Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống ĐHKK trung tâm cho Data Center Vinagame - ĐHBK Hà Nội

Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống điều hòa không khí trung tâm cho trung tâm dữ liệu Vinagame. Giải pháp tối ưu, hiệu quả làm mát, tiết kiệm năng lượng.

Chuyên ngành

Kỹ thuật nhiệt

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ án tốt nghiệp

2021

191
2
0

Phí lưu trữ

45 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ

1.1. Tổng quan về trung tâm dữ liệu và tiêu chuẩn Tier 3

1.1.1. Quy hoạch và thiết kế trung tâm dữ liệu

1.1.2. Phương án lắp đặt thiết bị

1.1.3. Tiêu chuẩn Tier 3

1.2. Giới thiệu về công trình

1.3. Định hướng thiết kế

1.4. Các tiêu chuẩn áp dụng

1.5. Lựa chọn thông số tính toán

1.5.1. Chọn thông số tính toán bên trong phòng

1.5.2. Chọn thông số tính toán bên ngoài

2. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CÔNG TRÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP CARRIER

2.1. Bố trí tủ rack và lựa chọn các thông số kĩ thuật

2.2. Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa

2.2.1. Nhiệt hiện bức xạ qua kính

2.2.2. Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do t

2.2.3. Nhiệt hiện truyền qua vách Q22

2.2.4. Nhiệt hiện truyền qua nền Q23

2.2.5. Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng

2.2.6. Nhiệt tỏa ra do máy móc

2.2.7. Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra

2.2.8. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt

2.3. Tổng nhiệt tính toán cho công trình

2.4. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ, SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU HÒA TỐI ƯU

3.1. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp và các bước tính

3.1.1. Đối với khu vực sử dụng FCU cấp gió tươi trực tiếp

3.1.2. Đối với không gian sử dụng AHU bánh xe thu hồi nhiệt

3.1.3. Đối với khu vực phòng dữ liệu, phòng điện và phòng năng lượng IT

3.2. Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF ( Room sensible heat factor) εhf

3.3. Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (grand sensible heat factor) εht

3.4. Hệ số đi vòng (bypass factor) εBF

3.5. Hệ số nhiệt hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) hef

3.6. Nhiệt độ đọng sương của thiết bị

3.7. Xác định lưu lượng không khí

3.8. Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh

4. TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

4.1. Hiệu chỉnh công suất lạnh và lựa chọn thiết bị

4.2. Tính chọn AHU

4.3. Tính chọn máy điều hòa chính xác cho phòng điện và phòng năng lượng IT

4.4. Chọn điều hòa chính xác cho phòng dữ liệu

4.5. Tính chọn điều hòa cục bộ

4.6. Tính chọn máy lạnh trung tâm chiller

4.7. Chọn tháp giải nhiệt

5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ỐNG GIÓ KHU VỰC SỬ DỤNG FCU VÀ AHU

5.1. Phương pháp thiết kế ống gió

5.2. Tính chọn miệng gió cho khu vực sử dụng AHU và FCU

5.2.1. Tính cho khu vực sử dụng AHU

5.3. Tính đường ống gió cho AHU

5.3.1. Tính toán các thông số gió cơ bản

5.3.2. Tính đường ống gió AHU

5.4. Tính tổn thất áp suất

5.5. Tính đường ống gió tươi cho khu vực sử dụng FCU và PAC và chọn quạt cấp

5.5.1. Tính toán đường gió tươi

5.5.2. Tính trở lực cho đường gió tươi

5.5.3. Chọn quạt cấp gió tươi

6. TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỬA GIÓ CHO PHÒNG DỮ LIỆU

6.1. Một vài phương pháp phân phối không khí

6.1.1. Đánh giá một vài các bố trí

6.1.2. Lựa chọn phương pháp cung cấp và hồi gió

6.2. Tính toán lượng gió cung cấp cho các khu vực phòng máy chủ

6.3. Lựa chọn tấm sàn nâng và tấm đục lỗ

6.3.1. Lựa chọn sàn nâng

6.3.2. Lựa chọn tấm đục lỗ cung cấp gió

6.4. Tính toán cửa gió hồi tường phòng dữ liệu

6.5. Tính toán lựa chọn sàn nâng và cửa gió phòng điện và phòng năng lượng IT

6.5.1. Lựa chọn sàn nâng

6.5.2. Tính toán lựa chọn tấm đục lỗ

7. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC

7.1. Hệ thống đường dẫn nước lạnh

7.1.1. Tính toán đường ống chi tiết

7.1.2. Tính toán trở lực đường ống nước lạnh

7.2. Tính toán hệ thống đường ống nước giải nhiệt

7.2.1. Tính toán kích thước đường ống nước giải nhiệt

7.2.2. Tính trở lực của đường nước giải nhiệt

7.3. Tính chọn bơm nước

7.3.1. Tính chọn bơm nước lạnh

7.3.2. Tính chọn bơm nước giải nhiệt

7.4. Tính chọn bình dãn nở

7.5. Tính đường ống nước ngưng

7.5.1. Xác định lưu lượng nước ngưng trong các hệ thống máy

7.5.2. Tính toán thiết kế hệ thống đường nước ngưng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH VẼ

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Tóm tắt

I. Tổng Quan Thiết Kế Điều Hòa Trung Tâm Data Center

Bài viết này cung cấp tổng quan về thiết kế hệ thống điều hòa không khí trung tâm cho Data Center, một yếu tố then chốt để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả. Data Center ngày càng trở nên quan trọng trong kỷ nguyên số, là nơi lưu trữ, xử lý và truyền tải dữ liệu khổng lồ. Do đó, việc duy trì môi trường hoạt động lý tưởng cho các thiết bị điện tử là vô cùng quan trọng. Nhiệt độ và độ ẩm không phù hợp có thể dẫn đến quá nhiệt, hỏng hóc thiết bị, và thậm chí là ngừng hoạt động, gây thiệt hại lớn về tài chính và uy tín. Hệ thống điều hòa trung tâm đóng vai trò then chốt trong việc kiểm soát các yếu tố này. Theo tài liệu gốc từ Đồ án tốt nghiệp, "Nhiều doanh nghiệp đã bắt đầu ứng dụng các nền tảng công nghệ để chuyển thành các danh nghiệp số nhằm tiếp cận nền công nghiệp 4. Quá trình chuyển đổi số đi kèm lượng lớn dữ liệu khổng lồ đang được tạo ra, phân tích và lưu trữ tại các trung tâm dữ liệu trên thế giới." Điều này càng nhấn mạnh tầm quan trọng của Data Center và do đó, hệ thống điều hòa trung tâm hiệu quả. Thiết kế hệ thống điều hòa trung tâm cho Data Center đòi hỏi sự am hiểu sâu sắc về các tiêu chuẩn, yêu cầu kỹ thuật, và các giải pháp tiên tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về hiệu suất và độ tin cậy. Bài viết này sẽ đi sâu vào các khía cạnh khác nhau của quy trình thiết kế, từ việc xác định yêu cầu đến lựa chọn thiết bị và tối ưu hóa hiệu suất.

1.1. Tầm quan trọng của Điều Hòa Data Center

Hệ thống điều hòa không khí (HVAC) trong Data Center có vai trò sống còn. Nhiệt độ cao và độ ẩm không kiểm soát có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng. Các thiết bị điện tử nhạy cảm trong Data Center tạo ra lượng nhiệt lớn và chúng cần được làm mát liên tục. Hệ thống HVAC hiệu quả giúp duy trì nhiệt độ ổn định, thường từ 20-25°C, và độ ẩm ở mức 40-60%. Sai lệch so với các thông số này có thể dẫn đến giảm hiệu suất, tăng nguy cơ hỏng hóc và giảm tuổi thọ của thiết bị. Hơn nữa, việc duy trì môi trường ổn định giúp ngăn ngừa sự hình thành tĩnh điện, một yếu tố có thể gây hại cho các linh kiện điện tử. Theo tiêu chuẩn ANSI/TIA-942, một tiêu chuẩn quan trọng cho Data Center, việc kiểm soát môi trường là một trong những yếu tố then chốt để đảm bảo độ tin cậy và khả năng sẵn sàng của Data Center.

1.2. Các tiêu chuẩn Tier cho Data Center

Uptime Institute đã phát triển một hệ thống phân cấp Tier để đánh giá hiệu suất và độ tin cậy của Data Center. Hệ thống này bao gồm bốn cấp độ, từ Tier 1 (cơ bản) đến Tier 4 (cao nhất). Mỗi cấp độ đại diện cho mức độ dự phòng, khả năng bảo trì và khả năng chịu lỗi khác nhau. Ví dụ, một Data Center Tier 3 yêu cầu hệ thống điều hòa không khí có khả năng bảo trì mà không cần tắt hệ thống. Các Data Center tier cao hơn yêu cầu mức độ dự phòng và khả năng chịu lỗi cao hơn. Việc hiểu rõ các tiêu chuẩn Tier là rất quan trọng để thiết kế hệ thống điều hòa không khí đáp ứng các yêu cầu cụ thể của Data Center. Ví dụ, Đồ án tốt nghiệp đề cập đến tiêu chuẩn Tier 3, yêu cầu "các thiết bị CNTT được cung cấp bởi nhiều đường độc lập" và "tất cả thiết bị phải được cung cấp bởi nguồn điện kép và cấu trúc liên kết phải phù hợp kiến trúc của TTDL."

II. Thách Thức Thiết Kế Điều Hòa Trung Tâm Cho Data Center

Thiết kế hệ thống điều hòa trung tâm cho Data Center đối mặt với nhiều thách thức kỹ thuật và kinh tế. Một trong những thách thức lớn nhất là quản lý mật độ nhiệt cao. Các thiết bị trong Data Center tạo ra lượng nhiệt lớn trên một diện tích nhỏ, đòi hỏi hệ thống điều hòa phải có khả năng làm mát hiệu quả. Bên cạnh đó, việc duy trì độ ổn định và độ tin cậy cao là rất quan trọng. Hệ thống phải có khả năng hoạt động liên tục 24/7 và có khả năng tự động chuyển đổi sang hệ thống dự phòng trong trường hợp xảy ra sự cố. Ngoài ra, vấn đề tiết kiệm năng lượng cũng ngày càng được chú trọng. Các Data Center tiêu thụ lượng điện lớn, và việc tối ưu hóa hiệu suất năng lượng của hệ thống điều hòa có thể giúp giảm đáng kể chi phí vận hành và giảm thiểu tác động đến môi trường. Do đó, việc lựa chọn các giải pháp tiết kiệm năng lượng, như sử dụng chiller hiệu suất cao và hệ thống điều khiển thông minh, là rất quan trọng. Cuối cùng, tính linh hoạt và khả năng mở rộng cũng là những yếu tố cần xem xét. Data Center thường cần phải mở rộng hoặc nâng cấp để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về lưu trữ và xử lý dữ liệu. Hệ thống điều hòa phải có khả năng thích ứng với những thay đổi này mà không gây gián đoạn hoạt động.

2.1. Quản lý mật độ nhiệt cao trong Data Center

Mật độ nhiệt cao là một đặc điểm của Data Center. Các thiết bị như máy chủ, bộ lưu trữ và thiết bị mạng tạo ra lượng nhiệt lớn trên một diện tích nhỏ. Điều này đòi hỏi hệ thống điều hòa phải có khả năng làm mát cục bộ và hiệu quả. Một số giải pháp phổ biến bao gồm sử dụng hệ thống làm mát bằng chất lỏng, hệ thống làm mát hàng và làm mát tủ rack. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng có thể trực tiếp làm mát các thành phần bên trong máy chủ, trong khi hệ thống làm mát hàng và làm mát tủ rack tập trung vào việc loại bỏ nhiệt từ các tủ rack. Việc lựa chọn giải pháp phù hợp phụ thuộc vào mật độ nhiệt, không gian có sẵn và ngân sách. Theo nghiên cứu của ASHRAE, việc sử dụng hệ thống làm mát cục bộ có thể cải thiện hiệu quả năng lượng của Data Center lên đến 30%.

2.2. Đảm bảo độ tin cậy và ổn định

Độ tin cậy và ổn định là yếu tố then chốt. Data Center cần hoạt động liên tục 24/7 để đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn. Hệ thống điều hòa phải có khả năng hoạt động liên tục và có hệ thống dự phòng để đảm bảo hoạt động trong trường hợp xảy ra sự cố. Các giải pháp phổ biến bao gồm sử dụng hệ thống chiller dự phòng, hệ thống UPS (Uninterruptible Power Supply) và hệ thống giám sát và điều khiển từ xa. Hệ thống UPS cung cấp nguồn điện tạm thời trong trường hợp mất điện, cho phép hệ thống điều hòa tiếp tục hoạt động cho đến khi hệ thống dự phòng được kích hoạt. Hệ thống giám sát và điều khiển từ xa cho phép kỹ thuật viên theo dõi hiệu suất của hệ thống và phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn. Đồ án tốt nghiệp đề cập đến giải pháp MRTG (Multi Router Traffic Grapher) Netwwork Moniter là một "giải pháp mạng lưới giám sát chặt chẽ, đảm bảo sự sẵn sang của hệ thống mạng."

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Trung Tâm Tối Ưu

Để thiết kế một hệ thống điều hòa trung tâm tối ưu cho Data Center, cần tuân thủ một quy trình bài bản và khoa học. Quy trình này bao gồm nhiều bước, từ việc thu thập thông tin và xác định yêu cầu, đến lựa chọn thiết bị, thiết kế hệ thống và kiểm tra hiệu suất. Bước đầu tiên là thu thập thông tin chi tiết về Data Center, bao gồm kích thước, bố trí, mật độ nhiệt, loại thiết bị và yêu cầu về độ tin cậy. Thông tin này sẽ giúp xác định công suất làm mát cần thiết và các yêu cầu kỹ thuật khác. Bước tiếp theo là lựa chọn thiết bị phù hợp, bao gồm chiller, bơm, quạt, bộ lọc và hệ thống điều khiển. Việc lựa chọn thiết bị cần dựa trên hiệu suất, độ tin cậy, chi phí và khả năng bảo trì. Sau khi lựa chọn thiết bị, cần thiết kế hệ thống ống dẫn, hệ thống thông gió và hệ thống điều khiển. Thiết kế hệ thống cần đảm bảo phân phối không khí đều, giảm thiểu tổn thất áp suất và cho phép điều khiển chính xác nhiệt độ và độ ẩm. Cuối cùng, cần kiểm tra hiệu suất của hệ thống để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả năng lượng.

3.1. Xác định yêu cầu và thông số thiết kế

Bước đầu tiên trong quy trình thiết kế là xác định các yêu cầu cụ thể của Data Center. Điều này bao gồm xác định công suất làm mát cần thiết, nhiệt độ và độ ẩm mong muốn, yêu cầu về độ tin cậy và các tiêu chuẩn tuân thủ. Công suất làm mát cần thiết phụ thuộc vào mật độ nhiệt của Data Center và có thể được tính toán dựa trên tổng công suất tiêu thụ của các thiết bị. Nhiệt độ và độ ẩm mong muốn thường được xác định bởi các tiêu chuẩn như ASHRAE TC9.9. Yêu cầu về độ tin cậy phụ thuộc vào cấp độ Tier của Data Center. Các tiêu chuẩn tuân thủ có thể bao gồm ANSI/TIA-942, ISO 27001 và các quy định địa phương. Theo Đồ án tốt nghiệp, các thông số tính toán bên trong phòng cần được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9250:2012, với giải nhiệt độ làm việc và độ ẩm lần lượt là 20°C đến 25°C và 45% đến 55%.

3.2. Lựa chọn thiết bị điều hòa trung tâm phù hợp

Việc lựa chọn thiết bị phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điều hòa. Các thiết bị chính bao gồm chiller, bơm, quạt, bộ lọc và hệ thống điều khiển. Chiller là thiết bị tạo ra nước lạnh và cần được lựa chọn dựa trên hiệu suất, công suất và loại môi chất lạnh. Bơm được sử dụng để tuần hoàn nước lạnh và cần được lựa chọn dựa trên lưu lượng và áp suất. Quạt được sử dụng để phân phối không khí và cần được lựa chọn dựa trên lưu lượng và áp suất. Bộ lọc được sử dụng để loại bỏ bụi và các hạt khác khỏi không khí và cần được lựa chọn dựa trên hiệu quả lọc. Hệ thống điều khiển được sử dụng để điều khiển và giám sát hệ thống điều hòa và cần được lựa chọn dựa trên khả năng điều khiển, khả năng giám sát và khả năng tích hợp với các hệ thống khác. Theo Đồ án tốt nghiệp, việc lựa chọn hệ thống Chiller có nhiều ưu điểm như "máy lạnh trung tâm có thể đặt trên tầng mái, các dàn trao đổi nhiệt được đặt trong các phòng điều hoà, hệ thống đường ống nước lạnh phân phối cho các dàn trao đổi nhiệt được đi trong hộp kỹ thuật và trên trần giả."

IV. Ứng Dụng Thực Tế Thiết Kế Điều Hòa Trung Tâm

Thiết kế hệ thống điều hòa trung tâm có thể được áp dụng trong nhiều loại Data Center, từ các Data Center nhỏ đến các Data Center lớn. Tuy nhiên, các nguyên tắc thiết kế cơ bản vẫn giống nhau. Một ví dụ về ứng dụng thực tế là thiết kế hệ thống điều hòa cho một Data Center mới. Trong trường hợp này, cần thu thập thông tin chi tiết về Data Center, xác định yêu cầu về công suất làm mát, lựa chọn thiết bị phù hợp, thiết kế hệ thống và kiểm tra hiệu suất. Một ví dụ khác là nâng cấp hệ thống điều hòa cho một Data Center hiện có. Trong trường hợp này, cần đánh giá hiệu suất của hệ thống hiện tại, xác định các vấn đề tiềm ẩn, lựa chọn thiết bị nâng cấp và thực hiện nâng cấp. Trong cả hai trường hợp, việc tuân thủ quy trình thiết kế bài bản và khoa học là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống điều hòa hoạt động hiệu quả và tin cậy.

4.1. Nghiên cứu điển hình Thiết kế cho Data Center Vinagame

Đồ án tốt nghiệp tập trung vào việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí trung tâm cho trung tâm dữ liệu Vinagame (VNG Campus). Dự án này bao gồm việc thiết kế điều hòa chính xác cho các phòng dữ liệu, phòng điện, phòng năng lượng IT, cùng với điều hòa văn phòng cho các phòng làm việc của nhân viên. Thiết kế tuân thủ các tiêu chuẩn và yêu cầu kỹ thuật, với mục tiêu đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của trung tâm dữ liệu. Đồ án chi tiết hóa các bước tính toán cân bằng nhiệt ẩm, lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí, chọn máy và thiết bị, và thiết kế hệ thống đường ống gió và nước lạnh.

4.2. Phân tích hiệu quả năng lượng của Data Center

Hiệu quả năng lượng ngày càng trở thành một yếu tố quan trọng. Các Data Center tiêu thụ lượng điện lớn và việc tối ưu hóa hiệu suất năng lượng có thể giúp giảm đáng kể chi phí vận hành. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng bao gồm sử dụng chiller hiệu suất cao, hệ thống điều khiển thông minh, hệ thống làm mát cục bộ và hệ thống thu hồi nhiệt. Hệ thống điều khiển thông minh có thể tự động điều chỉnh công suất làm mát dựa trên nhu cầu thực tế, giúp giảm thiểu lãng phí năng lượng. Hệ thống thu hồi nhiệt có thể tận dụng nhiệt thải từ các thiết bị để sưởi ấm hoặc làm mát các khu vực khác trong tòa nhà. Theo QCVN 09:2017, việc tuân thủ các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả là bắt buộc.

V. Kết Luận và Xu Hướng Phát Triển Điều Hòa Data Center

Thiết kế hệ thống điều hòa trung tâm cho Data Center là một lĩnh vực phức tạp và đòi hỏi sự am hiểu sâu sắc về các nguyên tắc kỹ thuật, yêu cầu kinh tế và các xu hướng phát triển. Để thiết kế một hệ thống điều hòa hoạt động hiệu quả, tin cậy và tiết kiệm năng lượng, cần tuân thủ một quy trình bài bản, lựa chọn thiết bị phù hợp và áp dụng các giải pháp tiên tiến. Trong tương lai, hệ thống điều hòa cho Data Center sẽ tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về hiệu suất, độ tin cậy, tiết kiệm năng lượng và tính linh hoạt. Các xu hướng phát triển bao gồm sử dụng các hệ thống làm mát bằng chất lỏng tiên tiến, ứng dụng trí tuệ nhân tạo và học máy để tối ưu hóa hiệu suất, và tích hợp các hệ thống điều hòa với các nguồn năng lượng tái tạo.

5.1. Xu hướng sử dụng hệ thống làm mát bằng chất lỏng

Hệ thống làm mát bằng chất lỏng ngày càng trở nên phổ biến trong Data Center vì chúng có thể làm mát hiệu quả hơn so với hệ thống làm mát bằng không khí. Hệ thống làm mát bằng chất lỏng có thể trực tiếp làm mát các thành phần bên trong máy chủ, cho phép loại bỏ nhiệt gần nguồn phát nhiệt hơn. Điều này giúp giảm thiểu tổn thất nhiệt và cải thiện hiệu quả năng lượng. Các loại chất lỏng làm mát phổ biến bao gồm nước, dầu khoáng và chất lỏng điện môi. Việc lựa chọn chất lỏng làm mát phụ thuộc vào hiệu suất, chi phí và khả năng tương thích với các thiết bị.

5.2. Ứng dụng AI trong điều khiển Data Center

Trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (ML) đang được ứng dụng rộng rãi để tối ưu hóa hiệu suất. Các thuật toán AI/ML có thể phân tích dữ liệu từ các cảm biến và hệ thống điều khiển để dự đoán nhu cầu làm mát, điều chỉnh công suất làm mát và phát hiện các vấn đề tiềm ẩn. AI/ML có thể giúp giảm thiểu lãng phí năng lượng, cải thiện độ tin cậy và giảm chi phí vận hành. Ví dụ, AI/ML có thể được sử dụng để dự đoán nhu cầu làm mát dựa trên tải công việc của máy chủ, điều kiện thời tiết và các yếu tố khác. Sau đó, AI/ML có thể điều chỉnh công suất làm mát để đáp ứng nhu cầu dự đoán, giúp tiết kiệm năng lượng.

22/09/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ Hiện nay, thế giới đã và đang tiếp tục bước vào cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Cuộc cách mạng này đã và đang làm thay đổi rõ nét phương thức lao động sản xuất và trao đổi hàng hóa của con người. Chúng ta ngày càng được nghe tới nhiều hơn về trí tuệ nhân tạo, điện toán đám mây và các trang thương mại điện tử.

Các doanh nghiệp lớn nhất trên thế giới hiện nay đã không còn là những tập đoàn về ô tô hay ngân hàng như đầu những năm 2000 mà thay vào đó các công ty đứng đầu về vốn hóa trên bảng xếp hạng các doanh nghiệp hàng đầu thế giới lại là những tên tuổi gắn chặt với internet như:Alphabet, Microsoft, Amazon,. Tại Việt Nam những tên tuổi hàng đầu có thể kể đến như: Viettel, FPT, Vinagame, ….Các tập đoàn nêu trên đã ngày đêm số hóa để chuyển từ thế giới thực thành thế giới số. Đứng đằng sau những bước phát triển vượt bậc đó là sự hoạt động thầm lặng nhưng không bao giờ nghỉ ngơi của các trung tâm dữ liệu. Nhiều doanh nghiệp đã bắt đầu ứng dụng các nền tảng công nghệ để chuyển thành các danh nghiệp số nhằm tiếp cận nền công nghiệp 4.

Quá trình chuyển đổi số đi kèm lượng lớn dữ liệu khổng lồ đang được tạo ra, phân tích và lưu trữ tại các trung tâm dữ liệu trên thế giới.1 Tổng quan về trung tâm dữ liệu và tiêu chuẩn Tier 3 Trung tâm dữ liệu ( hay còn gọi là phòng máy chủ) là các khối thiết bị của bất kì tổ chức nào có khả năng lưu trữ tập trung, sao lưu, quản lý, kết nối, truyền dữ liệu và xử lý dữ liệu.1 Quy hoạch và thiết kế trung tâm dữ liệu Một phần quan trọng khác của trung tâm dữ liệu là cơ sở hạ tầng tiện ích như nguồn điện, điều hòa không khí, chữa cháy và các thiết bị an ninh khác. Một trung tâm dữ liệu phải đảm bảo ba yêu cầu chức năng chính: - Bố trí không gian phù hợp để bảo vệ máy chủ, các thiết bị lưu trữ hệ thống mạng. - Nguồn cung cấp điện và kết nối mạng luôn được đảm bảo. - Điều kiện nhiệt độ, độ ẩm được kiểm soát trong phạm vi cho phép.

Khi thiết kế, quy hoạch trung tâm dữ liệu cần xem xét đến các vấn đề sau: - Độ ẩm và rò rỉ nước: Đảm bảo trung tâm dữ liệu không được đặt bên dưới phòng nào có thể khiến nước hoặc hơi ẩm rò rỉ vào trung tâm dữ liệu. Để ngăn chặn không khí rò rỉ và độ ẩm, không thiết kế các cửa sổ mở ra bên ngoài. Chỉ sử dụng lối đi lại ở mức tối thiểu. - Chất ô nhiễm: Cô lập trung tâm dữ liệu với các nguồn ô nhiễm.

Đảm bảo lượng không khí cấp vào trung tâm dữ liệu sạch sẽ ( nồng độ bụi trong phòng thấp hơn 100mg/m2/24h – TCV 9259/2012). Duy trì nồng độ bụi, độ ẩm nhiệt độ trong giới hạn xác 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat định để giảm thiểu ảnh hưởng xấu lên hệ thống. Lý tưởng nhất là trung tâm dữ liệu được tạo ra như một phòng nhỏ trong một phòng to ( room in room), có nghĩa là không có bức tường nào là một phần của mặt tiền bên ngoài. - Vận chuyển: Đảm bảo rằng có đầy đủ lối di chuyển vào/ ra trung tâm dữ liệu từ sảnh, thang máy vận chuyển hàng hóa hoặc lối di chuyển các thiết bị khác.

- Nhiệt độ và độ ẩm: Đảm bảo trung tâm dữ liệu có thiết bị điều hòa cần thiết kế để làm mát tất cả hệ thống. Thiết lập hệ thống cảnh báo, xử lý tự động để kiểm soát nếu nhiệt độ hoặc độ ẩm vượt ngưỡng quy định. - Luồng khí: xem xét luồng khí vào và khí thải của hệ thống và đảm bảo luồng khí phù hợp nhu cầu làm mát và tiết kiệm năng lượng. - Phòng mở rộng: Thiết kế trung tâm dữ liệu theo cách có thể đáp ứng nhu cầu mở rộng thiết bị trong tương lai.

Bao gồm hệ thống cung cấp năng lượng, không gian sử dụng,… 1.2 Phương án lắp đặt thiết bị Cấu hình và bố trí thiết bị CNTT Định hướng luồng khí qua các máy chủ rất quan trọng để tản nhiệt hiệu quả. Nó bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm cấu trúc tủ, kích tước tủ, hệ thống tản nhiệt của tủ,… Các vấn đề thường gặp khi bố trí thiết bị: - Vị trí của các tủ rack được thiết kế sao cho khí nóng thoát ra của tủ này không đi vào tủ khác, dẫn đến việc làm nóng tủ thứ hai. - Lưu lượng không khí làm mát không đủ. Điều này có thể do khoảng cách giữa các tủ hay các thiết bị không đủ.

Các tủ cần có khả năng mở tối thiểu 63% trước và sau để có lượng không khí đầy đủ. - Vị trí của các tủ tạo ra các vùng có mật độ nhiệt lớn. ASHRAE khuyến nghị nên bố tri các giá đỡ thiết bị theo hướng phân biệt luồng không khí lạnh và nóng, có nghĩa là sắp xếp các giá đỡ theo hàng sao cho mặt trước của tủ nhận được luồng không khí lạnh và mặt sau quay về luồng không khí nóng. Kiểu thiết kế này giảm thiểu việc hòa trộn không khí nóng và lạnh để tối đa hóa khả năng tản nhiệt của hệ thống.

- Theo tiêu chuẩn ANI/TIA/EIA – 942 năm 2012, phải có tối thiểu 4 feet (1200 mm) ( tương đương với hai viên gạch lát sàn 600x600 mm) để lắp đặt thiết bị. Tối thiểu phía sau 2 feet (600 mm), phía trước được khuyến nghị là 3 feet (900 mm).3 Tiêu chuẩn Tier 3 A, Giới thiệu về các cấp độ Tier Hiện nay trên thế giới có tổ chức Uptime Institute, một tổ chức của Mỹ đã đưa ra các tiêu chuẩn đánh giá cho việc thiết kế, xây dựng và vận hành về dịch vụ của các trung tâm dữ liệu. Việc đánh giá của Uptime Institute chia làm bốn cấp độ, từ thấp đến cao, gồm: 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Tier 1, Tier 2, Tier 3 và Tier 4. Cấp độ Tier 1 là cấp độ thấp nhất và Tier 4 là cấp độ cao nhất của thang đánh giá.

Các đặc điểm của các cấp độ được thể hiện trong bảng 1. 1: Các tiêu chí đánh giá cấp độ Tier Tiêu chuẩn Đặc điểm Tier 1 - Các thiết bị CNTT chỉ được cung cấp bởi đường dẫn không có dự phòng. - Công suất của các thành phần không có sự dự phòng. - Uptime: 99,671% Tier 2 - Các thiết bị CNTT tương đương hoặc cao hơn mức độ tier 1 - Hạ tầng và các thành phần đều được dự phòng - Uptime: 99,741% Tier 3 - Mức độ này các tiêu chí xếp hạng cao hơn tier 1 và tier 2 - Các thiết bị CNTT được cung cấp bởi nhiều đường độc lập - Tất cả thiết bị phải được cung cấp bởi nguồn điện kép và cấu trúc liên kết phải phù hợp kiến trúc của TTDL - Uptime: 99,982% Tier 4 - Mức độ này là mức độ đánh giá cao nhất của TTDL - Tất cả hệ thống làm lạnh phải tách biệt với chế độ nguồn kép - Uptime: 99,995% B, Tiêu chí chuẩn Tier 3 Một trung tâm dữ liệu đạt chuẩn Tier 3 phải thỏa mãn các tiêu chí sau: - Trung tâm điều hành phải cá các khả năng sau: + Giám sát và điều khiển hệ thống mạng, điện, điều hòa, phòng cháy và an ninh của DC.

+ Giải pháp Multi Router Traffic Grapher ( MRTG) Netwwork Moniter là giải pháp mạng lưới giám sát chặt chẽ, đảm bảo sự sẵn sang của hệ thống mạng. Đồng thời, đo lưu lượng truy cập và sử dụng, phát hiện sự thay đổi trạng thái kết nối, đưa ra các cảnh báo khi đạt ngưỡng định trước, hỗ trợ cho giám sát mạng, phát hiện các sự cố kịp thời, góp phần hạn chế tối đa thời gian down- time. + Sử dụng hệ thống Camera giám sát được kết nối với đầu ghi hình DVR theo dõi hình ảnh bên trong và bên ngoài DC. + Hệ thống quản lý mạng Network Management Sytem (MNS) có khả năng giám sát một cách ổn định trạng thái hoạt động của các thiết bị mạng, server, thông số trạng thái mỗi đường truyền….

Đồng thời, hệ thống này cũng phát hiện ra sự thay đổi kết nối mạng 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat và đựa ra các thông báo kịp thời trước khi tốc độ kết nối vượt quá ngưỡng cho phép. Nhờ đó hạn chế tối đa được thời gian down-time. + Hỗ trợ truy cập từ xa: Tier 3 data center cần có khả năng hỗ trợ khách hàng truy cập và giám sát máy chủ từ xa. Khách hàng không nhất thiết phải lên trung tâm dữ liệu nhưng vẫn theo dõi và giải quyết được vấn đề xảy ra đối với máy chủ như đang trực tiếp ở data center.

+ Theo dõi thông số về môi trường thường xuyên và liên tục, giúp kỹ thuật viên điều chỉnh hệ thống điều hòa hoạt động cho phù hợp. + System log: Kết nối với máy chủ Syslog phải luôn luôn bật để giám sát quá trình vận hành hệ thống. - Khả năng dự phòng: + Các máy phát điện hoạt động dự phòng 1+1. Máy nổ có bể dầu riêng đảm bảo không bị gián đoạn khi hoạt động.

+ DC Tier 3 cần dự phòng ít nhất N+1 các thiết bị như trạm biến áp, UPS, máy phát điện, cáp backbone. + Có thể tiến hành bảo trì bất cứ lúc nào mà không gây ra sự gián đoạn dịch vụ. - Hệ thống điều hòa: + + Kiểm soát độ ẩm chính xác (+/-5%) Kiểm soát nhiệt độ chính xác ((+/-1℃) + Kết nối mạng và hệ thống BMS hiện hành + Giám sát bộ lọc khí và điều khiển tốc độ quạt gió + Vận hành liên tục, ổn định 24h/7 + Độ ồn thấp do hấp thụ thay vì phản âm.2 Giới thiệu về công trình Vinagame (VNG) là một công ty công nghệ Việt Nam, thành lập vào năm 2004 với 4 mảng sản phẩm chính là: Trò chơi trực tuyến, nền tảng kết nối, thanh toán điện tử và dịch vụ điện toán đám mây. Sau 15 năm hoạt động, VNG là doanh nghiệp khởi nghiệp kỳ lân đầu tiên tại Việt Nam khi được định giá trên 1 tỷ USD.

2 Campus có tổng diện tích xây dựng và sử dụng 52440 m. Tòa nhà là tổng hợp của nhiều phòng làm việc, phòng chức năng với Công trình thiết kế bản đồ án của em có trụ sở tại khu chế xuất Tân Thuận, Quận 7 với tên gọi VNG Campus.VNG nhiệm vục khác nhau, trong đó có bốn phòng dữ liệu đặt tại tầng 2 và tầng 3 với thông số kích thước được thể hiện dưới bảng 1.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ