0701 Data Centre1

Популярные приемы и схемы охлаждения дата-центров

Дата-центры должны иметь надежную систему охлаждения, желательно с резервной системой — это аксиома. При этом выбор схем охлаждения не слишком велик. Наиболее популярными способами охлаждения ЦОД являются:

Фреоновые системы. Этот способ используется давно, системы фреонового охлаждения доступны. Минусом является энергоэффективность таких систем и ограниченность их масштабирования. Кроме всего прочего, длина трассы с хладагентом также ограничена техническими причинами.

Водное охлаждение c использованием гликолевых растворов. В таких системами основным хладагентом является фреон, а тепло/хладоносителем уже выступает другое вещество — это вода или гликолевые растворы. При этом длина трассы может быть гораздо выше, чем в предыдущем случае.

Комбинированные системы с фреоном и водным/гликолевым хладагентом. Применение таких систем практически неограничено, часто в ЦОД используется какая-либо комбинированная схема.

Пассивное или активное охлаждение атмосферным воздухом. В этом случае используются различные варианты: и теплообменные конструкции с ротором, и прямые системы охлаждения, и косвенные. Главное — добиться использования уличного воздуха для охлаждения, с фильтрацией воздуха от загрязнителей.

Недостатки классических фреоновых систем. Такие системы охлаждения нельзя использовать в больших дата-центрах, поскольку внешние блоки сплит-систем нужно где-то размещать, а места для них не всегда хватает. Кроме того, ограничена и длина трассы, о чем уже говорилось выше. Третья причина — не слишком высокая энергоэффективность, что приводит к высоким операционным затратам на эксплуатацию системы охлаждения.

Системы с промежуточным охладителем. Это может бысть система, в которой в качестве теплоносителя используется вода, пропилен либо этиленгликоль. В этом случае фреон охлаждает трассу с теплоносителем, а не помещения, и работа такой системы гораздо более эффективна.

Минусом промежуточного хладагента является повышенная удельная цена на охлаждение отдельной стойки, в случае использования такой системы в небольшом дата-центре. Если же комбинированную систему используют для крупного или среднего ЦОД, затраты на охлаждение отдельной стойки становятся ниже, чем в случае использования фреоновой системы охлаждения. Это уже плюс.

Еще плюс для комбинированной системы — экономия места для размещения систем охлаждения, удовлетворительная масштабируемость, возможность изменения конструкции. В таких системах можно использовать этиленгликоль, который не замерзает в зимнее время, в отличие от водного хладагента.

Использование пассивных систем охлаждения. К сожалению, подобные системы можно применять только на малых площадях, включая ЦОД-ы всего с 1-5 серверными стойками. Возможны варианты, но в целом, ситуация именно такая.

Системы охлаждения внешним воздухом. Использование таких систем, в целом, может быть довольно эффективным, особенно в регионах умеренного климатического пояса и более высоких широт. Именно фрикулинг используется в некоторых дата-центрах, включая дата-центр Facebook в Лелоа, Швеция.

Если рядом с дата-центром есть водоем, то можно использовать воду в своих целях: погрузить каналы с хладагентом в водоем (при этом нужно получить разрешения ряда органов, отвечающих за охрану окружающей среды), и использовать воду как основной или дополнительный способ охлаждения.

Стоит отметить, что специалистами давно разработаны параметры выбора систем охлаждения для дата-центров и ЦОД различного типа. Главным параметром является мощность ДЦ. Если мощность ниже 500 кВт, скорее всего, будет использоваться система охлаждения с фреоном. Если от 500 кВт до 1МВт, используется вода или теплоносители другого типа. Если мощность 1 МВт, то используются системы так называемого бескомпрессорного холода.

В качестве аварийной системы может использоваться бассейн с заранее охлажденной водой. Такой бассейн может быть открытым или закрытым, и вода в нем будет охлаждать хладагент в линии до момента запуска аварийных генераторов — если электричество вдруг отключится. Время работы такой аварийной системы обычно не превышает 15 минут, но этого может быть вполне достаточно для запуска генераторов.

Наиболее распространенные ошибки при планировании охлаждения ЦОДа

Главной ошибкой является то, что теплоносители, включая воду и атмосферный воздух, очищают далеко не всегда. Тем не менее, воду необходимо подготавливать для эксплуатации, так же, как и воздух. В противном случае чувствительные к загрязнению элементы стоек/серверов могут просто выйти из строя (кстати, в Юго-Восточной Азии профилактические работы по замене оборудования приходится проводить гораздо чаще, чем в других регионах, именно из-за загрязнения воздуха).

Ну, а неочищенная вода может оказывать вредное влияние на стенки трубопроводов, которые, постепенно истончаясь, могут прорваться.

comments powered by Disqus