W 1965 r. Gordon E. Moore, współzałożyciel firmy Intel stwierdził, że firmy będą co roku podwajać moc obliczeniową procesorów. W 1975 roku zaktualizował swoje stwierdzenie i wydłużył ten czas do dwóch lat. Dzisiaj przyjmuje się, że moc obliczeniowa komputerów rośnie dwukrotnie w czasie osiemnastu miesięcy. Zależność ta nazwana została „Prawem Moore’a”.

Podążając tym śladem i zakładając, że większość energii konsumowanej przez sprzęt komputerowy zamienia się w energię cieplną, możemy stwierdzić, że w podobny sposób rosną systemy klimatyzacyjne w serwerowniach. Jeszcze kilka lat temu wielkość obciążenia cieplnego jednej szafy z serwerami rzadko osiągała 5 kW (wartość krytyczną dla klimatyzacji bazującej na szafach klimatyzacyjnych). Obecnie standardem stają się instalacje, gdzie obciążenia cieplne na szafę serwerową osiągają wartość 8, 10 a nawet 20 i 25 kW. Takie wartości obciążeń cieplnych skutkują średnim obciążeniem cieplnym rzędu 3–10 kW na 1 m² powierzchni. Wartości te wydają się być porażające, szczególnie w konfrontacji z założeniami klimatyzacji komfortu.
Istnieją jednak systemy pozwalające na skuteczne i bezpieczne usunięcie zysków ciepła z serwerowni. Są to systemy klimatyzacji wysokiej gęstości, tzw. X-treme Density. Systemy X-treme Density pozwalają usunąć do 35 kW ciepła z jednej szafy serwerowej. W fazie testów są już instalacje umożliwiające usunięcie do 70 kW. Celem dla inżynierów jest natomiast obsługa urządzeń informatycznych generujących zyski ciepła do 100 kW z jednej szafy serwerowej w 2012 roku.

XDFN – system zamknięty
Wśród systemów wysokiej gęstości wyróżniamy systemy zamknięte i otwarte. Przykładem systemu zamkniętego jest rekomendowany przez Emerson Network Power system XDFN (z ang. X-treme Density Five Nines, gdzie five nines oznacza pięć dziewiątek czyli 99,999% dostępności). Rozwiązanie bazuje na modułach szaf serwerowych z wbudowanymi systemami zasilania gwarantowanego, dystrybucji mocy, monitorowania i zarządzania oraz modułach klimatyzacyjnych ze sprężarkami Copeland Digital Scroll™, wyposażonymi w system wczesnej detekcji pożaru Vesda oraz system gaszenia gazem. Całe rozwiązanie gwarantuje użytkownikowi wysoki poziom bezpieczeństwa. Jest to jednak rozwiązanie, które użytkownik skaluje i konfiguruje na początku inwestycji, powielając następnie moduły w miarę powiększania serwerowni. Dlatego XDFN nazywany jest serwerownią Plug and Play i znajduje się w grupie systemów zamkniętych. Rozwiązanie to jest adresowane do sektora MŚP i mniejszych jednostek badawczych (np. katedry na politechnikach i uniwersytetach).

XD – system otwarty
Rozwiązaniem które zrewolucjonizowało klimatyzację w serwerowniach jest system XD produkowany przez Emerson Network Power (XD – ang. X-treme Density). Należy on do grupy systemów otwartych. Charakteryzuje się dużą elastycznością zarówno na etapie projektowania instalacji jak i eksploatacji. Ponieważ serwerownia jest organizmem żywym podlegającym ciągłym zmianom i modernizacji, to właśnie elastyczność stała się kluczowym czynnikiem dla użytkowników.
Na rys 2. przedstawiono schematy pracy systemu XD. Wyróżnić tu można 3 części: wewnętrzną, pośredniczącą i zewnętrzną.

Część wewnętrzna
To zasilane czynnikiem R134a jednostki klimatyzacyjne chłodzące serwery. Transport energii odbywa się tu w sposób dość niekonwencjonalny. Ponieważ instalacje bazujące na tradycyjnym odparowaniu mają ograniczenia dotyczące maksymalnej długości, liczby podłączanych odbiorników i pracy w trybie wykraplania wilgoci (niskie temperatury odparowania czynnika chłodniczego) w tradycyjnej klimatyzacji, aby wyeliminować powyższe wady często szukamy rozwiązania w formie tzw. wody lodowej. Problem zaczyna się jednak w przypadku serwerowni. Tam woda jest elementem niepożądanym (w trosce o bezpieczeństwo sprzętu IT i danych). Dlatego specjaliści z Emersona zastąpili wodę lodową czynnikiem R134a, ale nie w tradycyjnym układzie bezpośredniego odparowania, lecz w formie instalacji wody lodowej. Na zasilaniu mamy zatem czynnik w formie cieczy a na powrocie mieszaninę cieczy i gazu. Tym samym, połączono wszystkie zalety instalacji bezpośredniego odparowania i wody lodowej. Z jednej strony dają one możliwość budowania rozległych instalacji o dużych mocach chłodniczych, z drugiej, w przypadku rozszczelnienia instalacji, dochodzi do odparowania czynnika R134a, zamiast wycieku na sprzęt IT, jak to się dzieje w przypadku wody lodowej.
System XD wewnątrz serwerowni to jednostki klimatyzacyjne XDO, XDV oraz XDH (rys. 3). Jednostki XDO i XDV to jednostki podsufitowe. Jednostka XDH charakteryzuje się największą mocą chłodniczą, ma jednak zasadniczą wadę: jej instalacja zajmuje cenną powierzchnię serwerowni oraz dociąża i tak mocno obciążoną podłogę serwerowni.

Jednostki wewnętrzne montuje się w układzie ciepłych i zimnych korytarzy (rys. 4). Mają one wydajność chłodniczą: 8 kW (XDV), 16 kW (XDO) oraz do 27 kW (XDH). Istnieje też możliwość zastosowania kombinowanych połączeń różnych jednostek np. XDO+XDV lub XDH+XDV (rys. 5). Sposób rozwiązania architektury systemu zależy od możliwości pomieszczenia i indywidualnych preferencji użytkownika. Gdzie jednak tkwi elastyczność całego rozwiązania? W elementach składowych systemu XD. Zasilanie jednostek klimatyzacyjnych odbywa się poprzez magistralę z czynnikiem R134a. Na magistrali zamontowane są porty przyłączeniowe – szybkozłączki. Dodatkowo, połączenie pomiędzy jednostką klimatyzacyjną a portem przyłączeniowym odbywa się poprzez przewód elastyczny o długości do 3 m. Takie rozwiązanie umożliwia połączenie i odłączanie urządzeń od magistrali bez konieczności wykonywania np. lutowania. Operację tą można powtarzać wielokrotnie. Co istotne, można również wykonywać ją podczas pracy instalacji klimatyzacyjnej. Użytkownik nie musi wzywać wyspecjalizowanych firm do modyfikacji systemu klimatyzacyjnego. Dzięki opisanemu wyżej rozwiązaniu możliwe jest wcześniejsze przygotowanie magistrali zasilającej pod docelową wielkość serwerowni. Następnie, użytkownik wypełnia serwerownię np. w 20% zachowując możliwość dalszego dostawiania sprzętu IT. Ponieważ magistrala z portami przyłączeniowymi jest już gotowa, możliwe jest dostawienie np. dwóch szaf z serwerami i dwóch jednostek XDV bez wykonywania jakichkolwiek prac budowlanych, zatrzymywania systemu i jego dodatkowej konfiguracji. Daje to potężne możliwości menedżerom serwerowni w zakresie elastycznego planowania inwestycji. Kolejną zaletą takiego rozwiązania jest praca powyżej punktu rosy, co nie wymaga stosowania dodatkowych instalacji odprowadzenia skroplin (co w pobliżu serwerów jest niedopuszczalne). Ponadto instalacja pracuje maksymalnie efektywnie przy SHR = 1, bez tracenia energii na wykraplanie wilgoci. Kolejnym istotnym elementem jest strategia aby chłodzić bliżej źródła – jednostki klimatyzacyjne zlokalizowane są możliwie blisko serwerów, co pozwala zredukować koszt transportu powietrza. Z porównania klimatyzacji z szafami klimatyzacji precyzyjnej i systemu XD wynika, że koszt transportu powietrza w tradycyjnym układzie jest około pięciokrotnie większy niż w przypadku systemu XD. Idealnym przypadkiem jest bezpośrednie chłodzenie procesorów, co w chwili obecnej znajduje się jeszcze w fazie testów – rozwiązanie to nie wymaga w ogóle pracy wentylatorów systemu klimatyzacji. (...)

Część pośrednicząca
(...)

Część zewnętrzna
(...)