NordVent Mirage - адиабатическое охлаждение ЦОДов уже в продаже!

ИКС: В ассортименте компании NordVent есть и чиллеры, и прецизионные кондиционеры, в которых используются уже ставшие традиционными технологии охлаждения и кондиционирования помещений дата-центров. С чем связано обращение вашей компании к другим принципам организации системы кондиционирования воздуха?

-- Это связано с общей ситуацией на рынке, где не ослабевает интерес к энергосберегающим технологиям, несмотря на трудности их реализации и, как правило, дороговизну подобных решений. Владельцы мегаваттных дата-центров уже давно развернулись в сторону энергосберегающих технологий, а сейчас ими заинтересовались и те, чьи ЦОДы имеют энергопотребление в несколько сотен киловатт. На традиционные системы охлаждения в среднем приходится порядка 30% общего энергопотребления дата-центра, так что поиск новых энергоэффективных решений в области охлаждения и кондиционирования воздуха в серверных залах обещает серьезную отдачу. Именно поэтому компанией NordVent была разработана новая система адиабатического прецизионного кондиционирования Mirage .

ИКС: В чем новизна технологий, примененных в системе NordVent Mirage?

-- В системе NordVent Mirage реализована идея использования адиабатического увлажнения воздуха для его охлаждения. В принципе ничего нового в ней нет -- этот эффект известен из школьного курса физики. Всем давно известно, как можно охладить воздух в ходе адиабатического процесса, потратив для этого минимум энергии. Однако до сих пор все построенные на этом принципе системы были по сути единичными образцами, сделанными по индивидуальным проектам. Новизна в том, что компания NordVent реализовала эту технологию на базе промышленного серийно выпускаемого оборудования и адаптировала ее для нужд ЦОДа, который должен быть не только энергетически и экономически эффективен, но еще и надежен.

ИКС: По какой схеме работает система NordVent Mirage?

-- В этой системе организованы два не связанных друг с другом воздушных контура охлаждения: замкнутый внутренний контур проходит через серверные помещения дата-центра, а внешний разомкнутый контур имеет вход и выход на улицу. При движении по внутреннему контуру на входе в систему Mirage теплый воздух из серверного зала сначала проходит через воздушные фильтры карманного типа, затем через пластинчатый рекуператор (где и происходит его охлаждение), а потом направляется обратно в серверный зал с помощью вентиляторов. В том случае, если температура воздуха во внешнем контуре охлаждения слишком велика для обеспечения нужной температуры в серверном зале, после вентиляторной секции воздух может быть доохлажден дополнительным водяным охладителем. Во внешнем контуре воздух с улицы сначала попадает на карманные фильтры, затем проходит через оросительную камеру (именно здесь происходит его адиабатическое охлаждение), направляется в вышеупомянутый пластинчатый теплообменник и потом через вентиляторную секцию выбрасывается наружу.

ИКС: Что собой представляют компоненты этой системы?

-- Фильтры карманного типа, которые используются на входе и внешнего и внутреннего контуров, представляют собой стандартные фильтры класса G4, M3 или F7 (выбор зависит от конкретных требований к чистоте воздуха). Вентиляторные секции, расположенные на выходе каждого контура, состоят из трех прямоточных вентиляторов, каждый из которых имеет электронно-коммутируемый двигатель и семь обратнозагнутых трехмерных лопаток. Такой вентилятор характеризуется плавным пуском, возможностью работы в широком диапазоне нагрузок, быстрым выходом на требуемый режим работы, низкими показателями шума и тепловыделения. Вентиляторная секция имеет резервирование по схеме N + 1, т.е. при выходе из строя одного вентилятора мощности двух оставшихся хватит для нормальной работы всей системы. На полную мощность вентиляторы включаются только тогда, когда температура наружного воздуха поднимается выше 22°С.

Оросительная камера представляет собой систему форсунок из высококачественной стали. Из форсунок попутно поступающему воздуху выбрасывается деминерализованная вода. Часть этой воды идет на адиабатическое увлажнение и, следовательно, охлаждение воздуха, а оставшиеся мелкие капли вместе с потоком воздуха попадают на поверхность пластинчатого рекуператора и тем самым орошают его. Увлажнение рекуператора повышает эффективность теплопередачи, что позволяет отвести дополнительное тепло от воздуха, циркулирующего во внутреннем контуре.

Сердцем всей системы охлаждения является пластинчатый рекуператор, который представляет собой перекрестноточный теплообменник. Его конструкция запатентована и поэтому показать его в разрезе нельзя, но известно, что он сделан из устойчивого к коррозии материала, поскольку постоянно смачивается водой. Кроме того, этот материал имеет гигроскопичное покрытие, иначе вода будет быстро стекать с него и эффективность теплообмена будет снижена. Конечно, такая система охлаждения требует использования воды, специально подготовленной и деминерализованной для уменьшения коррозии. Так как часть подготовленной воды вместе с увлажненным воздухом выбрасывается наружу, то необходимо постоянно пополнять запасы деминерализованной воды, направляемой через форсунки в воздушный поток (в данной системе расход воды составляет 603 кг/ч).

В качестве дополнительного охладителя применяется водяной теплообменник. Он включается в контур лишь в самые жаркие дни года, когда адиабатическое охлаждение не позволяет добиться заданной температуры воздуха на входе в серверы. Соответственно, дополнительные затраты на электроэнергию будут небольшими, поскольку этот охладитель используется только для доохлаждения воздуха всего на несколько градусов. Но в принципе этот охладитель при соответствующем выборе его мощности может работать и в качестве резервного.

Вся работа системы управляется специальным высокопроизводительным контроллером, который быстро реагирует на изменение температуры и влажности наружного воздуха, поддерживая электропотребление вентиляторов и расход воды в системе на оптимальном уровне.

ИКС: Какова производительность всей системы NordVent Mirage? На какие дата-центры она рассчитана?

-- В линейке систем NordVent Mirage выпущены две модели с холодопроизводительностью 104,0 и 124,5 кВт. Обе они имеют высокую энергоэффективность: значение холодильного коэффициента EER (отношение выработанного холода к потребленной системой охлаждения энергии) для них равняется 9,3 и 11,1 соответственно. Они должны обеспечивать подачу на серверы воздуха с температурой не выше 25°С. При этом температура на выходе из серверных стоек составляет +35 или +38°С. Полная потребляемая электрическая мощность этих систем всего 11,2 кВт. Так как это воздушная система охлаждения, то она имеет довольно серьезные габариты (6,92 х 2,88 х 2,64 м) и вес (4850 кг). Предназначается она для ЦОДов с минимальным энергопотреблением ИТ-нагрузки в 100 кВт, но, вообще-то, предполагается, что дата-центр будет более крупным и для его обслуживания будут устанавливаться несколько таких систем.

ИКС: Как должно быть организовано обслуживание систем Mirage?

-- В принципе система Mirage очень устойчива в работе, поскольку построена на надежных многократно опробованных технологиях охлаждения, давно использующихся в промышленных и бытовых помещениях. В ней нет компрессоров, которые требуют периодических регламентных работ. В рекуператоре нет никаких движущихся частей, и поэтому ломаться в нем нечему. В системе есть насос и форсунки, которые хоть иногда и требуют обслуживания, но происходит это нечасто, так как через них проходит предварительно подготовленная очищенная деминерализованная вода. Воздушные же фильтры меняются легко, и их замена -- привычный для любой эксплуатационной службы процесс.

ИКС: Обслуживанием и ремонтом систем Mirage должны заниматься только авторизованные компании?

-- Нет, политика компании NordVent состоит в том, чтобы выпускать достаточно простое в обслуживании и эксплуатации оборудование, не требующее специальной авторизации сервисных компаний. Мы даем право обслуживать системы Mirage любым монтажным компаниям, специализирующимся на системах вентиляции и кондиционирования. Обычно их специалисты имеют опыт установки и ремонта систем увлажнения, которого будет вполне достаточно для работы с системами Mirage. Для сохранения гарантии производителя нужно только выдерживать прописанные в инструкции по эксплуатации интервалы и регламент сервисного обслуживания.

ИКС: Какие реальные ЦОДы уже оснащены такими системами?

-- Первый объект -- расположенный в Амстердаме дата-центр компании ICTroom -- уже построен и скоро будет официально введен в эксплуатацию. Энергопотребление его ИТ-оборудования составляет 750 кВт, его площадь 320 кв. м, на ней размещаются 162 серверные стойки. На крыше этого дата-центра установлены восемь таких адиабатических систем мощностью 124,5 кВт каждая, т.е. запаса мощности хватает на то, чтобы при необходимости проведения обслуживания можно было вывести из эксплуатации две системы. Хотя в обычном режиме работают все восемь систем, и ни одна из них не находится в резерве.

ИКС: Какую экономию даст использование систем адиабатического охлаждения в этом дата-центре?

-- Данных о реальной эксплуатации этого дата-центра еще нет, но расчеты показывают, что при погодных условиях Амстердама, где температура воздуха круглый год не превышает 25°С, система адиабатического охлаждения сможет постоянно работать без включения дополнительного резервного охладителя. При непрерывной работе в течение 365 дней в году от ИТ-нагрузки этого дата-центра нужно будет отвести 6 570 МВт тепла. В 2013 г. в Нидерландах 1 кВт*ч электроэнергии стоил 11,6 евроцентов. При использовании традиционных прецизионных кондиционеров, в которых на выработку 3 Вт холодильной мощности тратится около 1 Вт электроэнергии, счет за электричество составил бы 265 тыс. евро в год. Если же использовать адиабатические системы, то для отведения той же тепловой мощности потребуется 784 МВт электроэнергии, или 95 тыс. евро, т.е. примерно в 2,8 раз меньше. Поэтому, несмотря на более высокую по сравнению с обычными прецизионным кондиционерами начальную стоимость, адиабатические системы окупят себя быстрее -- за один-два года.

ИКС: Как вы оцениваете перспективы продвижения систем Mirage на рынок?

-- Электроэнергия дорожает по всему миру, так что мы ожидаем роста спроса на высокоэффективные системы воздушного охлаждения. Особенный интерес к ним проявляют в Европе, где сильны «зеленые» настроения, и в странах с жарким климатом. Российские клиенты пока проявляют некоторую осторожность, но ее можно объяснить тем, что до сих пор производство подобного оборудования (хоть оно и предлагалось многими производителями) не было поставлено на промышленную основу. Мы же предлагаем системы Mirage именно как серийно выпускаемое стандартное оборудование. Сейчас все больше строится крупных ЦОДов, проекты которых предполагают возможность размещения оборудования на крыше здания или вокруг него, т.е. наши системы явно находятся в тренде. Кроме того, растущая конкуренция на российском рынке предоставления услуг дата-центров заставляет владельцев ЦОДов задуматься над уменьшением эксплуатационных расходов, и, значит, системы Mirage имеют шанс проявить себя.