Raffreddamento dei data center: perché i processi e le prove sono importanti

I data center impongono alcuni dei requisiti più esigenti in materia di sistemi di raffreddamento rispetto a qualsiasi altro tipo di edificio. Elevate densità di calore, funzionamento continuo, rigorose aspettative di uptime e crescente pressione sull'efficienza energetica implicano che le apparecchiature di raffreddamento devono funzionare esattamente come specificato. Per gli operatori dei data center, questo rende il processo di selezione e convalida delle apparecchiature di raffreddamento importante quanto le apparecchiature stesse.

Due elementi sono fondamentali per ridurre il rischio:

1. Un processo di progettazione basato su dati prestazionali accurati
2. Il test in presenza presso lo stabilimento: una procedura utilizzata per verificare le prestazioni prima che le apparecchiature raggiungano il sito.

Questo articolo esplora il processo di selezione delle apparecchiature di raffreddamento per i data center, l'importanza del test in presenza presso lo stabilimento e il ruolo della certificazione dei prodotti nella riduzione del rischio di ritardi nei progetti, aumento dei costi e problemi futuri del sistema.

Il processo di fornitura per i data center

A differenza delle applicazioni di raffreddamento per il comfort, i sistemi HVAC dei data center devono supportare infrastrutture mission-critical. Inoltre, la domanda di data center supera la velocità con cui possono essere costruiti, il che significa che qualsiasi ritardo nei programmi di costruzione può comportare gravi sanzioni finanziarie. Pertanto, quando si tratta di specificare le apparecchiature di raffreddamento, gli operatori dei data center non scelgono solo un prodotto, ma anche un partner. Di conseguenza, il processo di fornitura deve essere rigoroso, trasparente e perfettamente allineato ai requisiti operativi fin dall'inizio.

Il processo inizia solitamente con una chiara definizione delle esigenze del data center, tra cui:

• Carico IT e densità termica
• Strategia di ridondanza (ad es. N, N+1, 2N)
• Condizioni ambientali e fasce di temperatura consentite
• Obiettivi di efficienza energetica (PUE) e obiettivi di sostenibilità
• Scenari di guasto
• Tipo di sistema, ad esempio CRAC, CRAH con acqua refrigerata, raffreddamento libero, raffreddamento a liquido, ecc.
• Considerazioni relative alla pianificazione e alla conformità
• Inoltre, eventuali vincoli relativi alla posizione e alle infrastrutture.

Per definire le prestazioni del data center viene utilizzato uno SLA (Service Level Agreement, accordo sul livello di servizio). Gli SLA sono incredibilmente rigorosi e il loro mancato rispetto comporta enormi conseguenze finanziarie. Qualsiasi ambiguità nei requisiti in questa fase aumenta il rischio di carenze prestazionali in seguito.

Una volta definiti i requisiti operativi, questi devono essere tradotti in specifiche tecniche precise per le apparecchiature HVACR. Ciò può includere:

• Capacità di raffreddamento in condizioni operative realistiche per 365 giorni all'anno
• Prestazioni di picco e a carico parziale (con la ridondanza e la resilienza richieste)
• Strategie di flusso d'aria e controllo
• Requisiti delle tubazioni
• Integrazione con i sistemi di monitoraggio e controllo
• Vincoli acustici e spaziali.

I produttori rispondono con soluzioni proposte, che probabilmente includono informazioni tecniche e pre-approvvigionamento dettagliate, quali schede tecniche, schede di selezione, diagrammi di tubazioni e strumentazione (P&ID), disegni di disposizione generale (GA), sequenze di controllo, manuali di installazione e funzionamento (IOM) e dettagli di integrazione per BMS ed EPMS.

Per gli operatori dei data center, questa fase di pre-approvvigionamento è fondamentale. Spesso è l'ultima opportunità per verificare che i dati sulle prestazioni, le ipotesi e le interfacce siano stati compresi appieno prima di assumere impegni contrattuali. Le dichiarazioni sulle prestazioni dei produttori devono basarsi su dati verificati e supportati in modo indipendente, piuttosto che su valori teorici o ottimistici, poiché qualsiasi imprecisione in questa fase può influire direttamente sulla scelta delle apparecchiature, sulla progettazione del sistema, sui costi del progetto e sulla resilienza operativa a lungo termine.

Successivamente, il team di progettazione, il team di approvvigionamento e il cliente esamineranno l'offerta del produttore per verificarne la conformità alle specifiche (capacità, ridondanza, intervallo ambientale, ingombro, acustica, efficienza, codici/standard, ecc. In questa fase sono comuni chiarimenti e revisioni per garantire l'allineamento tecnico e contrattuale.

Una volta confermata la selezione del prodotto e concessa l'approvazione dell'approvvigionamento, il produttore procederà alla costruzione dell'apparecchiatura. Prima della spedizione, i prodotti vengono solitamente sottoposti a un test di fabbrica (FWT) per verificare che le unità fornite soddisfino i requisiti tecnici e prestazionali concordati prima della consegna in loco.

Il test di fabbrica

Il test di fabbrica consente agli operatori, ai consulenti e alle parti interessate di osservare e verificare le prestazioni delle apparecchiature in condizioni controllate prima della consegna. Per i data center, questa fase è sempre più considerata essenziale piuttosto che un extra opzionale.

I FWT prevedono il collaudo delle apparecchiature HVAC presso lo stabilimento del produttore, mentre i rappresentanti del cliente o un organismo indipendente assistono al processo per conto del cliente. Di solito include anche una revisione di tutti i disegni, i P&ID, gli schemi elettrici, le sequenze di controllo e le procedure di collaudo rispetto alle specifiche. L'obiettivo è quello di confermare che l'unità:

• Soddisfi i criteri di prestazione specificati
• Funzioni come previsto in condizioni di carico definite
• Si comporti come previsto durante l'avvio, l'arresto e le condizioni di guasto simulate
• Superi tutti i controlli di sicurezza
• Funzioni correttamente prima dell'installazione e della messa in servizio.

Se l'unità non soddisfa le prestazioni indicate nel foglio di selezione, si verificheranno tre cose:

1. Devono essere effettuate delle indagini
2. Il problema deve essere risolto
3. L'unità deve essere sottoposta a un nuovo test.

A seconda del problema e della facilità di risoluzione, ciò può richiedere settimane o mesi, ritardando il programma di costruzione. Sebbene le implicazioni finanziarie possano essere gravi, una conseguenza peggiore è la perdita di credibilità, soprattutto in un mercato in cui la partnership e la fiducia sono fondamentali.

Il FWT è fondamentale poiché, una volta installate le apparecchiature HVAC in un data center attivo, la correzione dei problemi di prestazione può essere molto costosa e causare interruzioni. Il FWT sposta questo rischio a monte identificando tempestivamente potenziali problemi, quali:

• Carenze di capacità
• Problemi di controllo o sequenziamento
• Deviazioni dalle prestazioni dichiarate
• Problemi relativi a componenti o assemblaggi.

Per gli operatori dei data center, ciò riduce la probabilità di sorprese in fase avanzata. Tuttavia, individuare i problemi in anticipo causerà comunque grattacapi nel breve termine. Un test di fabbrica fallito avrà gravi implicazioni sui tempi del progetto, con conseguenti costi in termini di tempo e denaro, poiché il prodotto dovrà essere riparato o sostituito e sottoposto a un nuovo test.

Ridurre il rischio di fallimento dei test in fabbrica

La verifica indipendente da parte di terzi, come quella fornita dai programmi Eurovent Certified Performance, contribuisce a garantire che i dati sulle prestazioni utilizzati nella fase di progettazione e approvvigionamento siano affidabili e comparabili.

I programmi Eurovent Certified Performance utilizzano protocolli di valutazione all'avanguardia, tra cui test di laboratorio, audit di fabbrica, certificazione del software di selezione e valutazione di tutti i dati presentati (comprese le schede tecniche e il materiale di marketing) per garantire che i dati dichiarati siano accurati, verificati e certificati in base a standard riconosciuti e requisiti reali.

Inoltre, le unità di raffreddamento IT e i refrigeratori di processo ad altissima temperatura certificati Eurovent vengono sottoposti a un processo di sorveglianza che include audit regolari in fabbrica, test di laboratorio e controlli del software. Ciò garantisce che i prodotti e il loro software di selezione rimangano accurati e conformi ai dati certificati, un passo fondamentale per garantire le prestazioni del prodotto.

Per gli operatori dei data center, ciò offre:

• La certezza che le apparecchiature funzionino come dichiarato
• Maggiore trasparenza durante la selezione delle apparecchiature
• Fiducia negli strumenti di selezione del software, poiché anch'essi sono stati certificati
• Parità di condizioni nel confronto tra diverse soluzioni certificate.

I dati prestazionali certificati supportano un processo decisionale migliore nelle prime fasi del ciclo di vita del progetto, riducendo la probabilità di prestazioni insufficienti in seguito.

Salvaguardia del test di verifica

Il ruolo della certificazione non si ferma qui. Può contribuire a garantire che le strutture di collaudo interne di un produttore certificato forniscano risultati accurati dei test di verifica in fabbrica. In alcuni programmi di certificazione Eurovent, come il programma Chillers and Heat Pump (LCP-HP) e il programma IT Cooling Unit (ITCU), la certificazione Eurovent consente ai produttori di utilizzare i propri laboratori per i test di sorveglianza Eurovent nell'ambito di quella che è nota come opzione Participant Laboratory. Questa opzione è disponibile solo quando il laboratorio del produttore soddisfa tutti i requisiti delle norme e dei metodi di prova pertinenti indicati nei documenti TCR (technical certification rules) specifici del programma.

Ai fini della sorveglianza, viene selezionato un certo numero di unità (determinato dalle regole del programma) per essere sottoposte a test. Alcuni di questi test possono essere condotti nel laboratorio del produttore, ma sempre da un laboratorio partner indipendente accreditato assegnato ai test da Eurovent Certification. Il laboratorio partner deve utilizzare le proprie apparecchiature di misurazione calibrate piuttosto che i dispositivi disponibili nel laboratorio del produttore e deve seguire le regole del programma e gli standard applicabili.

Durante questi test, Eurovent Certification può anche richiedere ai produttori di effettuare misurazioni con i propri dispositivi su test selezionati e di condividere i risultati. Eurovent Certification esegue quindi un confronto interno tra le misurazioni del produttore e quelle del laboratorio indipendente per verificare che eventuali deviazioni rimangano entro i limiti consentiti definiti dal documento TCR specifico del programma e basati sulle norme applicabili. Se le deviazioni non rientrano nell'intervallo consentito, Eurovent Certification richiede un'analisi delle cause alla radice e, se necessario, azioni correttive.

Eurovent Certification rilascia anche un documento di approvazione della conformità ai laboratori dei produttori autorizzati a condurre i test di sorveglianza Eurovent. Sebbene questo documento non sia un accreditamento o una certificazione formale del laboratorio partecipante, conferma che il laboratorio soddisfa le norme pertinenti, dimostra la conformità dell'accuratezza delle misurazioni ed è quindi approvato per i test Eurovent.

Per i progettisti e gli operatori dei data center ciò fornisce una tripla garanzia. I dati certificati garantiscono la veridicità delle dichiarazioni di prestazione del produttore, mentre il test di fabbrica - in un laboratorio con accuratezza di prova verificata da Eurovent Certification - conferma che l'unità effettivamente consegnata soddisfa tali dichiarazioni nei punti operativi critici del progetto.

Conclusione: dalle ipotesi alla garanzia

Con la continua crescita dei data center in termini di dimensioni, densità e criticità, la tolleranza all'incertezza nelle prestazioni dei sistemi di raffreddamento continua a diminuire. Le apparecchiature HVAC non vengono più selezionate esclusivamente sulla base della capacità nominale o della conformità a una specifica scritta, ma devono fornire prestazioni comprovate e ripetibili in condizioni operative reali, fin dal primo giorno e per tutto il loro ciclo di vita.

Un processo di fornitura solido, supportato da dati prestazionali accurati e convalidato attraverso test di fabbrica, è fondamentale per raggiungere questo obiettivo. Se anche l'accuratezza dei test del laboratorio del produttore è stata convalidata in modo indipendente, il rischio di deviazioni dei dati può essere ulteriormente ridotto. Tuttavia, i test di fabbrica da soli non possono compensare i dati prestazionali dichiarati non verificati in fase di progettazione e approvvigionamento. Se le ipotesi teoriche sulle prestazioni sono errate, aumenta il rischio di fallimento dei test di fabbrica, modifiche alla progettazione, ritardi nel progetto e aumento dei costi.

Ecco perché la certificazione Eurovent Certified Performance è essenziale per i sistemi di raffreddamento dei data center. Verificando in modo indipendente che i dati sulle prestazioni dichiarati dai produttori siano accurati, comparabili e ripetibili, la certificazione Eurovent fornisce una base affidabile per la progettazione dei sistemi e la selezione delle apparecchiature. Per gli operatori e i progettisti, riduce l'incertezza nelle prime fasi del ciclo di vita del progetto, supporta un confronto equo delle soluzioni e riduce il rischio di risultati imprevisti in seguito.

La certificazione Eurovent offre programmi di certificazione dedicati alle apparecchiature di raffreddamento dei data center, tra cui il programma IT Cooling Unit (ITCU) (unità CRAC/CRAH/ibride e unità con porta posteriore) e il programma Chillers and Heat Pump (LCP-HP) che certifica i refrigeratori di processo ad altissima temperatura con o senza raffreddamento libero. Eurovent Certification offre anche schemi per l'intera infrastruttura di raffreddamento, comprese torri di raffreddamento, scambiatori di calore, unità di trattamento dell'aria e raffreddamento evaporativo.

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