Александр Ежов, управляющий направления всеохватывающих инженерных решений компании C3 Tech (заходит в С3 Group)
ЦОДы перебегают на новейшие эталоны, до этого всего, это касается роста перегрузки на каждую стойку. Это просит не только лишь роста размеров подачи электронных мощностей, да и пересмотра организации локального климата снутри ЦОДа. По статистике на кондиционирование воздуха тратится до 40% общей мощности дата-центра, и есть испытанные методы, как понизить это значение.
В котором помещении лучше расположить ЦОД
Во времена спада индустрии в нашей стране было много пустующих производственных объектов, и приспосабливать их под ЦОДы было обыкновенной практикой. Приобрести старенькое помещение и отремонтировать его — проще и дешевле, чем строить новое. Но чем больше площадь стенок и потолка у помещения, вначале не предназначенного под ЦОД, тем больше в ЦОДе “паразитных” тепло- и влагопритоков, а означает, труднее поддерживать локальный климат.
Современные ЦОДы изредка располагают в старенькых производственных зданиях. Но даже в специально построенных зданиях поддерживать локальный климат тем труднее, чем больше его размер. Исходя из этого, в русской практике ЦОДостроения наблюдаются несколько трендов, которые сохранятся в наиблежайшие годы.
Понижение размера помещения ЦОДа. Чем меньше охлаждаемое помещение ЦОДа, тем легче свести к минимуму объемы воздуха, которые необходимо охлаждать и увлажнять. В большенном помещении, даже в случае изоляции прохладного коридора, появляется размер жаркого воздуха, требующий кондиционирования. С ростом размера помещения растут расходы электроэнергии на остывание и увлажнение, не говоря о растратах на доп инженерные системы, такие как фальш-конструкции и надлежащие элементы систем пожарной сохранности.
Огромные помещения делятся перегородками. ЦОДы в помещениях на тыщу стоек уходят в прошедшее. Все почаще огромные помещения ЦОДов делятся перегородками на наиболее маленькие и заполняются очередями: допустим, сначала выстраивается 1-ое изолированное помещение на 50-200 стоек, где разворачивается 1-ая очередь ЦОДа, позже 2-ое и так дальше.
МикроЦОДы стают все популярнее, в особенности в регионах. В больших городках вычислительные мощности можно арендовать в коммерческих дата-центрах. Это комфортно, если дата-центр находится неподалеку от компании и нет заморочек с линиями связи. При других критериях компании нередко принимают решение организовать собственные маленькие вычислительные мощности согласно принципам EDGE-computing. Этот тренд пришел в Россию в 2018 году и ориентирован на компанию периферийных вычислений на маленьких вычислительных мощностях. В Рф такие дата-центры получили заглавие микроЦОДов.
Обычный микроЦОД состоит из 1-3 стоек с закрытой архитектурой остывания: другими словами, охлаждаемый воздух находится снутри стойки и не выходит за ее пределы. Под работу таковой архитектуры изменены, к примеру, некие внутрирядные кондюки. Они присоединяются к стойке сбоку, выдувают воздух прямо в стойку и забирают воздух из нее. Это хорошее решение, которое на русском рынке сделалось итогом тренда на понижение размера охлаждаемого помещения и минимизацию утрат, связанных с доставкой воздуха от кондюка к оборудованию.
Какие технологии дают энергоэффективность
Технологий, которые помогают поддерживать энергоэффективность ЦОДов и популярны сейчас у ЦОДостроителей, довольно много. Приведем несколько примеров.
Система изоляции воздуха — основополагающий элемент ЦОДа для энергоэффективности и экономии средств, служит для минимизации перетоков воздуха. Критически принципиально сделать аэрацию и увлажнение в воздушных коридорах, поэтому что хоть какой кондюк сушит воздух. Даже инверторные модели, которые работают выше 50-60% от собственной полной мощности, понижают влажность.
Построение изолированных прохладных зон дозволяет выводить через стенки наружу часть тепла от ИT-оборудования естественным образом, что в особенности отлично в зимний период. Изоляция жаркого коридора делает еще наиболее выраженный перепад меж жаркой и прохладной зонами. Чем этот перепад больше, тем наиболее высочайшей эффективности кондюков можно добиться.
Герметичная стойка с моноблочным кондюком дозволяет эксплуатировать ИТ-оборудование без сотворения доп критерий — не надо строить серверную и систему ее остывания. На самом деле, это EDGE-центр на два-три сервера, который можно расположить на любом производстве. У этого решения хорошая энергоэффективность, поэтому что все остывание происходит снутри на уровне стойки. Большая выгода выходит, когда на предприятии идет цифровизация, но необходимости в большенном количестве вычислительного оборудования у него нет.
Инверторные технологии. В любом кондюке больше всего энергии потребляет компрессор. Внедрение инверторной технологии дозволяет не только лишь уйти от препядствия пусковых токов, но также существенно понизить потребляемую мощность и продлить нужный срок эксплуатации. К тому же, интегрированный контроллер инвертора дозволяет выслеживать конфигурации рабочих черт, регулировать производительность, замечать нарушения в работе устройства и не допускать пришествия аварийного сбоя.
Внедрение инверторов весьма принципиально не только лишь для энергоэффективности ЦОДа, да и для его бесперебойной работы. Системы энергоснабжения и контроля локального климата заменяются еще пореже, чем вычислительные мощности. В том числе, поэтому что для их подмены требуется частичная либо полная остановка ЦОДа и демонтаж оборудования. И здесь есть ровная связь: чем подольше работает компрессор — тем меньше ЦОД простаивает. К огорчению, некие производители продолжают использовать в собственных кондюках обыденные компрессоры типа старт-стоп. Инверторы при всем этом они дают, как опцию за доп средства.
ЕС-технологии. Подобная история касается вентиляторов. На шкафных кондюках ранее использовались вентиляторы с движком, отделенным от рабочего колеса, а для передачи вращения использовались ремни. Это было трудно, громоздко и добивалось особого обслуживания. Потом возникли вентиляторы с системами плавного запуска и регулировкой мощности в ручном режиме.
На данный момент производители начали перебегать на ЕС-вентиляторы – электронно-коммутируемые устройства, у каких плата управления находится в корпусе, контроллер вентилятора сам регулирует его скорость и так же, как инвертор, смотрит за его параметрами. Это дозволяет наиболее буквально регулировать характеристики локального климата. Не считая того, плавный запуск и остановка, защита от выхода в режим перегрузки минимизируют опасности поломки вентилятора из-за недлинного замыкания либо нарушения изоляции обмотки.
Терморегулирующие устройства. Терморегулирующий вентиль (ТРВ) — нужный элемент в любом холодильном контуре, будь то холодильник либо кондюк. Чем больше термическая перегрузка, чем больше тепла приходит на кондюк, тем активнее исправляется фреон и выше его давление на выходе. В промышленных системах ТРВ — это механический клапан, который дозволяет наращивать или уменьшать отверстие для прохождения водянистого фреона для начала его испарения.
Если мощность ЦОДа и его термическая перегрузка неизменные, ТРВ подстраивается под эту термическую нагрузку и выходит на определенный уровень открытия. Если перегрузка в ЦОДе интенсивно изменяется в течение денька, ТРВ не постоянно на физическом уровне успевает за переменами, что может привести как к убыстрению выхода ТРВ из строя, так и нарушению холодильного цикла, перегреву обмоток компрессора либо попаданию водянистого фреона в линию всасывания. К огорчению, выход из строя ТРВ находится далековато не сходу — обычно в процессе квартального либо полугодового технического обслуживания.
В современных кондюках заместо ТРВ употребляют ЭРВ — электрический расширительный вентиль, который делает те же функции, но его работа строится на базе данных, приобретенных с электрических детекторов давления и температуры, тогда как работа ТРВ регулируется передачей температуры от медного трубопровода баллону с термочувствительным газом. Отсюда и главный плюс ЭРВ — мгновенная реакция на изменение термический перегрузки. Это не только лишь дозволяет очень стремительно и буквально регулировать теплосъем с воздуха, да и не допускает перегрева обмоток и затопление картера компрессора. К тому же, если происходит сбой ЭРВ либо его выход из строя, контроллер сходу оповещает о этом.
Выбор ТРВ либо ЭРВ – дело вкуса. Одни инженеры склонны доверять механике, остальные – электронике.
Как эксплуатировать энергоресурсы повторно
Теплоресурсы стоят средств. Тепло, которое выделяет ЦОД, можно попробовать утилизировать на подогрев остальных объектов. Высчитать, на что конкретно хватит этого тепла, достаточно трудно. Но чем больше усилий и инвестиций будет вложено в систему утилизации тепла на стадии проектирования и строительства, тем резвее система себя окупит и даст плюсы в виде значимой экономии энергоресурсов.
В зимний период тепло от ЦОДа можно утилизировать на нагрев строения, где он находится. Можно подогревать через теплообменник приточный воздух, можно, к примеру, подогревать воду перед главным нагревом для подачи в систему водоснабжения. Принципиальный момент – если в ЦОДе плавающая термическая перегрузка, то и передача энергии для подогрева тоже будет непостоянной. В таком случае нормально применять конкретно системы преднагрева для понижения потребляемых энергоресурсов, но не исключать их полностью.
Энергоэффективность ЦОДа можно, а основное — необходимо облагораживать
Энергоэффективность ЦОДа можно высчитать зависимо от региона расположения, площади помещения и того, занимает ли ЦОД часть огромного строения либо находится в отдельном строении.
Теплопотери и энергоэффективность также варьируются зависимо от сезона. В связи с сиим приблизительно 5 годов назад в обиход ЦОДостроителей вошло понятие коэффициента не попросту энергоэффективности, а сезонной энергоэффективности.
В целом, чем больше ЦОД, тем больше внимания следует уделять достижению энергоэффективности.