento y debido a que todo el enfriamiento requerido se suministra localmente, tal diseno es escalable inherentemente. Con cualquiera de las dos arquitecturas, los equipos a menudo se disponen en pasillos fnos y calientes alternos para fomentar mayor separacion de los flujos de suministro de fno y de retorno caliente. Mientras que tal disposicion de equipos se puede usar para proporcionar enfriamiento mas eficientemente para equipos del centro de datos, la incapacidad de un gestor de centro de datos para determinar con presion el rendimiento de enfriamiento de un centro de datos, aun puede conducir al sobrediseno costoso del centro de datos y conducir potencialmente a fallos de equipos debido al sobrecalentamiento. La Solicitud de Patente de EE.UU. 11/342.300, titulada Methods and Systems for Managing Facility Power and Cooling, presentada el 27 de enero de 2006, describe sistemas y metodos para analizar el rendimiento de enfriamiento de un centro de datos que tiene filas de bastidores de equipos. En la solicitud referenciada, se usa analisis de flujo de aire para evaluar el rendimiento de enfriamiento de un centro de datos, usando un numero de metricas diferentes incluyendo el mdice de captura (CI). Otras metricas tratadas en la presente memoria incluyen el mdice de recirculacion (RI), fndice de Calor de Suministro (SHI), fndice de Calor de Retorno (RHI) e fndice de Enfriamiento de Bastidor (RCI). El mdice de calor de retorno (RHI) y el mdice de calor de suministro (SHI) miden el grado de separacion de los flujos de suministro de fno y de retorno de calor sobre una base de entalpfa y, por lo tanto, se basan en las temperaturas. El mdice de enfriamiento de bastidor (RCI) es una medida del grado al que multiples bastidores de un centro de datos se mantienen dentro de algun intervalo de temperatura de entrada recomendado. En la solicitud referenciada, el mdice de captura para un bastidor se define como el porcentaje de aire liberado por el bastidor a un pasillo caliente, que se captura por las unidades de enfriamiento que delimitan el pasillo caliente. Al menos una realizacion tratada en la presente memoria se dirige a un sistema y/o metodo para analizar y optimizar el rendimiento de enfriamiento de un centro de datos usando la metrica de mdice de captura tanto para pasillos calientes como pasillos fnos. El mdice de captura de pasillo fno para un bastidor se define en una realizacion como la fraccion de aire ingerido por el bastidor que se origina a partir de recursos de enfriamiento locales (por ejemplo, baldosas de suelo perforadas o enfriadores locales), mientras que el mdice de captura de pasillo caliente se define en una realizacion como la fraccion de aire escapado por un bastidor que se captura por extractos locales (por ejemplo, enfriadores locales o respiraderos de retorno).

La Figura 1a muestra una agrupacion de pasillo fno simple 102 en un entorno de suelo elevado. La agrupacion 102 incluye bastidores de equipos 104a dispuestos en una primera fila y bastidores de equipos 104b dispuestos en una segunda fila con el frontal de los bastidores de equipos 104a que se enfrenta al frontal de los bastidores de equipos 104b. Un pasillo fno 106 separa la primera fila de la segunda fila y el pasillo fno incluye baldosas perforadas 108 de un suelo elevado que proporcionan aire fresco para los equipos en los bastidores. Los bastidores de equipos 104a y 104b se configuran para recibir aire fresco para equipos en los frontales de los bastidores y escapar aire caliente fuera de las partes traseras de los bastidores. En al menos una realizacion descrita en la presente memoria, es una meta de diseno asegurar que todas las temperaturas de entrada de bastidor se mantienen dentro de un intervalo especificado. La estrategia usada es asegurar que los bastidores ingieren ante todo el flujo de aire de enfriamiento de las baldosas perforadas antes que aire recirculado caliente que ya se ha calentado por los equipos electronicos. Los bastidores pueden tener requisitos de flujo de aire muy diferentes y pueden competir unos con otros por el flujo de aire de enfriamiento suministrado por todas las baldosas perforadas en las inmediaciones, que pueden incluir el pasillo fno entero. De esta manera, es la dinamica del flujo de aire dentro y alrededor del pasillo fno - junto con el suministro y las temperaturas de la sala circundantes la que determina el rendimiento de enfriamiento y una agrupacion de pasillo fno es una unidad de diseno y analisis particularmente util usada en realizaciones particulares.

La Figura 1b muestra una agrupacion de pasillo caliente simple 112 en un entorno de suelo duro con enfriadores en fila locales 120. La agrupacion 112 incluye bastidores de equipos 114a dispuestos en una primera fila y bastidores de equipos 114b dispuestos en una segunda fila con las partes traseras de los bastidores de equipos 114a que enfrentan las partes traseras de los bastidores de equipos 114b. Los bastidores de equipos 114a y 114b se configuran para recibir aire fresco para equipos en el frontal de los bastidores y escapar aire caliente al pasillo caliente fuera de las partes traseras de los bastidores. Cada enfriador en fila 120 en la figura es una unidad de enfriamiento de anchura de medio bastidor que extrae aire caliente del pasillo caliente y proporciona aire fresco a los frontales de los bastidores 114a asf como los bastidores 114b y otros bastidores colindantes (no mostrados). En realizaciones particulares, cuando el aire de escape de bastidor caliente se captura localmente, como en la Figura 1b, se puede emplear una estrategia de diseno de “sala neutra” en donde los enfriadores locales (o respiraderos de retorno) se configuran para capturar la mayona del flujo de aire de escape de bastidor caliente al tiempo que se suministra aire de enfriamiento a un pasillo fresco a o cerca de la temperatura ambiente. Si se logra la meta de sala neutra, muchas de tales agrupaciones se pueden desplegar en todo un centro de datos sin o con poco calentamiento neto del ambiente de sala en general y todas las entradas de equipos recibiran aire acondicionado uniformemente. Por lo tanto, el diseno de enfriamiento es “escalable”. En al menos algunas realizaciones que usan una estrategia de diseno de sala neutra el pasillo caliente se cierra ffsicamente, aislandolo por ello del ambiente del centro de datos circundante. De esta manera, es la dinamica de flujo de aire dentro y alrededor del pasillo caliente la que determina el exito de la estrategia de diseno de sala neutra y, por lo tanto, una agrupacion de pasillo caliente es una unidad de diseno y analisis particularmente util en al menos algunas realizaciones de la invencion.

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Dado que el mdice de captura para cada bastidor se define en al menos algunas realizaciones con referencia a recursos de enfriamiento locales (por ejemplo, el flujo de aire de baldosa perforada o el flujo de aire de extracto de enfriador en las inmediaciones del bastidor), la discusion y los ejemplos en la presente memoria se centran en las agrupaciones individuales. No obstante, el uso del mdice de captura en las realizaciones no esta restringido a los tipos de agrupaciones mostrados en las Figuras 1a y 1b; una agrupacion de pasillo fno se podna definir, por ejemplo, como una unica fila de bastidores servidos por un numero de baldosas perforadas que incluso no necesitan ser inmediatamente adyacentes a los bastidores.

Como se trato anteriormente, el mdice de captura de pasillo fno para un bastidor se define en al menos algunas realizaciones como la fraccion de aire ingerido por el bastidor que se origina desde los recursos de enfriamiento locales (por ejemplo, baldosas de suelo perforadas o enfriadores locales). El mdice de captura de pasillo caliente se define como la fraccion de aire escapado por un bastidor que se captura mediante los extractos locales (por ejemplo, enfriadores locales y respiraderos de retorno). El CI por lo tanto vana entre 0 y 100% con mejor rendimiento de enfriamiento indicado de manera general por los valores de CI mayores. En un analisis de pasillo fno, los CI altos aseguran que la mayor parte del aire ingerido por un bastidor llega desde recursos de enfriamiento locales antes que ser extrafdo desde el ambiente de sala o desde el aire que puede haber sido ya calentado por equipos electronicos. En este caso, las temperaturas de entrada de bastidor haran el seguimiento estrechamente de las temperaturas de flujo de aire de baldosa perforada y, suponiendo que estas temperaturas estan dentro del intervalo deseado, se lograra un enfriamiento aceptable. En un analisis de pasillo caliente, los CI altos aseguran que el escape de bastidor se captura localmente y hay poco calentamiento del ambiente de sala circundante.

Aunque los valores de CI buenos (altos) tipicamente implican buen rendimiento de enfriamiento; los valores de CI bajos no implican necesariamente rendimiento de enfriamiento inaceptable. Por ejemplo, en un bastidor en un entorno de suelo elevado que extrae la mayona de su flujo de aire del ambiente de sala circundante antes que de las baldosas perforadas, el CI de pasillo fno del bastidor sera bajo; no obstante, si el ambiente de sala circundante es suficientemente fresco, la temperatura de entrada del bastidor puede ser aun aceptable. En este caso, las necesidades de enfriamiento del bastidor se cumplen por el ambiente de sala externa antes que las baldosas perforadas dentro de la agrupacion de bastidores. Si este proceso se repite muchas veces a traves del centro de datos, el enfriamiento de la instalacion sera complejo y puede ser impredecible. Los valores de CI altos conducen a disposiciones de agrupaciones escalables inherentemente y ambientes de sala mas predecibles.

En las realizaciones anteriores, el CI se ha definido como una cantidad a nivel de bastidor relativa a recursos de enfriamiento locales. En otras realizaciones, la definicion de CI se podna extender a cualquier agrupacion de entradas y salidas, por ejemplo, un unico servidor con referencia a una unica baldosa perforada. En este caso, la metrica indicana la fraccion de flujo de aire ingerido por el servidor que se origino desde la unica baldosa perforada.

El mdice de captura en al menos algunas realizaciones cuantifica “desde donde se origino el flujo de aire de entrada de bastidor” (CI de pasillo fno) o “a donde viajo en ultima instancia el flujo de aire de escape” (CI de pasillo caliente). En al menos algunas realizaciones, los CI se calculan para cada bastidor respecto a los recursos de enfriamiento locales y, por lo tanto, cuantifican la ruptura entre enfriamiento suministrado localmente y el enfriamiento extrafdo desde el ambiente de sala circundante. Por ejemplo (Figura 3A) un bastidor en una agrupacion de suelo elevado de pasillo fno con un CI del 65% recibe un 65% de su flujo de aire de enfriamiento desde su propio pasillo fno y el 35% restante del ambiente de sala. De esta manera, el CI es una medida bastidor por bastidor de la independencia de sala y escalabilidad de una solucion de enfriamiento.

En al menos una realizacion, la metrica de mdice de captura se usa dentro de una aplicacion de gestion de centro de datos para evaluar el rendimiento de enfriamiento de un centro de datos y para optimizar el rendimiento de enfriamiento. La evaluacion y optimizacion se pueden hacer como parte de un diseno inicial de un centro de datos, como parte de una reconversion de un centro de datos o periodicamente en un centro de datos existente. Ademas, en al menos algunas realizaciones, la temperatura de retorno de los enfriadores en fila se puede determinar como parte del analisis y usar para optimizar el rendimiento de enfriamiento de un centro de datos y asegurar que los enfriadores se operan eficientemente. La aplicacion de gestion de centro de datos se pueden situar conjuntamente con otras aplicaciones en un servidor en el centro de datos, se puede operar en un servidor dedicado y/o se puede incorporar en una solucion de gestion de centro de datos existente, tal como la InfraStruXure Central e InfraStruXure Manager disponible en American Power Conversion Corporation de West Kingston, RI.

Un proceso 200 para disenar y analizar un centro de datos usando la aplicacion de gestion de centro de datos segun al menos una realizacion se describira ahora con referencia a la Figura 2 que muestra un diagrama de flujo del proceso 200. En una primera etapa 202 del proceso, se determina una disposicion inicial del centro de datos. La disposicion puede ser para un nuevo centro de datos, para un centro de datos existente o para un centro de datos a ser actualizado. En una realizacion, la disposicion se puede proporcionar a la aplicacion usando por ejemplo, informacion CAD existente, mientras que en otras realizaciones, la disposicion se puede determinar automaticamente por la aplicacion como se describe ademas en la Solicitud de Patente de EE.Uu. N° 11/342.300, referenciada anteriormente.

En una siguiente etapa 204 del proceso, las agrupaciones de bastidores se identifican en la disposicion donde las agrupaciones tfpicamente constan de dos filas paralelas de equipos que son aproximadamente iguales en longitud y

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separadas unas de otras por un pasillo fno o caliente. Las agrupaciones de pasillo caliente, las agrupaciones de pasillo fno y las agrupaciones de modo mixto estan identificadas. Las agrupaciones de pasillo fno se usan tipicamente en el analisis de agrupaciones que usan enfriamiento de suelo elevado y agrupaciones de pasillo caliente se usan tipicamente en el analisis de agrupaciones que utilizan enfriadores en fila. Ademas de agrupaciones de pasillo caliente y agrupaciones de pasillo fno, una agrupacion particular de bastidores se puede identificar como una agrupacion de modo mixto cuando se usan tanto enfriadores en fila como enfriamiento de baldosas perforadas. Para agrupaciones de modo mixto, en al menos una realizacion, se usa un analisis de CI de pasillo fno. En una realizacion, los bastidores pueden estar contenidos en mas de una agrupacion y el CI para los bastidores se puede ejecutar para tales bastidores para cada agrupacion. Cuando se determinan multiples valores de CI para un bastidor, el CI mas alto se selecciona en el analisis como el CI para el bastidor, no obstante, en otras realizaciones, se puede usar el CI inferior, ambos se pueden usar o se pueden usar una media o alguna otra combinacion matematica de los valores de CI.

En una siguiente etapa 206 del proceso se selecciona una agrupacion y en la etapa 208 se ejecuta un analisis de mdice de captura para una agrupacion seleccionada y se determina un mdice de captura para cada bastidor en la agrupacion. Se proporcionan ademas mas adelante detalles sobre la realizacion del analisis. Como se trata mas adelante, en las realizaciones de la invencion, se puede usar un numero de metodos computacionales diferentes para determinar un mdice de captura.

En la etapa 210 del proceso, el CI para cada bastidor de la agrupacion se compara con un valor umbral que puede depender de la diferencia de temperatura entre la temperatura de entrada de bastidor objetivo maxima y la temperatura de flujo de aire de suministro que incluye flujo de aire de enfriamiento suministrado por baldosas perforadas y enfriadores. A medida que se reduce la diferencia entre las temperaturas objetivo y de suministro, aumenta el umbral de CI para un rendimiento de enfriamiento “bueno”. En una realizacion, la aplicacion de gestion de centro de datos proporcionara los resultados de CI para la agrupacion en una pantalla de visualizacion. En la pantalla, los valores calculados para el CI se pueden visualizar junto con un codigo de colores, tal como verde, amarillo y rojo, para indicar que el CI para el bastidor es satisfactorio (verde), insatisfactorio (rojo) o marginal (amarillo). Si cada uno de los bastidores en una agrupacion tiene un resultado satisfactorio, entonces el proceso determina en la etapa 212 si hay mas agrupaciones a ser analizadas. Si el resultado de la etapa 212 es Sf, el proceso vuelve a la etapa 206 donde se selecciona y analiza una siguiente agrupacion. Si el resultado de la etapa 212 es NO, entonces el proceso finaliza en la etapa 214. Si el resultado de la etapa 210 es NO, entonces el proceso pasa a una etapa de optimizacion 216 donde la disposicion de la agrupacion se optimiza para mejorar el rendimiento. Despues de la optimizacion, el proceso vuelve a la etapa 206, para la determinacion de los CI para la disposicion optimizada.

Durante el proceso de optimizacion, las posiciones de los bastidores y enfriadores en la agrupacion, los tipos de enfriadores usados, la ubicacion de paneles de perforacion y otras variables se pueden optimizar hasta que el CI para cada bastidor en la agrupacion es mayor que el umbral. En al menos una realizacion, el proceso de optimizacion se puede automatizar y realizar por la aplicacion de gestion de centro de datos, mientras que en otras realizaciones, se puede requerir a un usuario modificar el diseno de centro de datos para optimizar el rendimiento de enfriamiento. Aun en otras realizaciones, el proceso de optimizacion puede incluir una combinacion de optimizacion automatica y entrada de usuario. Los detalles del proceso de optimizacion se proporcionan ademas mas adelante.

Usando el proceso 200 descrito anteriormente, la metrica de mdice de captura se puede usar para producir una disposicion de centro de datos que tiene un rendimiento de enfriamiento satisfactorio. Ejemplos particulares y detalles adicionales del uso del CI en la realizacion de la invencion se describiran ahora en mayor detalle. Como se trato anteriormente, la metrica de CI se puede usar para optimizar la colocacion de los bastidores y enfriadores en una agrupacion de pasillo caliente con enfriadores locales como la mostrada en la Figura 1b. La meta de diseno para la agrupacion en al menos una realizacion es asegurar que todo el escape del bastidor se captura por los enfriadores de manera que no hay calentamiento neto de la sala. En este caso, los valores de CI bastidor por bastidor muestran explfcitamente cuanto del flujo de aire de cada bastidor se captura de manera que se pueden implementar cambios de diseno adecuados hasta que se encuentra una solucion aceptable (u optima). En este caso, las temperaturas de entrada de bastidor y los indices basados en la temperatura solamente indican los smtomas de la captura incompleta de escape de bastidor caliente mientras que los valores de CI identifican los bastidores que causan las temperaturas elevadas de entrada de bastidor. Con los bastidores con los problemas identificados, encontrar una solucion de diseno es tfpicamente un proceso bastante sencillo. Por ejemplo, se pueden mover equipos electronicos o cargas informaticas, se pueden anadir enfriadores o se puede contener ffsicamente el escape de bastidores individuales o pasillos calientes enteros. Se proporciona mas adelante un ejemplo que ilustra el uso de valores de CI para optimizar la disposicion de una agrupacion de pasillo caliente en un entorno de enfriador local.

Con un entorno de suelo elevado, una estrategia de diseno de sala neutra tfpicamente no se puede emplear debido a que el aire de escape de bastidor caliente se devuelve a las unidades de enfriamiento “a traves de la sala”. En este caso, el foco del analisis del CI esta en el flujo de aire y las temperaturas dentro y alrededor del pasillo fno antes que el pasillo caliente y las temperaturas de entrada de bastidor identifican explfcitamente los bastidores con problemas de manera que se puedan implementar cambios de diseno adecuados hasta que se encuentre una solucion aceptable (u optima). Por ejemplo, se pueden mover los equipos electronicos o las cargas informaticas, se pueden cambiar los tipos de baldosas perforadas y las ubicaciones o se pueden anadir unidades de enfriamiento

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adicionales. Con un entorno de suelo elevado (u otro entorno en el cual un pasillo fno es el foco de diseno), hay dos razones primarias por que los valores de CI son utiles ademas de o en lugar de las temperatures de entrada de bastidor. En primer lugar, como se trato anteriormente, los valores de CI indican desde donde se suministran los recursos de enfriamiento y de esta manera medir la independencia de la sala y la escalabilidad de un diseno. Aunque puede haber multiples formas de disponer un conjunto fijo de equipos todos de los cuales producen aceptables o incluso ideales, temperaturas de entrada de bastidor, la mejor disposicion puede ser la que tiene menos impacto en el ambiente de sala. El efecto general de una agrupacion en el ambiente de sala se puede determinar a partir de la potencia total escapada, una metrica a lo largo de la agrupacion basada en el CI que se trata mas adelante. En segundo lugar, en algunas aplicaciones, los patrones de flujo de aire se pueden predecir con algun grado de precision incluso cuando la temperatura no se pueda.

En al menos una realizacion, el CI para cada bastidor se calcula en base a dinamica de fluidos computacional (CFD) o simulaciones similares. Para calcular el CI, se determina cuantitativamente el origen del flujo de aire que se ingiere por los bastidores en un pasillo fno o por los enfriadores en un analisis de pasillo caliente. Esto se puede lograr introduciendo estrategicamente una o mas especies de concentracion pasiva en un modelo numerico donde la concentracion de especies i en cualquier punto en el fluido se define como

C

masa de especies i mas a total de fluido

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donde “fluido” aqu se refiere al aire y todas las especies de concentracion. A cada especie de concentracion se le asignan propiedades ffsicas identicas al aire de centro de datos; su proposito es unicamente actuar como un trazador pasivo. Tfpicamente las especies de concentracion en el suministro de aire de enfriamiento o escapes de bastidor se prescriben con el valor “1” en el modelo numerico - en otras palabras el flujo de enfriamiento o de escape de bastidor se hace que conste enteramente de la concentracion de trazador pasivo. A medida que las especies de concentracion viajan dentro y alrededor del pasillo fno o caliente, se mezclan con otros fluidos; la cantidad de disolucion de la especie de concentracion calculada en las entradas del bastidor o enfriador se puede usar entonces para calcular el mdice de captura.

La tecnica perfilada anteriormente se implementa a traves de analisis CFD en el que las ecuaciones de conservacion de especies se pueden resolver simultaneamente junto con otras ecuaciones de conservacion que gobiernan el flujo de aire. Alternativamente, dado que las especies de concentracion pasivas no afectan a los patrones de flujo de aire, las distribuciones de concentracion se pueden determinar separadamente a partir de flujos de aire conocidos; por ejemplo, como un paso de procesamiento posterior.

El CI para cada bastidor en una agrupacion de pasillo fno se calcula como la fraccion del flujo de aire del bastidor que llega directamente desde las baldosas de suelo perforadas o enfriadores colocados dentro de la agrupacion. Por lo tanto, solamente una especie de concentracion, (C1 o simplemente, C) necesita ser definida y se usa para identificar el aire que emerge desde todas las baldosas perforadas o enfriadores locales. A todo el flujo de aire de enfriamiento que entra en la agrupacion se le asigna generalmente la concentracion Cenfriamiento y el mdice de captura en cada bastidor i se puede calcular como

imagen1

C,

r

enfriamiento

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donde Ci es la concentracion a la entrada del bastidor i. Dado que el valor de Cenfriamiento es arbitrario, es conveniente fijar Cenfriamiento = 1 en el analisis numerico haciendo el mdice de captura igual numericamente a la concentracion de entrada calculada en cada bastidor:

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Senalar que no necesita ser asignado un valor de Cenfriamiento a todos los recursos locales de flujo de aire de enfriamiento. Si, por ejemplo, el flujo de aire desde solamente una baldosa perforada se “etiqueta” con Cenfriamiento, el mdice de captura calculado indicare cuanto del flujo de aire del bastidor se origino desde esa baldosa perforada.

La Figura 3a muestra un ejemplo simple de calculo del mdice de captura de pasillo fno para un bastidor 230 en un entorno de suelo elevado. Una concentracion de C=1 se prescribe para el flujo de aire de la baldosa perforada. Una parte del flujo de aire del bastidor llega directamente desde las baldosas perforadas y el resto consta de aire extrafdo desde el ambiente de sala o los escapes de bastidores. Los dos flujos se mezclan y el analisis numerico muestra que la concentracion a la entrada del bastidor es C=0,75 y el mdice de captura es 75% en base a la Ecuacion 3. Coherente con la definicion del mdice de captura de pasillo fno, la Figura 3a muestra que el 75% del flujo de aire del bastidor llego directamente de las baldosas perforadas: CI=675/900=0,75.

imagen2

El CI para cada bastidor en una agrupacion de pasillo caliente se puede calcular como la fraccion del flujo de aire del bastidor que se captura por todos los enfriadores dentro de la agrupacion de bastidores. Para hacer el seguimiento del flujo de aire de cada bastidor, se usa una especie de concentracion Ci para identificar individualmente el aire de escape de cada bastidor. (Un planteamiento alternativo sena usar una unica concentracion de especies y, en su 5 lugar, calcular el CI solamente para un bastidor en un momento realizando el calculo tantas veces como se necesite para cubrir todos los bastidores en la agrupacion). La fraccion de aire escapado desde el bastidor i que se captura por el enfriador (o extracto local) j es

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donde

10 Cii es la concentracion de especies i prescrita en el escape o bastidor i

Cj es la concentracion de especies i calculada a la entrada del enfriador j

Qi es la tasa de flujo de aire volumetrico a traves del bastidor i

Qj es la tasa de flujo de aire volumetrico a traves del enfriador j

Por comodidad, la concentracion y los indices de bastidor se corresponden. Por ejemplo, la especie de 15 concentracion 1 se asignan al escape del bastidor 1, la especie de concentracion 2 se asignan al escape del bastidor 2, etc. La fy de la Ecuacion 4 puede ser util por sf misma en realizaciones de la invencion ya que cuantifica exactamente cuanto flujo de aire de cada bastidor se captura por cada enfriador espedfico en la agrupacion local. El mdice de captura es la suma de las fracciones de aire escapado del rack i que se captura por el enfriador j sumadas sobre todos los N enfriadores locales:

imagen3

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imagen4

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Dado que el valor numerico de Cj es arbitrario, es conveniente fijar Cj=1 en el analisis numerico, haciendo el mdice de captura:

imagen5

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A diferencia del mdice de captura de pasillo frio, el calculo del mdice de captura de pasillo caliente depende de las 25 tasas de flujo de aire de bastidor (y enfriador). La diferencia surge debido a que mientras que ambas variantes de CI se definen con respecto a las tasas de flujo de aire de bastidor, los valores de interes calculados en el analisis de pasillo fno son concentraciones de entrada de bastidor mientras que las de analisis de pasillo caliente son concentraciones de entrada de enfriador.

En la discusion anterior, el mdice de captura se calcula con referencia a los enfriadores locales. El mismo 30 procedimiento se podna seguir para determinar cuanto flujo de aire de cada bastidor viaja en ultima instancia a cualquier extracto tal como una unidad de enfriamiento tradicional situada cerca del penmetro de la sala o los enfriadores locales en una agrupacion colindante de bastidores.

La Figura 3b muestra un ejemplo simple de calculo del mdice de captura de pasillo caliente para un bastidor 240 en un entorno de enfriador local que tiene un enfriador en fila 250. Una concentracion de C=1 (un supermdice para 35 identificar la especie de concentracion es innecesario dado que hay solamente un bastidor y de esta manera una especie de concentracion de interes en el ejemplo) se prescribe en el escape de bastidor. Una parte del escape de bastidor se captura por el enfriador 250 mientras que el resto escapa al ambiente de sala. El enfriador extrae el flujo de aire desde el bastidor de interes y desde otros bastidores o desde el ambiente de sala. El analisis numerico muestra que la concentracion en el extracto del enfriador 250 es C=0,35 y, como se muestra en la Figura 3b, 40 CI=0,78 que se calcula en base a la Ecuacion 6. Coherente con la definicion del mdice de captura de pasillo caliente,

la Figura 3b muestra que el 78% del flujo de aire del bastidor se captura por el enfriador: CI=702/900=0,78. Dado que CI es siempre un numero entre 0 y 1, la Ecuacion 6 limita las concentraciones de entrada de enfriador ffsicamente posibles asociadas con cada bastidor en la agrupacion.

Las agrupaciones de las Figuras 1a y 1b se analizaran ahora mediante un analisis CFD a fin de demostrar el calculo 45 y la interpretacion ffsica de los indices de captura de pasillo fno y de pasillo caliente. Los programas software CFD estan disponibles en un numero de fuentes y, en una realizacion, los analisis CFD se realizan usando Flovent

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Software v 6.1, disponible en Flomerics Group PLC, Surrey, UK. Se supone un ambiente de sala sellado pequeno en ambos casos con la excepcion de que el flujo de aire se escapa uniformemente a traves del techo en el ejemplo de pasillo fr^o. Alternativamente, se podna simular el centro de datos circundante entero, incluyendo la camara de suelo elevado, en el ejemplo de pasillo fno. Los patrones de flujo de aire en y alrededor de los pasillos fno y caliente y de esta manera los CI calculados senan algo diferentes; no obstante, la tecnica de calculo y la interpretacion ffsica de los CI sena la misma.

Las Figuras 4a y 4b muestran los valores de potencia y las etiquetas de identificacion asignados a cada uno de los bastidores 104a, 104b, 114a y 114b. Por simplicidad en este analisis, el flujo de aire de bastidor se toma en base a una elevacion de temperatura de 20°F (-6,67°C) ficticia a traves de cada bastidor. Los bastidores se modelan como simples “cajas negras” con flujo de aire de delante a atras. Las baldosas de suelo perforadas en el ejemplo de pasillo fno entregan 350 cfm uniformes por baldosa; los enfriadores de anchura de medio bastidor en el ejemplo de pasillo caliente se modelan como cajas negras con el flujo de aire de delante a atras de 2900 cfm cada uno en la direccion opuesta respecto al flujo de aire del bastidor. En diferentes realizaciones, estas suposiciones se pueden cambiar para acomodar los parametros de sala, bastidor y equipo espedficos.

En el ejemplo de pasillo fno, Figura 4(a), C=1 se asigna al flujo de aire que emerge desde las baldosas de suelo perforadas. Las concentraciones de entrada de bastidor calculadas en la simulacion CFD son iguales numericamente a los valores de CI deseados. Los resultados se resumen en la Tabla 1.

Tabla 1 - Resumen de ejemplo de pasillo fno

Bastidor

Potencia (kW) Flujo de aire (cfm) C en Entrada de Bastidor CI

A1

3 480 0,49 49%

A2

7 1120 0,84 84%

A3

2 320 0,67 67%

B1

5 800 0,26 26%

B2

2 320 0,67 67%

B3

4 640 0,28 28%

Con un valor de CI muy bajo, el bastidor B1, recibe poco flujo de aire directamente desde las baldosas perforadas. Por el contrario, el bastidor A2, con un valor de Ci mucho mas grande, recibe la mayona de su flujo de aire directamente desde las baldosas de suelo perforadas. Esta claro a partir de los valores de CI bajos (y la Figura 4a) que el rendimiento de enfriamiento es probablemente inaceptable y la disposicion de la agrupacion no representa una solucion escalable.

En el ejemplo de pasillo caliente de la Figura 4b, se usan 5 especies de concentracion con una asignada a cada bastidor en la agrupacion. La concentracion C11=1 se asigna al escape del bastidor A1, C22=1 se asigna al escape del bastidor A2, etc., hasta el bastidor B3 que se le asigna C55=1. Las concentraciones de entrada de enfriador se obtienen usando simulacion CFD y los valores de CI se calculan segun la Ecuacion 6. Por ejemplo, el CI asociado con el bastidor B1 se calcula como sigue con referencia a la Tabla 2:

C7 = ( ^^1(0,089 + 0,012) = 0,91

y 320 )

Tabla 2 - Resumen de ejemplo de pasillo caliente

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Bastidor

Potencia (kW) Flujo de aire (cfm) C en Extracto de Enfriador CI

Enfriador A1

Enfriador A2

A1

8 1280 0,426 0,010 99%

A2

5 800 0,008 0,215 81%

B1

2 320 0,089 0,012 91%

B2

12 1920 0,244 0,405 98%

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Bastidor

Potencia (kW) Flujo de aire (cfm) C en Extracto de Enfriador CI

Enfriador A1 Enfriador A2

B3

9 1440 0,031 0,299 66%

Con un valor de CI del 66%, el 34% del flujo de aire desde el bastidor B3 no se captura por los enfriadores y escapa al pasillo caliente. Ademas, la mayona del flujo de aire que sale del bastidor A1 se captura por los enfriadores (97% por el enfriador A1 y el 2% por el enfriador A2 que se calcula por la Ecuacion 6). Mientras que el rendimiento de enfriamiento de la agrupacion de pasillo caliente puede ser mejor que el de la agrupacion de pasillo fno, los valores de CI bajos indican que el rendimiento de enfriamiento aun puede ser inaceptable y la agrupacion probablemente no es una solucion escalable.

Como se trato anteriormente, el mdice de captura a nivel de bastidor mide la fraccion de los recursos de enfriamiento del bastidor que se suministran localmente. No obstante, para comparar el rendimiento general y la escalabilidad de una agrupacion entera respecto a otra, se puede usar en las realizaciones de la invencion una metrica a lo largo del bastidor. En al menos una realizacion de la invencion, a la terminacion del proceso 200, una aplicacion de gestion determina la potencia total escapada desde una agrupacion de bastidores y puede optimizar la disposicion de la agrupacion para reducir aun mas la potencia total escapada para la agrupacion al tiempo que se mantiene un mdice de captura favorable para cada bastidor de la agrupacion.

La potencia total escapada se tratara aun mas con referencia a una agrupacion de pasillo fno de enfriador local simple 260 y una agrupacion de pasillo caliente simple 280 mostradas en las Figuras 5a y 5b. En el analisis de pasillo fno “otro aire de enfriamiento” representa el flujo de aire de enfriamiento no capturado que se pierde al ambiente de sala mientras que “otro aire calentado” en el analisis de pasillo caliente representa el aire caliente de otros bastidores y el ambiente de sala. Las temperaturas indicadas se supone que son valores medios tomados sobre la entrada y escape del bastidor entero y extracto de enfriador y suministro. Para cualquier de los dos analisis, el flujo de aire del bastidor se puede separar en dos partes: el producto de CI y Qr, es la parte “deseable” del flujo de aire del bastidor, el resto, (1-CI)Qr, es la parte “indeseable”.

En el caso del analisis de pasillo caliente, la meta es minimizar el calentamiento del entorno de centro de datos externo. Con referencia a la Figura 5b, esta potencia escapada es equivalente a la elevacion de entalpfa de la parte del flujo de aire de escape del bastidor que abandona la agrupacion:

imagen6

donde

p es la densidad de aire

Qr es la tasa de flujo de aire volumetrico del bastidor cp es el calor espedfico de aire a presion constante Tr,esc es la temperatura de escape del bastidor

Tr,m es la temperatura de entrada del bastidor P es la potencia total del bastidor

La potencia total que escapa de la agrupacion es la suma de la Ecuacion 8 sobre todos los n bastidores

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En el caso de la agrupacion de pasillo fno es deseable minimizar la cantidad de enfriamiento suministrado por el ambiente de sala externo a la agrupacion. Con referencia a la Figura 5a, esta potencia de enfriamiento es equivalente a la elevacion de entalpfa de la parte de flujo de aire de bastidor extrafda del ambiente de sala externo que se puede calcular como

enfriamiento externo

= (1 ~ CI)pQrcp(Tr,esc - Tr m) = (1 - CI)P

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La potencia total de enfriamiento externo suministrada por la sala es la suma de la Ecuacion 10 sobre todos los bastidores:

imagen8

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De esta manera, para analisis o bien de pasillo fno o bien caliente, la disposicion que tiene el menor efecto de calentamiento/enfriamiento neto en el ambiente de centra de datos como un todo se puede encontrar minimizando

n

YiQ-ci,)pi

que, por simplicidad, se referira en la presente memoria para al menos algunas realizaciones como la potencia total escapada tanto para aplicaciones de pasillo fno como caliente.

Por supuesto, siempre es posible sobresuministrar enfriamiento de manera que la potencia total escapada sea igual a cero y tales disposiciones pueden no ser optimas desde una perspectiva de eficiencia energetica; en el caso ideal, el flujo de aire total de enfriador coincidina con el flujo de aire total del bastidor mientras que la potencia total escapada sena cero. Adicionalmente, dado que el CI se basa unicamente en el flujo de aire, minimizar la potencia total escapada no implica necesariamente que las temperaturas de entrada de bastidor se minimicen o, ciertamente, incluso dentro del intervalo de operacion deseado. Este sena el caso, por ejemplo, si los recursos de enfriamiento fueran sustancialmente infraproporcionados. La metrica de potencia total escapada permite que una agrupacion entera sea comparada con otra en terminos de su efecto de calentamiento/enfriamiento neto en el ambiente de sala y es particularmente util para optimizar la disposicion de una agrupacion. Por ejemplo, varias disposiciones alternativas pueden ser aceptables sobre una base de temperatura de entrada (de hecho, todas las temperaturas de entrada podnan estar a algun nivel ideal, por ejemplo, 72°F (22,22°C)); no obstante, aun es posible identificar la mejor disposicion en base a la potencia total escapada.

Se describira ahora un ejemplo de uso de la metrica de potencia total escapada en combinacion con el mdice de captura para optimizar una disposicion de agrupacion segun una realizacion. Las Figuras 6a y 6b muestran dos disposiciones alternativas de una poblacion de bastidores y enfriadores fija que comprende una agrupacion de pasillo caliente. La Figura 6a muestra la disposicion inicial mientras que la Figura 6b muestra una disposicion optimizada que, como se trata mas adelante, se puede identificar con la ayuda del CI y la potencia total escapada. Aunque el ambiente circundante no se muestra en las figuras, la agrupacion de enfriador local es el unico equipo situado en una unica sala que tiene 22 ft (6,70 m) de ancho, 18 ft (5,49 m) de profundo y 12 ft (3,66 m) de alto. (Senalar que un centro de datos completo se podna considerar de la misma manera sin perdida de generalidad). Los enfriadores suministran aire a 68°F (2o°C) a la tasa de 2720 cfm; la potencia del bastidor se indica en la figura y las tasas de flujo de aire se basan en una elevacion de temperatura de 20°F (-6,67°C) a traves de los bastidores. La relacion de enfriamiento total a flujo de aire de bastidor es aproximadamente 1,4 para la agrupacion. Las temperaturas de entrada de bastidor se desea que esten en el intervalo de 68°F-77°F (20°C-25°C) como se desea de acuerdo con ASHRAE (2004) para equipos de Clase 1. Debido a que los enfriadores suministran flujo de aire a 68°F (20°C), necesitamos considerar solamente el rendimiento respecto al lfmite de temperatura superior. Los flujos de aire y las temperaturas se determinaron a partir de simulaciones CFD y se calcularon metricas a nivel de bastidor (SHI, temperatura de entrada de bastidor maxima y CI) y de agrupacion (potencia neta escapada, SHI y RCIhi) se muestran en las figuras.

La Figura 6a muestra la disposicion inicial que representa una disposicion arbitraria pero realista de bastidores y enfriadores. El rendimiento de enfriamiento esta cerca del cumplimiento con ASHRAE (2004), como se indica por un RCIHi del 98%, con solo dos bastidores ligeramente por encima de la temperatura maxima recomendada de 77°F (25°C). Las temperaturas de entrada calculadas muestran que bastidores estan “fuera de cumplimiento” pero no revelan que hizo a estos dos bastidores recibir aire excesivamente caliente. Para entender la causa de las temperaturas excesivas, consideremos los valores de CI. Los valores de CI para los dos bastidores fuera de especificacion son bastante altos, de esta manera, las temperaturas de entrada excesivas no son probablemente un resultado de su propio escape. Mas probablemente, el aire caliente problematico se origina a partir de los bastidores en la fila opuesta (inferior) que tienen valores de CI relativamente bajos - en el intervalo de 82-84%. Una medida del calentamiento general del ambiente de sala circundante se proporciona por la potencia total escapada que es 6,6 kW para la disposicion inicial. La agrupacion ejemplo esta en un ambiente sellado, por lo tanto, hay un equilibrio entre la potencia total del bastidor y del enfriador para las condiciones de estado estable consideradas. Por el contrario, la potencia total escapada cuantifica el efecto de calentamiento del aire caliente que no se captura directamente por los enfriadores; para este ejemplo, el aire caliente que no se captura directamente por los enfriadores se recircula a traves de los bastidores. Si fue considerado un centro de datos entero, el aire caliente no capturado podna afectar a los bastidores colindantes o cualquier otra parte del centro de datos.

Dado que el CI muestra explfcitamente el grado al cual se captura cada escape de bastidor se alinea mas estrechamente a la estrategia de diseno que la temperatura de entrada o SHI para los propositos de optimizacion de la disposicion. Por ejemplo, se puede ver a partir de los CI calculados - aunque no obvios a partir de las temperaturas - en la disposicion inicial que hay suficiente, quizas excesivo, enfriamiento, en el lado izquierdo de la agrupacion y enfriamiento insuficiente en el lado derecho de la agrupacion. Si fuese considerado un centro de datos

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entero, la vinculacion entre las temperatures de entrada y la captura de escape de bastidor incompleta sena incluso mas compleja e indirecta. Con esta informacion, se puede encontrar una disposicion optimizada mediante ensayo y error o alguna tecnica de optimizacion formal. La Figura 6b muestra una disposicion optimizada. Todas las metricas indican mucho rendimiento mejorado con una temperatura maxima de entrada de 69°F (20,55°C). Mientras que los SHI a nivel de bastidor hacen el seguimiento mas estrecho de la temperatura de entrada que los CI, el SHI a nivel de la agrupacion hace el seguimiento bien con la potencia total escapada; las dos ultimas cantidades cada una mejorada en un orden de magnitud a partir de la inicial a la disposicion optimizada. El RClHi mejorado en solamente dos puntos de porcentaje, desde el 98% al 100%, reflejando el hecho de que el cumplimiento con la especificacion ASHRAE (2004) fue razonablemente bueno para empezar con el.

En las realizaciones descritas anteriormente, una aplicacion de gestion de centro de datos utiliza la metrica de mdice de captura para analizar y optimizar el rendimiento de enfriamiento de una agrupacion de bastidores en un centro de datos. Mientras que se puede usar software CFD para determinar los indices de captura, el rendimiento de un analisis CFD puede ser complicado y computacionalmente intensivo y dependiendo de la simulacion que se ejecuta y el hardware de ordenador que se usa, puede requerir de varios minutos a posiblemente horas ejecutar una simulacion. El tiempo requerido para ejecutar las simulaciones CFD llega a ser particularmente problematico durante las rutinas de optimizacion, cuando es deseable determinar rapidamente los CI para numerosas disposiciones posibles de bastidores en una agrupacion. Para reducir el tiempo de calculo en las realizaciones de la invencion, se usan otras tecnicas de analisis casi en tiempo real para determinar el CI para bastidores en una agrupacion. Estas tecnicas incluyen una tecnica algebraica, una tecnica de red neuronal y una tecnica de (PDA) cFd de pasillo parcialmente desacoplado.

En la tecnica algebraica, un esquema de calculo separado se usa para una configuracion de pasillo caliente y una configuracion de pasillo frio. La tecnica algebraica para una configuracion de pasillo caliente se basa en la suposicion de que las interacciones de enfriador de bastidor dependen ante todo de la magnitud del flujo de aire asociado con los bastidores y los enfriadores y sus posiciones geometricas relativas. Un bastidor en cada ubicacion (o segmento mas estrecho a lo largo de la fila) se puede considerar como que tiene un cierto potencial para suministrar un flujo de aire a otras ubicaciones. Este potencial vana inversamente con la distancia de separacion. Ademas, la cantidad de flujo de aire que un bastidor puede suministrar a otras ubicaciones aumenta a medida que aumenta su propio flujo de aire total. Se encuentra que el flujo de aire neto, que se puede suministrar a una ubicacion particular A (que puede representar un segmento o “espacio” de 6 pulgadas (15,24 cm) a lo largo de la fila A), se puede representar adecuadamente como sigue:

= t«lLe / L'" + ^{(0,.,)^^ I Ee }

::: (12)

donde,

(QAi)sum neto=El flujo de aire maximo neto que se puede suministrar a la ubicacion Ai incluyendo las contribuciones de todos los bastidores

(QAi)sum auto=El flujo de aire suministrado por el bastidor en la ubicacion A (QBi)sum auto=El flujo de aire suministrado por el bastidor en la ubicacion Bi Ax=distancia horizontal entre las ubicaciones (espacios) i y j E, F son constantes empmcas

D=constante de “acoplamiento” empmca que cuenta para efectos de la fila opuesta

Las constantes D, E y F se pueden determinar comparando los resultados del modelo algebraico para valores reales o conocidos que, en teona, se pueden determinar a partir de la medicion experimental; no obstante, el modelo CFD proporciona un medio mas practico de generacion de datos para un numero grande de disposiciones potenciales. Las constantes pueden tomar diferentes valores dependiendo de los detalles de la aplicacion tales como el tipo de bastidores, escape de bastidor y temperaturas ambiente circundantes, etc.

El flujo de aire maximo neto que se puede suministrar a diversas ubicaciones en la fila B se calcula de una manera analogica.

Finalmente, la Ecuacion (13) que tiene la misma forma ffsica que la Ecuacion (12), se aplica a los enfriadores antes que a los bastidores para calcular el flujo de aire maximo neto, que se puede calcular en cualquier ubicacion.

~ 1 } cwmio -!c ' ' HfA. + }

• • • : : (13)

donde

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(QAi)cap neto=El flujo de aire maximo neto que se puede capturar en la ubicacion Ai incluyendo las contribuciones de todos los enfriadores

(QAj)cap auto=El flujo de aire capturado por el enfriador en la ubicacion Aj (QBj)cap auto=El flujo de aire capturado por el enfriador en la ubicacion Bj Ax=distancia horizontal entre las ubicaciones (espacios) i y j A, B son constantes empmcas

C=constante de “acoplamiento” empmca que cuenta para efectos de la fila opuesta

Las constantes A, B y C se pueden determinar a partir de medicion experimental o CFD como se trato anteriormente. Las constantes pueden tomar diferentes valores dependiendo de los detalles de la aplicacion tales como el tipo de enfriadores, escape de bastidor y temperaturas ambiente circundantes, etc.

Las constantes A, B, E y F se encuentra que son tfpicamente independientes de la anchura del pasillo caliente mientras que C y D pueden depender de la anchura del pasillo.

El CI entonces se estima como la relacion del flujo de aire neto capturado y el flujo de aire neto suministrado en cualquier ubicacion expresada como un porcentaje con valores limitados al 100%.

Los calculos por la Ecuacion 12 y 13 se realizan particularmente para cada espacio de 6 pulgadas (15,24 cm) a lo largo de ambas filas de manera que el codigo puede ser aplicable a todos los equipos de anchura estandar; los resultados se promedian sobre la anchura de bastidor entero real antes de que se presenten.

La tecnica algebraica para una configuracion de pasillo fno se calcula de una manera similar a la usada para un pasillo caliente. No obstante, en un pasillo fno los bastidores de analisis “capturan” el flujo de aire mientras que los enfriadores “suministran” el flujo de aire. Ademas, el aire de enfriamiento se puede suministrar por cualquier combinacion de baldosas de suelo perforadas y enfriadores. Cada ubicacion de equipos se considera que tiene un cierto potencial para capturar el flujo de aire de otras ubicaciones. Esta potencial vana inversamente con la distancia de separacion. Ademas, la cantidad de flujo de aire que puede capturar un bastidor aumenta a medida que aumenta su propio flujo de aire. Se encuentra que el flujo de aire neto, que se puede capturar en una ubicacion Ai particular (que puede representar cualquier espacio a lo largo de la fila A), se puede representar adecuadamente como sigue:

<&,),- = (&.,)„_ + I a* ^

::: (14)

donde

(QAi)cap neto=El flujo de aire maximo neto que se puede capturar en la ubicacion Ai incluyendo las contribuciones de todos los otros bastidores

(QAi)cap auto=El flujo de aire capturado por el bastidor en la ubicacion Ai (QBi)cap auto=El flujo de aire capturado por el bastidor en la ubicacion Bi Ax=distancia horizontal entre las ubicaciones (espacios) i y j A, B son constantes empmcas

C es una constante de “acoplamiento” empmca que cuenta para efectos de la fila opuesta

Las constantes A y B son fijas para un intervalo de parametros de diseno tfpicos mientras que C tipicamente vana con la anchura de pasillo.

El flujo de aire maximo neto que se puede capturar por diversas ubicaciones en la fila B se calcula de una manera analoga.

Cuando se calcula el potencial de las baldosas perforadas para suministrar el flujo de aire a cualquier ubicacion de equipos, cada tira de 6” (15,24 cm) de baldosa perforada (espacio de baldosa) se puede considerar como que tiene un cierto potencial para suministrar flujo de aire a todas las ubicaciones de equipos. El modelo tratado mas adelante supone que hay tres baldosas perforadas a traves de la anchura del pasillo fno. Las filas de baldosas perforadas se refieren por el mdice k que puede tomar los valores de 1, 2 o 3; las filas de baldosas k=1 y k=3 son adyacentes a las filas de equipos A y B respectivamente mientras que k=2 se refiere a la fila intermedia de baldosas perforadas. El modelo se puede generalizar para manejar cualquier numero de filas de baldosas perforadas.

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El potencial de las baldosas para suministrar flujo de aire a cualquier posicion de equipos vana inversamente con la distancia de la separacion y la cantidad de flujo de aire que la baldosa puede suministrar aumenta a medida que aumenta su propio flujo de aire total. Se encuentra que el flujo de aire neto, que se puede suministrar a una ubicacion de bastidor particular Ai por todos los espacios de baldosa, se puede representar adecuadamente como sigue:

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todas las otras ubicaciones de espacio de baldosa

(15)

donde

(QAi)sum neto=El flujo de aire maximo neto que se puede suministrar a la ubicacion Ai incluyendo las contribuciones de todas las baldosas

(QAi)sum auto=El flujo de aire suministrado por el espacio de baldosa inmediatamente adyacente a la ubicacion de equipos Ai. (Este es el espacio de baldosa en la ubicacion i, fila k=1 para la posicion de equipo Ai)

(Qkj)sum auto=El flujo de aire suministrado por el espacio de baldosa en la fila k, ubicacion j

El “todas las otras ubicaciones de espacio de baldosa” en el sumatorio anterior incluye todas las ubicaciones de espacio de baldosa excepto el espacio de baldosa inmediatamente adyacente a la ubicacion de los equipos - que se captura por el termino (QAi)sum auto.

E y F son fijos para un intervalo de parametros de diseno tfpicos, Distancia (i, j, k) es la distancia entre el bastidor Ai y el espacio de baldosa (k, j) (en la fila k, ubicacion j). El calculo de la distancia (i, j, k) se muestra mas adelante con unidades de pies usadas en todas las ecuaciones. Las distancias entre ubicaciones de equipos y los espacios de baldosas se toman con respecto al medio del espacio de equipos que limita el pasillo fno y el centro del espacio de baldosa como se ilustra en la Figura 7.

• La distancia entre la ubicacion de equipos Ai y el espacio de baldosa en la fila k=1 y la ubicacion j a lo largo de la fila

Distancia =

• La distancia entre la ubicacion de equipos Ai y el espacio de baldosa en la fila k=2 y la ubicacion j a lo largo de la fila

Distancia =

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• La distancia entre la ubicacion de equipos Ai y el espacio de baldosa en la fila k=3 y la ubicacion j a lo largo de la fila

Distancia =

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El flujo de aire maximo neto que se puede suministrar a diversas ubicaciones en la fila B se calcula de una manera analoga.

Para las agrupaciones de pasillo fno que incluyen al menos un enfriador, cada enfriador se puede considerar como que tiene un potencial para suministrar flujo de aire a todas las ubicaciones de equipos. El bastidor directamente opuesto al enfriador recibe la mayona de flujo de aire directo desde el enfriador. La cantidad de flujo de aire suministrado a cada ubicacion de equipos vana segun el camino del flujo de aire de enfriador, el cual forma circulaciones dentro de un cierto intervalo eficaz. Se encuentra que el flujo de aire neto, que se puede suministrar a una ubicacion de bastidor particular Ai por todos los enfriadores, se puede representar adecuadamente como sigue:

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donde

(QAi)enfriador neto=El flujo de aire maximo neto que se puede suministrar a la ubicacion Ai por todos los enfriadores

(QAi)enfriadorauto=El flujo de aire suministrado por el enfriador en la ubicacion Ai

(QBi)enfriador auto=El flujo de aire suministrado por el enfriador en la ubicacion Bi

G y H son constantes empmcas fijas para un intervalo de parametros de diseno ripicos

D es una constante de “acoplamiento” emprnca que cuenta para efectos de la fila opuesta

EfDis es una constante emprnca que representa la distancia eficaz a lo largo de la fila sobre la cual los patrones de flujo de aire de enfriador pueden afectar a las ubicaciones de equipos. Puede depender del tipo del enfriador, anchura de pasillo y otros parametros de diseno.

Ax se define como la distancia a lo largo de las filas de equipos entre la ubicacion i y j:

(cuando |i - j| < EfDis)

Ax~

EfDis (cuando )i-j|> EfDis)

El CI se estima entonces como la relacion del flujo de aire neto suministrado y el flujo de aire neto capturado en cualquier ubicacion expresada como un porcentaje con valores limitados al 100%.

Los calculos por las ecuaciones (14)-(16) se realizan ripicamente para cada espacio de 6 pulgadas (15,24 cm) a lo largo de ambas filas de manera que el codigo sera aplicable a todos los equipos de anchura estandar; los resultados se promedian sobre la anchura del bastidor entero real antes de ser presentados.

En al menos una realizacion, se usa un analisis (PDA) CFD de pasillo parcialmente desacoplado para determinar el mdice de captura. En el metodo de pasillo parcialmente desacoplado, un pasillo frio o caliente unico se analiza en un momento como si estuviera “desacoplado” del ambiente de centro de datos circundante. El efecto del ambiente circundante se cuenta “parcialmente” en las condiciones lfmite seleccionadas para el analisis de pasillo aislado. Los patrones de flujo de aire dentro del pasillo aislado se determinan directamente a partir de CFD. Con los patrones de flujo de aire conocidos, se pueden calcular facilmente las metricas de rendimiento tales como los indices de Captura (CI) y las temperaturas bastidor por bastidor.

En al menos una realizacion, el metodo PDA se aplica a las agrupaciones de equipos formadas por dos filas de longitud sustancialmente igual de bastidores y, opcionalmente, enfriadores locales situados a traves de un pasillo frio o caliente una de otra. Tales agrupaciones de equipos son naturalmente una disposicion preferida debido a que la separacion inherente del flujo de aire de entrada de bastidor fresco y de escape de bastidor caliente. Todos los bastidores en el centro de datos que son miembros de tales agrupaciones se pueden analizar mediante la aplicacion repetida de la herramienta basada en PDA. El metodo PDA tambien puede servir como el motor para una herramienta de optimizacion de disposicion o ser usado para crear rapidamente “datos de entrenamiento” que se pueden usar para desarrollar herramientas de diseno y analisis incluso mas rapidas.

El metodo PDA se describe en la Solicitud de Patente de EE.UU. N° 11/342.300, referenciada anteriormente. Como se describe en la solicitud referenciada, el metodo PDA se puede usar para analizar agrupaciones de bastidores alrededor de un pasillo frio en un entorno de suelo elevado. El flujo de aire en el pasillo frio se puede modelar suficientemente como “ideal”, uno de los beneficios del cual es que el patron de flujo de aire de pasillo frio completo se puede determinar anadiendo simplemente los patrones de flujo de aire que estarian presentes si cada bastidor fuera el unico bastidor que extrajese flujo de aire. Los flujos de aire de bastidor “elementales” a su vez se pueden determinar (fuera de lmea) a partir del analisis CFD y almacenar en modelos empmcos. Las metricas de enfriamiento entonces se pueden calcular en base a los patrones de flujo de aire resultantes finales. En la solicitud referenciada, se usa PDA en conjunto con un metodo de superposicion para determinar los flujos de aire. La superposicion PDA se puede usar con las realizaciones de las invenciones tratadas en la presente memoria, no

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obstante, cuando estan presentes los enfriadores locales, este metodo se puede restringir al analisis de pasillos fnos de suelo elevado tradicionales y puede ser diffcil extenderse a disposiciones de baldosa perforada no uniforme. El metodo PDA-CFD usado en las realizaciones de la invencion descritas en la presente memoria tiene funcionalidad mejorada sobre el metodo de superposicion PDA.

En una realizacion, el metodo PDA-CFD es aplicable para uso con una unica agrupacion de equipos que consta de dos filas de longitud igual de equipos tales como las mostradas en las Figuras 1a y 1b. En la practica, si hay un desajuste pequeno en la longitud de la fila o desplazamiento relativo, se pueden anadir “equipos de flujo de aire cero” ficticios para lograr el requisito de igual longitud. El pasillo (o dominio computacional) a ser analizado entonces es de forma rectangular simple cuando “se separa” del entorno mas grande; las superficies para las cuales se deben determinar las condiciones lfmite son de tamano mmimo y definidas simplemente.

Las Condiciones Lfmite (BC) a lo largo de las caras de suelo y equipos se suponen conocidas. El suelo puede tener partes de flujo inducido prescrito a una temperatura conocida que representa el flujo de aire de baldosa perforada y es de otro modo una superficie solida. A lo largo de las caras de los equipos, la tasa de flujo es conocida - los flujos de salida para los bastidores en un analisis de pasillo fno o enfriadores en un analisis de pasillo caliente o flujo inducido a una temperatura conocida para bastidores en un analisis de pasillo caliente o enfriadores un analisis de pasillo fno. La tasa de flujo de aire de baldosa perforada o bien es conocida a partir de una medicion o bien es estimada.

Si fueran conocidas las condiciones lfmite correctas y detalladas para la parte superior y los extremos, los resultados del analisis de pasillo aislado tambien senan rigurosamente correctos. En las realizaciones de la invencion, la eleccion de las condiciones lfmite para la parte superior y los extremos que son suficientemente precisas y aun practicas permiten que el metodo PDA-CFD sea usado para estimar el mdice de captura. Un planteamiento para determinar las condiciones lfmite es dejar la parte superior y los extremos “abiertos” (una condicion lfmite de presion uniforme) de manera que el flujo de aire puede entrar o salir como se dicta por la ffsica del flujo de aire dentro del pasillo. Este planteamiento no tiene en consideracion los efectos del ambiente de sala circundante y no produce resultados aceptables para aplicaciones tfpicas. No obstante, es deseable dejar alguna parte de los lfmites “abiertos”; y en otro planteamiento segun una realizacion, la parte superior se especifica como un lfmite “abierto” mas que los extremos. El lfmite de la parte superior puede ser bastante grande y puede tener muchas regiones tanto de flujo inducido como de flujo de salida; puede ser poco practico de determinar y almacenar como un modelo empmco, las condiciones lfmite de velocidad prescrita adecuadas para la parte superior. Con la parte superior dejada “abierta”, se especifican las velocidades a lo largo de los extremos para construir algun efecto del ambiente de sala. Aunque el flujo de aire de extremo puede ser bastante complejo en general, solamente es necesario para prescribir un flujo de aire bastante uniforme sobre grandes partes del lfmite para lograr aproximaciones adecuadas. En un planteamiento, cada extremo del pasillo esta dividido en dos tiras verticales de igual anchura sobre las cuales se asigna un flujo inducido o flujo de salida complejo. En al menos una realizacion, las temperaturas a lo largo de la parte superior del pasillo y a lo largo de los extremos siempre que el flujo de aire de extremo este en la direccion hacia dentro son entradas al analisis. Tfpicamente, estas temperaturas se pueden estimar adecuadamente entre los extremos de temperatura en el problema en cuestion y los errores solamente tienen un efecto secundario en los patrones de flujo de aire en que se afectan algo las fuerzas de empuje. Las Figuras 8a y 8b muestran las condiciones lfmite PDA para los ejemplos de las Figuras lay 1b.

Hay muchas formas de modelar los flujos de aire de extremo y una combinacion infinita de ambientes de sala que se pueden considerar. El metodo PDA segun al menos algunas realizaciones proporciona una aproximacion tosca de los flujos de aire de la parte superior y de los extremos; recordar que la parte superior del pasillo se deja “abierta” y los extremos estan divididos cada uno en dos condiciones lfmite de flujo especificado solamente. En agrupaciones mas largas, el flujo de aire hacia el medio del pasillo no sera afectado por los flujos de aire de extremos.

El flujo de aire de extremo esta afectado por los detalles de la agrupacion y el ambiente de sala. El primero incluye la geometna de la agrupacion asf como los detalles de todos los bastidores, enfriadores y baldosas perforadas que pueden estar presentes. Este ultimo incluye la geometna de la sala circundante, detalles del equipo colindante; en resumen, todo en la sala responsable o que impacta el flujo de aire y las temperaturas que rodean inmediatamente la agrupacion. Los bastidores, enfriadores y baldosas perforadas mas cercanos a los extremos de la fila generalmente tienen el mayor impacto en el flujo de aire de extremo.

La diferencia de temperatura entre el flujo de aire de baldosa perforada y el ambiente inmediatamente alrededor de la agrupacion (es decir, el empuje) es el “efecto de sala” mas significativo en muchos casos practicos. Para contar el efecto de la posicion del bastidor y el flujo de aire, se realizaron muchos miles de simulaciones CFD de sala completa con disposiciones de equipos variables. En ultima instancia, se determino que se pueden representar los (cada uno de los cuatro) flujos de aire de extremo de pasillo fno, de forma adimensional, mediante el siguiente modelo de regresion polinomico.

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Q extremo ®A\ Qa\ ®A7 Qa2 aAn Qaii +

aH\ Qt)l + aH2 Qttl + ■•■aHn Qg„ +

ax AR + a2 AR2 + a, AR3 + a4 AR* + AT1*

(17)

donde los Q*Ai y Q*Bi son las tasas de flujo de aire adimensionales de los bastidores en la posicion i desde el extremo en las filas A y B respectivamente, las a son coeficientes de regresion polinomicos, AR es la relacion del flujo de aire de enfriamiento total al flujo de aire de bastidor total, AT* es la diferencia de temperatura adimensional y n es el numero de bastidores por fila. Los flujos de aire adimensionales se forman dividiendo la cantidad dimensional correspondiente por la tasa de flujo de aire por baldosa. La diferencia de temperatura adimensional se define como la diferencia de temperatura entre el flujo de aire de suministro y el ambiente de sala circundante dividido por la escala de diferencia de temperatura tfpica de 20°F (11°C). Dado que los bastidores mas cercanos al extremo de la fila tienen el efecto mas grande en el flujo de aire de extremo, los coeficientes aAi y aBi disminuyen en magnitud de izquierda a derecha en la Ecuacion (17). Dado que solamente el parametro de ambiente de sala en la Ecuacion (17) es AT*, otros efectos de sala (por ejemplo, altura de techo, proximidad de paredes y otros equipos, etc.) se tienen en cuenta creando un conjunto unico de coeficientes de regresion para cada variante de interes tal. Como se expuso anteriormente no obstante, AT es el parametro de ambiente de sala dominante y, en tanto en cuanto este parametro se estime razonablemente bien, se pueden hacer buenas estimaciones de flujo de aire de extremo en las realizaciones de la invencion para una variedad de ambientes de sala.

Los flujos de aire de extremo para una aplicacion de pasillo caliente de enfriador local se pueden calcular de la misma manera general. No obstante, en estas aplicaciones, las fuerzas de momento asociadas con el flujo de aire de bastidor y enfriador dominan y el empuje tiene poco efecto en el flujo de aire de extremo. Adicionalmente, un modelo general necesita ser capaz de manejar cualquier disposicion arbitraria de bastidores y enfriadores. Ademas, los enfriadores locales pueden ser o bien de 1 ft (300 mm) o bien 2 ft (600 mm) de ancho mientras que los bastidores pueden ser de 2 ft (600 mm) o 2,5 ft (750 mm) de ancho. Los flujos de aire de extremo de pasillo caliente se pueden representar, en forma dimensional esta vez, mediante el siguiente modelo de regresion lineal multiple:

Q extremo ^0 ^ ® A\ Qa\ ® A2 Q.i2 •••<'* An Qa»

am Qm +aB2 Qb2 + • • • aB„ Qiin

(18)

donde las QAi* y las QBi* son las tasas de flujo de aire dimensional de los bastidores o enfriadores en la posicion i desde el extremo en las filas A y B respectivamente, las a son coeficientes de regresion lineal y n es el numero de “espacios” por fila. Los flujos de aire dimensionales son tfpicamente mas faciles de trabajar con ellos en este caso debido a que no hay escala de flujo de aire coherente con la cual se pueda realizar una no dimensionalizacion. Los flujos de aire de bastidor se dirigen al pasillo caliente y tienen un signo positivo. Los flujos de aire de enfriador se dirigen fuera del pasillo caliente y tiene un signo negativo. Cada mdice i representa un segmento de 0,5 ft (150 mm) de la agrupacion o “espacio” antes que un objeto entero donde 0,5 ft (150 mm) es el denominador comun mas grande entre las anchuras de objeto que van a ser manejadas en el modelo. (Por supuesto, el modelo de pasillo fno de suelo elevado se podna formular de la misma manera para contar tambien para anchuras de bastidor generales). Como antes, los bastidores y enfriadores mas cercanos al extremo de la fila tienen el efecto mas grande sobre el flujo de aire de extremo y los coeficientes aAi y aBi disminuyen generalmente de magnitud de izquierda a derecha en la Ecuacion (18). La Ecuacion (18) no contiene ningun parametro de ambiente de sala, de manera que se determina un nuevo conjunto unico de coeficientes de regresion para cada ambiente de sala de interes. En la practica, el flujo de aire de extremo de pasillo caliente de enfriador local tiende a ser dominado por el bastidor y, en particular, el flujo de aire de enfriador (que es comparativamente alto) de manera que un modelo de flujo de aire de extremo determinado para algun ambiente de sala razonable (por ejemplo, una disposicion simetrica de agrupaciones en un centro de datos) proporciona una estimacion razonable para un intervalo de ambientes de sala reales y se usa en al menos algunas realizaciones de la invencion.

En general, modelos de regresion simples producen predicciones algo mejores de flujo de aire de extremo para aplicaciones de suelo elevado antes que para aplicaciones de enfriador local como se evidencia por coeficientes de determinacion (R2) mayores. Esto es debido al hecho de que algunos coeficientes de regresion se usan tanto para bastidores como enfriadores en esta ultima aplicacion. Ademas, los patrones de flujo de aire son simplemente mas complejos cuando estan presentes enfriadores locales.

Finalmente, los modelos de flujo de aire de extremo se pueden desarrollar en realizaciones de la invencion que siguen un planteamiento similar para otras aplicaciones que incluyen aplicaciones de pasillo fno de enfriador local y de enfriador local y baldosa perforada mixtos. El metodo PDA se usa en al menos algunas realizaciones para desarrollar calculadores de rendimiento de enfriamiento en tiempo real y casi en tiempo real para centros de datos.

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Tales herramientas facilitan un analisis cientifico y optimizacion de disposicion sin requerir una simulacion CPD completa del centro de datos, la cual puede llevar mucho tiempo. El calculador PDA-CFD de al menos algunas realizaciones no se describira ahora en mayor detalle con referencia a ejemplos espedficos.

La Figura 9a muestra una parte de un centro de datos de suelo elevado que contiene cuatro filas de bastidores 302, 304, 306 y 308 y cuatro unidades CRAC 312, 314, 316 y 318. Este es un diseno estandar que usa pasillos fnos y calientes alternos que se repiten en un paso de 7 baldosas con las unidades CRAC situadas en los extremos del pasillo caliente. El techo se situa a 12 ft (3,7 m) por encima del suelo elevado. Las tasas de potencia y flujo de aire de los bastidores se muestran en la Figura 9b; el flujo de aire CRAC es 4200 cfm (2000 l/s) cada uno de manera que la relacion total de flujo de aire de CRAC al bastidor es 0,9. El flujo de aire a traves de las baldosas perforadas se supone uniforme de 420 cfm (200 l/s) por baldosa perforada.

Los indices de captura para la agrupacion media de bastidores, incluyendo las filas 304 y 306, que limitan el pasillo fno central se calcularon en base a un CFD de sala completa del ambiente mostrado en la Figura 9a y tambien usando una herramienta basada en PDA-CFD segun realizaciones de la presente invencion. Esta ultima emplea un modelo de flujo de aire de extremo que se creo en base a un entorno bastante grande, abierto. Incluso aunque el presente ejemplo, con CRAC que extraen el flujo de aire cerca de los extremos del pasillo fno, presenta un ambiente de sala muy diferente, los resultados comparan favorablemente como se muestra en la Figura 9b. Las tendencias del mdice de captura se capturan bien y todas las predicciones concuerdan dentro de alrededor del 7%.

La Figura 10a muestra un centro de datos de suelo duro completo que utiliza enfriadores locales e incluye las filas 320, 322, 324, 326, 328 y 330. La altura del techo es 12 ft (3,7 m). La agrupacion de pasillo caliente intermedia (filas 324 y 326) constan de 12 bastidores y cuatro enfriadores locales. La relacion de enfriador total a flujo de aire de bastidor es 1,3. La Figura 10b muestra la comparacion de los indices de captura calculados por las herramientas basadas en CFD completo y PDA-CFD por la agrupacion de pasillo caliente intermedia. Esta ultima emplea un modelo de flujo de aire de extremo que se creo en base a un ambiente en el que se supone que existen lfmites de simetna alrededor del penmetro de la agrupacion. De nuevo, incluso aunque el ambiente de sala real es muy diferente, las predicciones de mdice de captura en general comparan favorablemente como se muestra en la Figura 9b. Las tendencias del mdice de captura se capturan bien y todas las predicciones concuerdan dentro de alrededor del 10%.

Las comparaciones entre los resultados de CFD completo y PDA-CFD se mostraron anteriormente para dos ejemplos espedficos, practicos. En estos ejemplos, una parte del error en los resultados PDA-CFD puede ser debida al modelo de flujo de aire de extremo (es decir, se pueden haber asignado valores de flujo de aire medios erroneos) y otra parte puede ser debida al error intrmseco a las suposiciones PDA basicas de condiciones lfmite de flujo de aire de parte superior “abierta” y de extremo casi uniforme. En las realizaciones de la invencion, las herramientas basadas en PDA, incluyendo pDA-CFD, proporcionan estimaciones razonables del rendimiento de enfriamiento que tienden generalmente en la direccion correcta a medida que se consideran diversas alternativas de diseno.

En el analisis de centros de datos en las realizaciones de la invencion usando el calculador PDA-CFD, generalmente, las agrupaciones de pasillo caliente son la unidad de analisis preferida si el diseno de centro de datos incluye enfriadores locales o respiraderos de retorno. En este caso, se puede adoptar la estrategia de “sala neutra”. Para otras aplicaciones, incluyendo entornos de suelo elevado (sin respiraderos de retorno locales) y de suelo elevado y enfriador local mixtos, se pueden analizar las agrupaciones de pasillo fno. Tambien, el planteamiento PDA-CFD se puede utilizar indirectamente, como el motor de enfriamiento de una herramienta de optimizacion mas amplia o para crear rapidamente grandes cantidades de datos para entrenamiento de un calculador empmco.

En al menos algunas realizaciones, cuando se conduce un analisis CFD o PDA-CFD, se usa una cuadncula computacional que usa celdas de 6” x 6” x 6” (15,24 cm x 15,24 cm x 15,24 cm) uniformes. El uso de celdas de este tamano, refina el pasillo sin crear un numero de celdas excesivo, lo cual proporciona un equilibrio satisfactorio entre velocidad y precision. Ademas, el uso de celdas de este tamano, se alinea bien con los lfmites de los equipos y las anchuras de los pasillos. Los bastidores y enfriadores tfpicos tienen anchuras de 1 ft, 2 ft o 2,5 ft (305 mm, 610 mm y 762 mm), mientras que los pasillos estan tfpicamente en el intervalo de 3 ft a 6 ft (915 mm a 1830 mm) en incrementos de 6” (15,24 cm).

En al menos algunas realizaciones, como se describira ahora, redes neuronales artificiales, referidas comunmente solo como redes neuronales (NN), se pueden usar para analizar los flujos de aire y generar el mdice de captura para cada bastidor o una agrupacion de bastidores. En general, las redes neuronales son bien conocidas. Tfpicamente, una NN consta de una capa de entrada, capas ocultas y una capa de salida. Cada capa consta de un numero de neuronas. Las neuronas ocultas y de capa de salida se enlazan cada una a las neuronas en la capa previa. Los otros elementos clave de la NN incluyen las ponderaciones asociadas con cada enlace, un termino de sesgo opcional y funciones de activacion y transferencia. El “conocimiento” de NN se almacena como las ponderaciones de conexion. Las no linealidades y complejidades del modelo se capturan por las funciones de activacion y transferencia y por el numero de neuronas en las capas ocultas, respectivamente.

El Perceptron Multicapa (MLP) que usa un algoritmo de entrenamiento de propagacion hacia atras es el mas comun de todos los modelos de red neuronal y se usa en al menos algunas realizaciones de la presente invencion. La

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funcion de activacion sigmoide binaria tambien es muy adecuada para las realizaciones de la presente invencion. Como el mdice de captura, esta funcion tiene un intervalo de cero a uno y tiene la siguiente forma:

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La salida de cualquier capa llega a ser la entrada a la siguiente capa. La siguiente ecuacion se refiere a la salida de una capa y las ponderaciones de interconexion entre las dos capas:

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^,=/(2X4 •*■<?>,)

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Aqu Ai es la unidad de entrada en la primera capa que difunde la senal a todas las unidades en la segunda capa. Aj es la salida de la neurona de orden j en la segunda capa, Wy representa las ponderaciones de conexion entre las dos capas, bj es el sesgo en la unidad j y n es el numero de unidades en la primera capa. La funcion de activacion, f, proporciona una ganancia no lineal a la neurona artificial. Las ponderaciones se determinan por iteracion para producir un valor mmimo de la metrica aplicable, por ejemplo, el error cuadratico medio (MSE):

1 A

(c/— - c,~*~y

a - ..

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donde N es el numero total de casos de entrenamiento y Cldeseado y CIpredicho son los valores conocidos predichos, por ejemplo, mediante CFD o PDA-CFD y el modelo de Red Neuronal, respectivamente.

Las ponderaciones iniciales se fijan a valores aleatorios pequenos, el algoritmo de propagacion hacia atras actualiza las ponderaciones despues de que se presenta cada patron de entrenamiento y las mejores ponderaciones se guardan durante el proceso de entrenamiento.

Una ventaja del uso de NN en las realizaciones de la presente invencion reside en su capacidad de establecer relaciones no lineales entre los detalles de la disposicion de agrupacion (vector de entrada) y los indices de captura de bastidor resultantes (vector de salida). El primero incluye la disposicion ffsica de bastidores y enfriadores, potencia de bastidor y flujo de aire y flujo de aire de enfriador. En al menos algunas realizaciones, se disenan miles de disposiciones de agrupaciones hipoteticas pero realistas y entonces los valores de Cl de pasillo caliente se calculan usando Dinamica de Fluidos Computacional (CFD) para cada disposicion. Finalmente, el modelo de NN se entrena para “aprender” la relacion entre los vectores de entrada y salida. Mientras que los datos de entrenamiento se pueden producir por un analisis CFD tradicional, se pueden lograr ahorros de tiempo considerables usando las tecnicas PDA-CFD tratadas anteriormente. Dando datos de entrenamiento suficientes, se pueden aplicar las Redes Neuronales virtualmente a cualquier aplicacion de enfriamiento de centro datos. No obstante, como ejemplo, se describira ahora la prediccion de valores de Cl para una agrupacion de bastidores y enfriadores de 14 ft (4,27 m) de largo que limita un pasillo caliente como se muestra en la Figura 11. Una metodologfa similar se puede adoptar para disenar modelos de NN para otras longitudes de agrupacion.

Por ejemplo, el calculador PDA-CFD descrito anteriormente se usa para crear datos de entrenamiento considerados aqrn. En cada simulacion, la condicion lfmite de la parte superior esta “abierta” para que el flujo de aire entre o salga del pasillo (0 presion manometrica, 68°F (20°C)). Las condiciones lfmite de flujo de aire y temperatura fijos (en el caso de “flujo inducido”) se prescriben en los extremos del pasillo. El motor cFd Flovent tratado anteriormente se usa para calcular el patron de flujo de aire y los valores de Cl en el pasillo caliente parcialmente desacoplado. Un tamano de cuadncula de 6 pulgadas (15,24 cm) se usa en base a un analisis de sensibilidad de cuadncula y se emplea el modelo de turbulencia K —s .

Para desarrollar una correlacion eficaz entre los datos de entrada y salida, el modelo de NN se entrena usando escenarios realistas. Una herramienta software se creo usando Excel y VBA para disenar las disposiciones de agrupacion representativa para el entrenamiento de la NN. Cada disposicion de agrupacion disenada contiene toda la informacion acerca de los bastidores y enfriadores y sus posiciones relativas en la agrupacion. En este ejemplo, el modelo de red neuronal esta disenado para aceptar bastidores de 2 ft (610 mm) o 2,5 ft (762,5 mm) de ancho y enfriadores locales de 1 ft (305 mm) de ancho como entrada. Dado que 0,5 ft (152,5 mm) es el denominador comun mas grande entre las anchuras de objetos, el modelo de NN se basa en segmentos de 0,5 ft (152,5 mm) de la agrupacion o los “espacios”. Por ejemplo, un bastidor de 2 ft (610 mm) de ancho de 2 kW de potencia y 320 cfm (0,15 m3/s) de flujo de aire se modela en realidad como 4 objetos separados cada uno de 0,5 ft (152,5 mm) de anchura con 0,5 kW de potencia y 80 cfm (0,038 m3/s) de flujo de aire. Los indices de captura se calculan entonces para cada uno de los 4 espacios del bastidor y entonces se promedian antes de presentados al usuario de la

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herramienta de calculador de enfriamiento. Este planteamiento aumenta sustancialmente el numero de variables que se deben modelar pero simplifica enormemente la generacion de la disposicion, la creacion de casos de entrenamiento mediante PDA-CFD y la creacion del modelo de NN.

En el ejemplo, los casos de entrenamiento incluyen enfriadores de 1 ft (305 mm) de ancho que extraen 2900 cfm de aire caliente desde el pasillo caliente. El flujo de aire del bastidor se vincula a la potencia de bastidor especificada a la tasa de 160 cfm/kW (0,076 m3/s por kW); esto es equivalente a suponer una elevacion de la temperatura de 20°F (11°C) a traves del bastidor. Se crearon dos mil disposiciones (escenarios) de agrupaciones representativas, todas de 14 ft (4,27 m) de largo con igual longitud de fila. Una descripcion completa de cada escenario incluye el valor de potencia espacio por espacio para ambas filas de equipos. Para bastidores, la potencia de espacio se representa como un numero positivo. Para enfriadores, la potencia de espacio se basa en la “potencia eficaz” definida como la tasa de flujo de aire de enfriador dividida por 160 cfm/kW (0,076 m3/s por kW) y especificada con un signo negativo. Por ejemplo, si los dos primeros objetos en una fila son un bastidor de 4kW de 2 ft (610 mm) de ancho y un enfriador de 2900 cfm (1,38 m3/s) de 1 ft (305 mm) de ancho respectivamente, los datos de entrada para los primeros 6 espacios senan como sigue: 1 kW, 1 kW, 1 kW, 1 kW, -9,0625 kW y -9,0625 kW.

Para cada escenario de entrenamiento, las potencias de los bastidores se seleccionan a partir de un grupo de valores de potencia posibles en el intervalo de 0 a 10 kW y el numero de enfriadores se selecciona de manera que la relacion de aire de la agrupacion en general (relacion del flujo de aire total de enfriador a total de bastidor) este en el intervalo (realista) de 1 a 4. Mientras que aqu se considera una agrupacion de 14 ft (4,27 m) de largo, hay, en general, 4*L numero de espacios, donde L es la longitud de la agrupacion. Las posiciones de los espacios se etiquetan con RA1, RA2,..., RA28 y RB1, RB2,..., RB28 en la Figura 11a y la Figura 11b.

Un CI se calcula para cada espacio de bastidor de cada escenario en base a PDA-CFD y una herramienta software se creo usando Excel y VBA para automatizar este proceso. La potencia de espacio eficaz junto con los valores de CI correspondientes en todos los espacios comprende el conjunto de datos de entrenamiento para la Red Neuronal. La potencia de bastidor, potencia de enfriador eficaz y la relacion de aire de la agrupacion en general son entradas al modelo de NN mientras que los valores de CI en cada espacio se presentan al modelo de NN como salida deseada.

En al menos un ejemplo, cada agrupacion es simetrica geometricamente alrededor de tanto los planos medios axial como longitudinal y se pueden obtener tres disposiciones de entrenamiento adicionales para cada disposicion (asimetrica) analizada mediante PDA-CFD. Estas nuevas disposiciones tienen el mismo inventario de equipos y de esta manera la misma relacion de aire, que la disposicion original, calculada; no obstante, el orden de los equipos es diferente. De esta manera, solamente un cuarto de las disposiciones de entrenamiento necesitan ser calculadas en realidad mediante PDA-CFD. Usando esta tecnica, 2.000 disposiciones calculadas mediante PDA-CFD generan un total de 8.000 disposiciones de entrenamiento.

La herramienta basada en Excel y VBA, tratada anteriormente, se usa para entrenar la Red Neuronal. Un cuarto de las disposiciones de la agrupacion se selecciona aleatoriamente a partir del conjunto de entrenamiento y fija al lado para monitorizar el sobreentrenamiento y la predictibilidad del modelo de NN. La NN se entrena para un unico espacio en un momento y los parametros de entrenamiento se ajustan para acelerar el proceso de aprendizaje. Durante el proceso de entrenamiento de la Red Neuronal, la potencia eficaz en cada espacio (RA1, RA2,..., RA28 y RB1, RB2,..., RB28) y AR se presentan repetidamente a la red para predecir el valor de CI en cada espacio. El error entre el valor de CI predicho y deseado se calcula y entonces se realimenta a la red (la propagacion hacia atras del error asociado). Las ponderaciones se ajustan entonces para hacer a los valores de CI predichos por la red coincidir con los de PDA-CFD. Las ponderaciones que crean la mejor coincidencia se guardan y luego se pueden usar para predecir los valores de CI para cualquier nuevo conjunto de datos de entrada de agrupacion.

De nuevo, debido a la simetna geometrica de la agrupacion, solamente se entrenan los espacios que cubren alrededor de la mitad de la longitud de una fila: los primeros L espacios si 2*L es par y los primeros L+1 espacios si 2*L es impar. Los valores de CI en los espacios restantes se pueden determinar directamente mediante una reinterpretacion adecuada de los resultados para los resultados de la mitad de la agrupacion. Ademas para ser eficiente, este uso de simetna fuerza a la salida de la NN a ser perfectamente simetrica.

Como se trato anteriormente, una herramienta software basada en Excel y VBA se puede usar para calcular los valores de CI para una disposicion de agrupacion especificada. Un proceso para este calculo se describira ahora aun mas. El usuario de la herramienta interactua con la entrada y observa la salida de la red a traves de una interfaz grafica de usuario simple que muestra una vista en planta de la agrupacion similar a la mostrada en las Figuras 11a y 11b.

En una primera etapa del proceso, el usuario introduce graficamente la informacion de la disposicion de la agrupacion. Se definen las ubicaciones de los bastidores y enfriadores asf como la potencia de cada bastidor y el flujo de aire de cada enfriador. (Se puede introducir informacion adicional para describir aun mas el ambiente de sala circundante si estan disponibles modelos de NN aplicables). La relacion de aire se calcula en base a la disposicion especificada.

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En una segunda etapa, la informacion de bastidor y enfriador se traduce a potencia eficaz en cada espacio - valores positivos para bastidores, valores negativos para enfriadores. Y estos valores de entrada ademas quedan escalados. Los valores de entrada escalados entonces se multiplican por las ponderaciones de conexion entre las capas de entrada y ocultas. Los valores resultantes se suman y procesan usando la funcion de activacion (sigmoide). Los valores resultantes se multiplican por las ponderaciones entre la capa oculta y de salida y se suman y procesan por la funcion de activacion (sigmoide) y escalan de nuevo para dar los valores de CI de red neuronal. Los valores de CI en los espacios entonces se promedian finalmente sobre las anchuras de objetos reales para producir los valores de CI finales.

El ejemplo anterior aborda una agrupacion de bastidores bien definida y solamente se predicen los valores de CI. No obstante, el modelo de NN tambien se puede entrenar para manejar otras aplicaciones y para predecir otras metricas de rendimiento de enfriamiento relacionadas con el centro de datos tales como el fndice de Recirculacion (RI), el fndice de Calor de Suministro (SHI) y el fndice de Calor de Retorno (RHI), el fndice de Enfriamiento de Bastidor (RCI) o, directamente, las temperaturas de entrada de los equipos.

Dado que los calculos del calculador de NN son muy rapidos, se usa en algunas realizaciones como un “motor de prediccion de enfriamiento” sobre el cual se puede construir la funcionalidad de optimizacion.

En las realizaciones de la invencion, ademas de usar las metricas mdice de captura y potencia total escapada para caracterizar el rendimiento de enfriamiento en una agrupacion de bastidores, se puede usar la temperatura de retorno de aire a los enfriadores en un pasillo caliente para caracterizar y optimizar el rendimiento de una agrupacion. Cuando se usa el calculador PDA-CFD para determinar el mdice de captura, las temperaturas de retorno se calculan como parte del analisis y estan disponibles como salidas. Cuando las temperaturas de retorno no se calculan directamente, se pueden estimar en base a los valores de CI segun una realizacion de la invencion que se describira ahora.

En el calculador de temperatura de retorno, la temperatura de retorno media sobre todos los enfriadores se estima primero en base a valores de CI conocidos que gobiernan la cantidad de flujo de aire de bastidor capturada por los enfriadores:

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donde,

Tmed = temperatura media global de retorno del enfriador Tamb = temperatura ambiente

= la fraccion de flujo de aire de enfriador que llega directamente desde los bastidores. (0<p<1)

I <2*7;*

YR — ______

med n

= la temperatura media de escape del bastidor n = el numero de bastidores N = el numero de enfriadores

En algunas realizaciones, la temperatura media global de retorno del enfriador se puede usar como una estimacion de la temperatura de retorno para cada enfriador en la agrupacion. No obstante, cualquier enfriador individual puede tener una temperatura de retorno por debajo o por encima de este valor medio en base ante todo a los CI y las temperaturas de escape del bastidor en las inmediaciones del enfriador de interes. En al menos algunas realizaciones, las temperaturas de retorno de enfriador individual se estiman en base al siguiente modelo. La estrategia general en este planteamiento es contar primero las variaciones de la temperatura de retorno enfriador por enfriador sin considerar la temperatura absoluta correcta y luego escalar todos los valores de manera que las temperaturas de retorno sean coherentes con la media global que se trato anteriormente.

La temperatura de retorno para cualquier enfriador se puede estimar como:

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If, vrt

7 =-M. —

E/.S"

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donde fij es la fraccion de flujo de aire desde el bastidor i que se captura por el enfriador j. Dado que solamente se estiman los CI por los calculadores (y no las fy) la tarea principal en la estimacion de la variacion de la temperatura de retorno enfriador por enfriador es estimar las fij empmcamente. Sabemos lo siguiente acerca de fij:

• fij debena aumentar a medida que aumenta el flujo de aire del enfriador QCj

• fij debena disminuir a medida que aumenta QRi

• 0<fj<CIj

• fij disminuye con el aumento de la distancia Ax entre el bastidor y el enfriador

La siguiente estimacion empmica para fij usada por el calculador satisface las condiciones anteriores:

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AxQl1

donde J~'- = 1, a es una constante determinada empmcamente, tipicamente mediante la

comparacion de las predicciones del modelo con las predicciones CFD correspondientes y se fija para un intervalo de parametros de diseno tfpicos. Ax se calcula como la distancia desde el centro del escape del bastidor al centro del extracto de enfriador para todas las parejas bastidor-enfriador - o bien en la misma o bien en filas opuestas.

Una vez que se calculan las fij, las temperaturas de retorno de enfriador se pueden calcular a partir de la ecuacion (23). Finalmente, todas las temperaturas de retorno de enfriador se escalan en base a la temperatura media global de retorno:

T] Tc

j __ j med

' ^ ' nueva (rT1^- J

\ med / no escalada

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donde T'medes la temperatura media global de retorno que se trato en la seccion precedente y (TCmed)noescalada es la temperatura media de retorno de enfriador que se calculo en base a los valores TCj no escalados.

La temperatura de retorno se puede usar en las realizaciones de la invencion para determinar la capacidad de los enfriadores usados en las agrupaciones, la cual depende fuertemente de esta cantidad. La capacidad de estimar la capacidad del enfriador con precision, a su vez, permite una prediccion precisa del numero de enfriadores requeridos para satisfacer las metas de diseno que pueden incluir proporcionar redundancia de enfriamiento. La temperatura de retorno entonces, asf como las predicciones de CI, puede afectar al diseno de la disposicion como determinada manualmente o a traves de algoritmos de optimizacion.

En las realizaciones de la invencion, ademas de determinar las caractensticas de enfriamiento de una agrupacion de bastidores, tambien es deseable y posible optimizar el rendimiento de enfriamiento. Ejemplos de optimizacion incluyen:

1) Determinar la mejor disposicion de bastidores de equipos IT dadas las restricciones de espacio ffsico y las metas de redundancia de enfriamiento y de potencia. Esto puede incluir una determinacion del numero de enfriadores asf como de UPS, PDU y otros equipos de distribucion de potencia requeridos para cumplir las metas especificadas y entonces determinar la mejor disposicion de todos estos equipos con respecto a una o mas metas de diseno tal como minimizando la potencia total escapada.

2) Minimizar la cantidad de flujo de aire de enfriamiento requerida para una agrupacion de equipos especificada disminuyendo el flujo de aire de uno o mas enfriadores hasta que todos los bastidores alcanzan justo el umbral de CI de diseno.

3) Redistribuir las cargas de calor del bastidor en una agrupacion de equipos especificada para, por ejemplo, minimizar la potencia total escapada al tiempo que se satisface un requisito de CI mmimo para todos los bastidores. Este ejemplo es aplicable a virtualizacion de servidores donde es posible mover la carga de trabajo de ordenador y por lo tanto el calor.

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4) Identificar la mejor ubicacion para colocar una carga de calor adicional (por ejemplo, instalar un servidor) con respecto a la potencia total escapada u otras metas de diseno.

En al menos algunas realizaciones, los calculos del calculador de NN son muy rapidos y el calculador de NN se usa como un motor de prediccion de enfriamiento sobre el cual se construye una funcionalidad de optimizacion. No obstante, en otras realizaciones, los otros calculadores descritos en la presente memoria tambien se pueden usar en un proceso de optimizacion. En una realizacion, la herramienta de NN se combina con una herramienta de optimizacion comercial. En una realizacion, la herramienta de optimizacion usa un algoritmo genetico y se puede implementar usando, por ejemplo, el Risk Optimizer disponible en Palisade Corporation de Ithaca, NY para crear una herramienta integrada que sugiere automaticamente la mejor disposicion de agrupacion entre diversas disposiciones de agrupaciones posibles.

Por ejemplo, consideremos el problema de reasignar los equipos en las agrupaciones de las Figuras 11a y 11b en disposiciones optimas - disposiciones en las cuales la potencia total escapada se minimiza sujeto a la restriccion de que las CI de todos bastidores son mayores que el 85%. Las Figuras 12a y 12b muestran las disposiciones optimizadas resultantes junto con los valores calculados a partir de PDA-CFD por comparacion. Determinar la disposicion optima para la disposicion simetrica de la Figura 11a es comparativamente simple. No obstante, las disposiciones de agrupacion tales como en la Figura 11b, con un numero grande de disposiciones posibles unicas, plantean un mayor reto. Para estos problemas, la herramienta de optimizacion junto con el modelo de NN es una herramienta particularmente valiosa. Esta herramienta combinada puede ayudar tambien a cumplir otros retos de diseno de centros de datos complejos tales como determinar la carga (equipo) de calor adicional maxima que se puede instalar en la agrupacion sujeto a ciertos requisitos de enfriamiento o la cantidad de enfriamiento adicional requerido para lograr un objetivo de enfriamiento especificado. Las herramientas de optimizacion usadas en las realizaciones tambien se pueden usar para optimizar equipos de distribucion de potencia en una disposicion de centro de datos en combinacion con equipos de enfriamiento para optimizar una disposicion desde una perspectiva de potencia y enfriamiento y para proporcionar niveles de redundancia deseados.

En el calculador de red neuronal tratado anteriormente, los modelos de red neuronal se desarrollan para agrupaciones de bastidores de diversas disposiciones y longitudes. En al menos una realizacion, el analisis de red neuronal implica segmentos de 0,5 pies (152,5 mm) de las agrupaciones o espacios. En una realizacion, el calculador de red neuronal se configura de manera que las agrupaciones largas (por ejemplo, mayores que 30 pies (9,150 metros)) se pueden analizar sin desarrollar modelos espedficos para estas agrupaciones. Dentro de un pasillo largo, la influencia de los bastidores o enfriadores disminuye con el aumento de la distancia y, a alguna distancia, la influencia de los bastidores y enfriadores llega a ser menos significativa y no necesita ser considerada en el analisis de red neuronal. El analisis empmco ha encontrado que despues de una distancia de 15 pies (4,575 metros), en agrupaciones tfpicas, los espacios no afectan entre sf. En esta realizacion, los calculos de la red neuronal para agrupaciones de hasta 30 pies (9,150 metros) de longitud se realizan como se describio anteriormente. Para agrupaciones mayores de 30 pies (9,150 metros), el valor de CI en una posicion de espacio se calcula en base al efecto de los espacios en un intervalo de 30 pies (9,150 metros). Como ejemplo, para una agrupacion de 34 pies (10,370 metros) de largo, el analisis puede comenzar desde la esquina izquierda y la primera fila de la agrupacion. Los valores de CI se determinan para espacios que cubren los primeros 15 pies (4,575 metros) de longitud y se calculan como si fuera para una agrupacion de 30 pies (9,150 metros) de largo, al tiempo que no se asume ningun efecto de los espacios correspondientes a la longitud de 4 pies (1,220 metros) en el lado derecho alejado de la agrupacion. Los valores de CI para espacios intermedios (despues de los primeros 15 pies (4,575 metros) se calculan considerando la primera distancia de 15 pies (4,575 metros) tanto en el lado izquierdo como derecho del espacio relevante. De una manera similar, se usa la simetna para calcular los valores de CI que comienzan desde otros extremos de la agrupacion.

Diversas realizaciones segun la invencion se pueden implementar en uno o mas sistemas informaticos como se trato anteriormente. Por ejemplo, una aplicacion de gestor de datos que contiene las herramientas de calculo y analisis descritas en la presente memoria se puede implementar en un sistema informatico unico o en multiples sistemas informaticos. Estos sistemas informaticos pueden ser, por ejemplo, ordenadores de proposito general tales como aquellos basados en procesador de tipo Intel PENTIUM, los procesadores Motorola PowerPC, Sun UltraSPARC, Hewlett-Packard PA-RISC o cualquier otro tipo de procesador.

Por ejemplo, diversos aspectos de la invencion se pueden implementar como software especializado que se ejecuta en un sistema informatico de proposito general 900 tal como el mostrado en la Figura 13. El sistema informatico 900 puede incluir un procesador 903 conectado a uno o mas dispositivos de memoria 904, tales como una unidad de disco, memoria u otro dispositivo para almacenar datos. La memoria 904 se usa tfpicamente para almacenar programas y datos durante la operacion del sistema informatico 900. El sistema informatico 900 tambien puede incluir un sistema de almacenamiento 906 que proporciona capacidad de almacenamiento adicional. Los componentes del sistema informatico 900 se pueden acoplar por un mecanismo de interconexion 905, que puede incluir uno o mas buses (por ejemplo, entre componentes que se integran dentro de una misma maquina) y/o una red (por ejemplo, entre componentes que residen en maquinas discretas separadas). El mecanismo de interconexion 905 permite que las comunicaciones (por ejemplo, datos, instrucciones) sean intercambiadas entre componentes de sistema del sistema 900.

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El sistema informatico 900 tambien incluye uno o mas dispositivos de entrada 902, por ejemplo, un teclado, raton, bola de apuntamiento, microfono, pantalla tactil y uno o mas dispositivos de salida 907, por ejemplo, un dispositivo de impresion, pantalla de visualizacion, altavoz. Ademas el sistema informatico 900 puede contener una o mas interfaces (no mostradas) que conectan el sistema informatico 900 a una red de comunicacion (ademas o como alternativa al mecanismo de interconexion 905).

El sistema de almacenamiento 906, mostrado en mayor detalle en la Figura 14, tipicamente incluye un medio de grabacion no volatil legible o escribible por ordenador 9l1 en el que se almacenan senales que definen un programa a ser ejecutado por el procesador o informacion almacenada en o dentro del medio 911 a ser procesada por el programa para realizar una o mas funciones asociadas con las realizaciones descritas en la presente memoria. El medio puede, por ejemplo, ser un disco o una memoria rapida. Tfpicamente, en operacion, el procesador hace que los datos sean lefdos desde el medio de grabacion no volatil 911 a otra memoria 912 que permite un acceso mas rapido a la informacion por el procesador que lo que lo hace el medio 911. Esta memoria 912 es tipicamente una memoria volatil, de acceso aleatorio tal como una memoria de acceso aleatorio dinamica (DRAM) o memoria estatica (SRAM). Puede estar situada en el sistema de almacenamiento 906, como se muestra o en el sistema de memoria 904. El procesador 903 generalmente manipula los datos dentro de la memoria de circuito integrado 904, 912 y entonces copia los datos al medio 911 despues de que se completa el procesamiento. Se conoce una variedad de mecanismos para manejar el movimiento de datos entre el medio 911 y el elemento de memoria de circuito integrado 904, 912 y la invencion no esta limitada a los mismos. La invencion no esta limitada a un sistema de memoria particular 904 o sistema de almacenamiento 906.

El sistema informatico puede incluir hardware programado especialmente, de proposito especial, por ejemplo, un circuito integrado de aplicaciones espedficas (ASIC). Los aspectos de la invencion se pueden implementar en software, hardware o microprogramas o cualquier combinacion de los mismos. Ademas, tales metodos, acciones, sistemas, elementos de sistemas y componentes de los mismos se pueden implementar como parte del sistema informatico descrito anteriormente o como un componente independiente.

Aunque el sistema informatico 900 se muestra a modo de ejemplo como un tipo de sistema informatico sobre el cual se pueden poner en practica diversos aspectos de la invencion, se debena apreciar que los aspectos de la invencion no estan limitados a ser implementados en el sistema informatico que se muestra en la FIG. 13. Diversos aspectos de la invencion se pueden poner en practica en uno o mas ordenadores que tengan una arquitectura o componentes diferentes a los mostrados en la FIG. 13. Ademas, donde las funciones o procesos de las realizaciones de la invencion se describen en la presente memoria (o en las reivindicaciones) como que se realizan en un procesador o controlador, tal descripcion se pretende que incluya sistemas que usan mas de un procesador o controlador para realizar las funciones.

El sistema informatico 900 puede ser un sistema informatico de proposito general que es programable usando un lenguaje de programacion informatico de alto nivel. El sistema informatico 900 tambien se puede implementar usando hardware programado especialmente, de proposito especial. En el sistema informatico 900, el procesador 903 es tipicamente un procesador disponible comercialmente tal como el procesador de clase Pentium bien conocido disponible en Intel Corporation. Estan disponibles otros muchos procesadores. Tal procesador normalmente ejecuta un sistema operativo que puede ser, por ejemplo, los sistemas operativos Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000 (Windows ME) o Windows XP disponibles en Microsoft Corporation, el sistema operativo MAC OS System X disponible en Apple Computer, el sistema operativo Solaris disponible en Sun Microsystems o sistemas operativos UNIX disponibles en diversas fuentes. Se pueden usar muchos otros sistemas operativos.

El procesador y sistema operativo juntos definen una plataforma informatica para la cual se escriben programas de aplicaciones en lenguajes de programacion de alto nivel. Se debena entender que las realizaciones de la invencion no estan limitadas a una plataforma de sistema informatico, procesador, sistema operativo o red particular. Tambien, debena ser evidente para los expertos en la tecnica que la presente invencion no esta limitada a un lenguaje de programacion o sistema informatico espedfico. Ademas, se debena apreciar que tambien se podnan usar otros lenguajes de programacion adecuados y otros sistemas informaticos adecuados.

Una o mas partes del sistema informatico se pueden distribuir a traves de uno o mas sistemas informaticos acoplados a una red de comunicacion. Por ejemplo, un sistema informatico que realiza las funciones de construccion o diseno de un centro de datos se puede situar remotamente de un gestor de sistema que monitoriza y gestiona componentes de un centro de datos. Estos sistemas informaticos tambien pueden ser sistemas informaticos de proposito general. Por ejemplo, diversos aspectos de la invencion se pueden distribuir entre uno o mas sistemas informaticos configurados para proporcionar un servicio (por ejemplo, servidores) a uno o mas ordenadores cliente o para realizar una tarea general como parte de un sistema distribuido. Por ejemplo, diversos aspectos de la invencion se pueden realizar en un sistema cliente-servidor o multinivel que incluye componentes distribuidos entre uno o mas sistemas de servidores que realizan diversas funciones segun diversas realizaciones de la invencion. Estos componentes pueden ser ejecutables, codigo intermedio (por ejemplo, IL) o interpretado (por ejemplo, Java) que comunican sobre una red de comunicacion (por ejemplo, Internet) usando un protocolo de comunicacion (por ejemplo, TCP/IP). Por ejemplo, se pueden usar uno o mas servidores de bases de datos para almacenar datos del

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dispositivo que se usa en el diseno de las disposiciones y se pueden usar uno o mas servidores para realizar eficientemente calculos de enfriamiento asociados con realizaciones de la presente invencion.

Se debena apreciar que la invencion no esta limitada a ejecutarse en ningun sistema o grupo de sistemas particular. Tambien, se debena apreciar que la invencion no esta limitada a ninguna arquitectura distribuida, red o protocolo de comunicacion particular.

Diversas realizaciones de la presente invencion se pueden programar usando un lenguaje de programacion orientado a objeto, tal como SmallTalk, Java, C++, Ada o C# (C-Sharp). Se pueden usar tambien otros lenguajes de programacion orientados a objeto. Alternativamente, se pueden usar lenguajes de programacion funcional, de secuencias de comandos y/o logica. Diversos aspectos de la invencion se pueden implementar en un entorno no programado (por ejemplo, documentos creados en HTML, XML u otro formato que, cuando se ven en una ventana de un programa navegador, reproducen aspectos de una interfaz grafica de usuario (GUI) o realizan otras funciones). Diversos aspectos de la invencion se pueden implementar como elementos programados o no programados o cualquier combinacion de los mismos.

Las realizaciones de sistemas y metodos descritos anteriormente se describen de manera general para uso en centros de datos relativamente grandes que tienen numerosos bastidores de equipos, no obstante, las realizaciones de la invencion se pueden usar tambien con centros de datos mas pequenos y con instalaciones distintas de centros de datos. Ademas, como se trato anteriormente, las realizaciones de la presente invencion se pueden usar con instalaciones que tienen suelos elevados asf como con instalaciones que no tienen un suelo elevado. En las realizaciones de la presente invencion tratadas anteriormente, los resultados del analisis se pueden describir como que se proporcionan en tiempo real o casi en tiempo real. Como se entiende por los expertos en la tecnica, el uso del termino tiempo real no se entiende que sugiera que los resultados esten disponibles inmediatamente, sino que mas bien, estan disponibles rapidamente dando a un disenador la capacidad de intentar un numero de disenos diferentes en un corto periodo de tiempo, tal como en cuestion de minutos.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo de determinacion de caractensticas de enfriamiento de un centro de datos que comprende:

   recibir datos relacionados con una configuracion de equipos en el centro de datos;

   identificar agrupaciones de bastidores en la configuracion de equipos y para cada agrupacion de bastidores determinar si la agrupacion de bastidores es una agrupacion de pasillo caliente112 o una agrupacion de pasillo frfo (102); y

   determinar un mdice de captura de pasillo caliente para al menos un bastidor de equipos (114) donde la al menos una agrupacion de bastidores es la agrupacion de pasillo caliente; y

   determinar un mdice de captura de pasillo fno para al menos un bastidor de equipos (104) donde la al menos una agrupacion de bastidores es la agrupacion de pasillo fno.
2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en donde recibir datos ademas incluye recibir informacion relacionada con el flujo de aire y la potencia asociados con el equipo.
3. 3. El metodo de la reivindicacion 2, en donde la informacion relacionada con el flujo de aire incluye el flujo de aire de

   aire de enfriamiento disponible para la al menos una agrupacion de bastidores y/o incluye la temperatura del aire de

   enfriamiento y/o incluye el flujo de aire de escape de aire caliente del bastidor extrafdo por enfriadores y/o incluye la temperatura del escape de aire caliente del bastidor.
4. 4. El metodo de la reivindicacion 1, que ademas comprende seleccionar un modelo de calculo para determinar el mdice de captura de pasillo caliente y determinar el mdice de captura de pasillo fno en base al menos en parte a la configuracion del equipo y calcular el mdice de captura de pasillo caliente y el mdice de captura de pasillo fno usando el modelo de calculo seleccionado.
5. 5. El metodo de la reivindicacion 4, en donde el modelo de calculo seleccionado es un modelo algebraico.
6. 6. El metodo de la reivindicacion 5, en donde el modelo algebraico calcula el mdice de captura de pasillo caliente de

   un bastidor en una agrupacion de pasillo caliente en base a una relacion del flujo de aire total capturado al flujo de aire total suministrado al bastidor, en donde el flujo de aire total capturado se calcula en base al flujo de aire de todos los enfriadores en la agrupacion de pasillo caliente y las distancias horizontales desde los enfriadores al bastidor y en donde el flujo de aire total suministrado se calcula en base al flujo de aire del bastidor, el flujo de aire de bastidores colindantes y las distancias horizontales de los bastidores colindantes desde el bastidor.
7. 7. El metodo de la reivindicacion 6, en donde el flujo de aire total suministrado y el flujo de aire total capturado se calculan ademas usando un coeficiente de acoplamiento para ponderar el flujo de aire calculado de los bastidores en una fila opuesta al bastidor.
8. 8. El metodo de la reivindicacion 5, en donde el modelo algebraico calcula el mdice de captura de pasillo fno de un bastidor en una agrupacion de pasillo fno que tiene un suelo elevado en base a una relacion del flujo de aire total suministrado al flujo de aire total capturado en el bastidor, en donde el flujo de aire total capturado se calcula en base al flujo de aire del bastidor, el flujo de aire de bastidores colindantes y las distancias horizontales de los bastidores colindantes desde el bastidor y en donde el flujo de aire total suministrado se calcula en base al flujo de aire suministrado al bastidor asociado con el flujo de aire de las baldosas del suelo elevado y las distancias geometricas de las baldosas desde el bastidor.
9. 9. El metodo de la reivindicacion 8, en donde el flujo de aire total capturado se calcula ademas usando un coeficiente de acoplamiento para ponderar el flujo de aire calculado de los bastidores en una fila opuesta al bastidor.
10. 10. El metodo de la reivindicacion 5, en donde el modelo algebraico calcula el mdice de captura de pasillo fno de un bastidor en una agrupacion de pasillo fno que tiene tanto un suelo elevado como al menos un enfriador en base a una relacion del flujo de aire total suministrado al flujo de aire total capturado en el bastidor, en donde el flujo de aire total capturado se calcula en base al flujo de aire del bastidor, el flujo de aire de los bastidores colindantes y las distancias horizontales de los bastidores colindantes desde el bastidor y en donde el flujo de aire total suministrado se calcula en base a (1) el flujo de aire suministrado al bastidor asociado con el flujo de aire de las baldosas del suelo elevado y las distancias geometricas de las baldosas desde el bastidor y (2) el flujo de aire de enfriadores en la agrupacion de pasillo fno, el camino de flujo de aire de los enfriadores y las distancias horizontales de los enfriadores desde el bastidor.
11. 11. El metodo de la reivindicacion 4, en donde el modelo de calculo seleccionado es un modelo de dinamica de fluidos computacional, un modelo de red neuronal o un modelo PDA-CFD.
12. 12. El metodo de la reivindicacion 1, en donde el centro de datos incluye al menos una unidad de enfriamiento en fila dispuesta en una fila de bastidores de equipos y en donde el metodo ademas incluye determinar la temperatura de

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    45

    aire de retorno a la al menos una unidad de enfriamiento en fila en base al mdice de captura de pasillo caliente para cada bastidor dentro de una agrupacion asociada con la unidad de enfriamiento en fila.
13. 13. El metodo de la reivindicacion 1, que ademas comprende determinar la potencia total escapada para al menos una agrupacion de bastidores y proporcionar una indicacion de la potencia total escapada.
14. 14. El metodo de la reivindicacion 1, que ademas comprende comparar el mdice de captura de pasillo caliente o el mdice de captura de pasillo fno con un umbral y proporcionar una indicacion si el mdice de captura de pasillo caliente o el mdice de captura de pasillo fno esta por debajo del umbral.
15. 15. El metodo de la reivindicacion 14, que ademas comprende optimizar una disposicion de al menos una agrupacion en base a una indicacion de un bastidor de la al menos una agrupacion que tiene un mdice de captura menor que el umbral y proporcionar una disposicion optimizada.
16. 16. Un programa de ordenador que, cuando se ejecuta por un procesador (903); se dispone para hacer que el metodo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes sea realizado.
17. 17. Un sistema de gestion de centro de datos que comprende: una memoria (904) para almacenar datos; y

    un controlador acoplado a la memoria y adaptado para:

    recibir datos relacionados con una configuracion de equipo en el centro de datos;

    identificar agrupaciones de bastidores en la configuracion de equipos y para cada agrupacion de bastidores determinar si la agrupacion de bastidores es una agrupacion de pasillo caliente (112) o una agrupacion de pasillo fno (102);

    determinar un mdice de captura de pasillo caliente para al menos un bastidor de equipos (114) donde la al menos una agrupacion de bastidores es la agrupacion de pasillo caliente; y

    determinar un mdice de captura de pasillo fno para al menos un bastidor de equipos (104) donde la al menos una agrupacion de bastidores es la agrupacion de pasillo fno.
18. 18. El sistema de gestion de centro de datos de la reivindicacion 17, en donde

    el controlador se adapta ademas para recibir informacion relacionada con el flujo de aire y la potencia asociada con el equipo o

    se adapta ademas para determinar el mdice de captura de pasillo caliente y determinar el mdice de captura de pasillo fno en base al flujo de aire de aire de enfriamiento disponible para la al menos una agrupacion de bastidores (102, 112) y/o

    se adapta ademas para determinar el mdice de captura de pasillo caliente y determinar el mdice de captura de pasillo fno en base a la temperatura del aire de enfriamiento o

    se adapta ademas para determinar el mdice de captura de pasillo caliente y determinar el mdice de captura de pasillo fno en base al flujo de aire de escape de aire caliente de bastidor extrafdo por los enfriadores y/o

    se adapta ademas para determinar el mdice de captura de pasillo caliente y determinar el mdice de captura de pasillo fno en base a la temperatura del escape de aire caliente de bastidor o

    se adapta ademas para determinar el mdice de captura de pasillo caliente para al menos un bastidor (114) de una agrupacion de pasillo caliente (112) que tiene un enfriador en fila o se adapta ademas para determinar el mdice de captura de pasillo fno para al menos un bastidor (104) de un pasillo fno (102) que recibe aire de enfriamiento desde una baldosa perforada de un suelo elevado o

    se adapta ademas para determinar la temperatura del aire de retorno para al menos una unidad de enfriamiento en fila en base al mdice de captura de pasillo caliente para cada bastidor dentro de una agrupacion asociada con la unidad de enfriamiento en fila o

    se adapta ademas para determinar la potencia total escapada para al menos una agrupacion de bastidores y proporcionar una indicacion de la potencia total escapada o

    se adapta ademas para comparar el mdice de captura de pasillo caliente o el mdice de captura de pasillo fno con un umbral y proporcionar una indicacion si el mdice de captura de pasillo caliente o el mdice de captura de pasillo fno esta por debajo del umbral y/o

    se adapta ademas para optimizar una disposicion de al menos una agrupacion en base a una indicacion de un bastidor de la al menos una agrupacion que tiene un mdice de captura menor que el umbral y proporcionar una disposicion optimizada.
19. 19. El sistema de gestion de centro de datos de la reivindicacion 17, que ademas comprende un dispositivo de salida 5 grafica (907) acoplado al controlador y en donde el controlador se adapta para proporcionar una salida grafica de una disposicion de al menos una agrupacion (102, 112) de bastidores (114) al dispositivo de salida grafica.