Menjaga kebersihan udara di dalam fasilitas pusat data merupakan kunci untuk beroperasi secara maksimal dan melindungi peralatan elektronik. Operator harus menyeimbangkan hal ini dengan meminimalkan penggunaan energi HVAC yang meningkatkan emisi gas rumah kaca. Tony Abate, Wakil Presiden dan Chief Technology Officer, AtmosAir Solutions, membahas satu cara untuk mencapai keduanya.
Meningkatnya kebutuhan untuk membangun pusat data baru – dan meningkatkan yang sudah ada – untuk memenuhi tuntutan AI memberikan penekanan baru pada pemanfaatan teknologi agar kinerjanya lebih efisien dan berkelanjutan. AI membutuhkan lebih banyak kapasitas pemrosesan data, daya komputasi tinggi, dan operasi berkelanjutan. Semua ini menghasilkan lebih banyak kapasitas pusat data, lebih banyak luas persegi, dan lebih banyak mesin yang beroperasi.
Telah dikatakan berkali-kali sebelumnya bahwa pusat data telah menjadi hal penting bagi kehidupan modern kita. Bayangkan semua hal yang Anda sentuh setiap hari yang ditransmisikan ke layanan berbasis cloud yang semuanya memiliki server yang ditempatkan di pusat data. PC atau laptop, ponsel pintar, bel pintu pintar, dan bahkan mobil Anda mengirim dan menerima data dari lokasi terpusat.
Pertumbuhan dan permintaan pusat data seperti itu belum pernah terjadi sebelumnya. Menurut McKinsey, pasar pusat data diperkirakan akan tumbuh dari permintaan saat ini sebesar 25GW pada tahun 2024 menjadi 80GW pada tahun 2030. Sebagai gambaran, 1GW sama dengan satu miliar watt. Pembangkit listrik dengan 1GW dapat memberi daya pada 876,000 rumah selama satu tahun. Pusat data akan mengonsumsi daya yang signifikan dan kebutuhan untuk membangun fasilitas baru dan meningkatkan fasilitas lama akan tumbuh secara signifikan.
Pusat data ini akan membutuhkan lebih banyak daya tidak hanya untuk mengoperasikan mesin tetapi juga fasilitasnya. Faktor utama dalam bangunan dengan luas persegi besar ini adalah HVAC (Pemanas, Ventilasi, dan Pendingin Udara).
Lihat gambaran yang lebih besar
Ada dua pertimbangan utama HVAC yang akan membantu membuat pusat data berkinerja lebih baik. Salah satunya adalah kapasitas pendinginan yang memadai; mesin menghasilkan panas, dan suhu yang lebih dingin diperlukan. Pusat data dengan server berdensitas tinggi perlu mempertahankan suhu antara 64-72F untuk memastikan chip di mesin tidak terlalu panas, yang akan menghambat kinerjanya dan menyebabkan kegagalan. Hal ini dapat berdampak buruk pada pusat data, tempat sebagian besar mesin diandalkan untuk beroperasi terus-menerus.
Pentingnya Kualitas Udara
Pengkondisian udara luar merupakan faktor penting dalam setiap bangunan yang sangat membutuhkan kontrol suhu. Di sinilah sebagian besar energi HVAC digunakan. Memanfaatkan strategi untuk membatasi masuknya udara luar sangat penting untuk meningkatkan efisiensi energi di pusat data.
Partikel debu yang masuk dari luar atau dalam gedung dapat menumpuk di server dan menghambat pendinginan, yang menyebabkan kegagalan peralatan. Selain itu, kontaminan gas seperti sulfur dioksida dan hidrogen sulfida dapat bersifat korosif dan merusak server. Langkah-langkah umum yang diambil untuk mengurangi kontaminan ini adalah meningkatkan udara luar untuk mengencerkan kontaminan gas atau filter karbon aktif untuk menyerap gas-gas ini. Filter media untuk mengatasi partikel debu halus biasanya adalah MERV 11 hingga 13 dan banyak fasilitas menggunakan filtrasi multitahap dengan pra-filter dan filter akhir yang dapat mencapai efisiensi HEPA. Filter efisiensi tinggi akan membatasi aliran udara sehingga pendinginan menjadi lebih sulit dan lebih banyak daya yang digunakan.
Energi yang lebih bersih dan lebih hijau
Pusat data menghadapi tantangan yang cukup besar. Menurut Office of Energy Efficiency & Renewal Energy, hanya 20% daya listrik yang tersedia berasal dari sumber yang berkelanjutan, seperti tenaga surya, angin, atau tenaga air. Mengingat tingginya permintaan daya untuk pusat data, bagaimana pusat data dapat beroperasi secara lebih berkelanjutan?
Beberapa telah menerapkan strategi seperti panel surya di atap, mengingat luasnya fasilitas ini, yang dapat menghasilkan daya berkelanjutan. Ada juga banyak peluang untuk mengurangi permintaan daya guna mengondisikan fasilitas tersebut. Membatasi masuknya udara luar dapat berdampak besar pada pengurangan permintaan daya. Selain itu, lebih sedikit udara luar akan mengurangi kontaminan seperti partikel PM 2.5 yang perlu disaring.
Menerapkan strategi untuk menggunakan teknologi pembersihan udara canggih, seperti ionisasi udara bipolar dapat membersihkan udara, mengurangi partikel dan senyawa gas, serta memungkinkan bangunan untuk mengalirkan kembali lebih banyak udara yang telah dikondisikan pada suhu tertentu dan menggunakan energi yang jauh lebih sedikit. Selain itu, pembersihan udara yang ditingkatkan seperti yang dijelaskan di atas dapat mengurangi kebutuhan akan filter media efisiensi tinggi. Menggunakan filter dengan peringkat MERV yang lebih rendah akan mengurangi pembatasan aliran udara, mengurangi kebutuhan daya kipas dari peralatan HVAC, dan menghasilkan aliran udara yang lebih baik untuk pendinginan yang sangat dibutuhkan. Kedua efek ini akan menghasilkan permintaan daya yang lebih rendah.
Secara khusus, teknologi ionisasi bipolar menyebabkan kerusakan fase gas dari kontaminan gas, mengurangi elemen yang berpotensi korosif ini dan menyebabkan partikel menggumpal, menjadi lebih besar dan lebih berat, di mana filter yang kurang efisien dapat menangkapnya dengan lebih baik. Manfaat lain dari teknologi ini adalah netralisasi muatan statis, karena teknologi ini menghasilkan ion positif dan negatif seperti yang ditemukan di alam. Netralisasi statis ini akan mencegah partikel debu terkumpul di server dan memungkinkan server beroperasi lebih dingin dan lebih efisien.
Semua pilihan ini mengurangi kebutuhan daya dan mengurangi jejak karbon fasilitas, membantu memenuhi tujuan keberlanjutan.
Monitor untuk meminimalkan
Saat ini, banyak gedung memantau kualitas udara dalam ruangan secara langsung agar dapat beroperasi lebih efisien dan berkelanjutan. Memahami tingkat CO2 dapat memandu fasilitas untuk melakukan penyesuaian otomatis pada ventilasi luar. Pelacakan tingkat partikel dapat membantu fasilitas menggunakan perawatan berbasis kinerja, seperti penggantian filter berdasarkan data IAQ, daripada perawatan preskriptif berdasarkan kalender.
Bahkan saat permintaan terhadap pusat data meningkat dan daya yang dibutuhkan untuk mengoperasikannya meningkat, penggunaan strategi kreatif seperti pembersihan udara dan pemantauan udara yang canggih dapat membantu meminimalkan penggunaan energi dari fasilitas tersebut dan meningkatkan keberlanjutan serta dampaknya terhadap lingkungan.