Rambler's Top100
Статьи
Татьяна МИТРОФАНОВА  24 июля 2014

Современному ЦОДу – современное охлаждение

Многие замечают, как в реалиях изменяющегося современного мира быстро устаревают наши смартфоны, ноутбуки и другие гаджеты, а на смену им приходят более продвинутые и мощные устройства. Эта же тенденция не обходит стороной и обслуживание ЦОДов.

Татьяна Митрофанова, руководитель филиала в г. С.-Петербург, NordVent

С каждым годом вычислительные устройства совершенствуются и становятся более компактными и энергоемкими, что создает трудности для систем кондиционирования. Мощность стоек при сохранении номинальных габаритов становится в разы больше, и применения стандартного подхода охлаждения зала с разделением на горячий и холодный коридоры уже не достаточно. Возникают проблемы с перетечками горячего воздуха, которые полностью не решаются изолированием коридоров, поскольку образуются локальные точки перегрева.

Современной альтернативой вышеупомянутым подходам является охлаждение на уровне рядов, где задействованы межрядные кондиционеры, которые интегрируются между стойками и подают воздух параллельно ряду стоек. Это дает возможность равномерно распределять холодный воздух и свести к минимуму расстояние между стойкой и подаваемым холодным воздухом. Поскольку теперь кондиционеры охлаждают стойки расположенные рядом, отпадает необходимость в мощных вентиляторах, что существенно снижает энергопотребление. 

 

Рис. 1. Межрядный кондиционер от NordVent

Межрядные кондиционеры

Ярким примером межрядных кондиционеров является CoolClose компании NordVent (рис. 1). Благодаря тому, что он имеет три и более ЕС-вентилятора (в зависимости от модели), система охлаждения быстро и гибко реагирует на локальные зоны, меняя скорость вращения каждого вентилятора по своему усмотрению. Регулирование температуры, влажности и подвижности воздуха обеспечивает точный контроль климатических параметров воздушной среды при постоянных колебаниях тепловой нагрузки в ЦОДе.

Главное преимущество межрядных кондиционеров -- небольшие размеры серверного помещения ввиду отсутствия фальшпола и одновременно с этим высокий теплосъем. Все это дает возможность располагать мощные ЦОДы в небольших помещениях. 

Небанальный подход

Если говорить о типовых прецизионных кондиционерах, то к ним также можно подойти не стандартно. Хороший пример тому серия SmartSpace от NordVent (рис. 2), где перемещение ЕС-вентиляторов под фальшпол стало настоящей находкой, которая позволила значительно снизить статические потери и сэкономить до 61% потребляемой мощности по сравнению с обычной системой на охлажденной воде. После перемещения вентиляторов под фальшпол освободилось пространство в самом кондиционере, 

Рис. 2. Кондиционеры SmartSpace от NordVent

что позволило увеличить площадь теплообменника, то есть номинальная холодопроизводительность кондиционера возросла. В то же время сопротивление со стороны воды и воздуха на теплообменнике снизилось, что привело к значительной экономии на мощности насосов и двигателях вентиляторов. И это еще не все: поскольку теперь основной корпус не находится под давлением, существенно снижается риск утечек.

В классике – акцент на детали

Но не будем забывать о классическом варианте исполнения прецизионных кондиционеров. За последние годы к ним значительно возросли требования по энергосбережению, и теперь все больше внимания уделяется деталям. Так, например, в прецизионном кондиционере CoolSure компании NordVent (рис. 3) установлен электронный терморегулирующий вентиль (EEV), обеспечивающий точный расход хладагента и оптимальную рабочую точку, что значительно экономит электроэнергию по сравнению с обычным терморегулирующим вентилем (ТРВ). 

Не оставлен без внимания и компрессор, который съедает основную часть электроэнергии. Вместо обычного ступенчатого регулирования компания NordVent использует в кондиционерах CoolSure инверторный высокоэффективный спиральный компрессор, который существенно снижает энергопотребление и уровень шума, обеспечивает плавный пуск и отсутствие больших пусковых токов, быстро выходит на заданный температурный режим и точно поддерживает температуру до ±0,5˚С за счет плавного управления скоростью вращения двигателя.

Рис. 3. Прецизионный кондиционер CoolSure

Стоит также отметить длительный срок службы инверторных компрессоров по сравнению с их обычными собратьями, благодаря отсутствию частых циклических включений и плавной нагрузки.

Отдельное внимание уделено автоматике с интеллектуальной системой управления. Свободно программируемый логический контроллер оснащен сенсорным дисплеем, также реализована возможность удаленного доступа через интернет. Система управления поддерживает различные протоколы диспетчеризации, отправляет аварийные сигналы по электронной почте или посредством SMS-оповещения, выбирает идеально сбалансированный режим между экономией энергии и продлением срока службы кондиционера.

Помимо перечисленного, высокой энергоэффективности кондиционера также способствует наличие бескорпусных вентиляторов с электронно-коммутируемым ЕС-двигателем. Бесщеточный электродвигатель на постоянных магнитах увеличивает срок службы и повышает надежность за счет отсутствия трения электрических контактов и, как следствие, увеличивает КПД двигателя.

 

Рис. 4. Система охлаждения Mirage

Адиабатическое охлаждение: новые возможности

В последние годы допустимые границы параметров, рекомендованных ASHRAE, значительно расширились, что способствовало появлению возможности использовать в ЦОДе традиционную адиабатическую систему охлаждения. Такая система в установке Mirage компании NordVent (рис.4) позволяет частично или полностью отказаться от фреонового контура. Использование естественного охлаждения в сочетании с косвенным адиабатическим позволяет сэкономить до 70% энергии, таким образом существенно сокращая ежегодные эксплуатационные расходы. 

Преимущество использования непрямого адиабатического охлаждения состоит в том, что насыщенный влагой воздух после прохождения форсунок не попадает в серверную, а проходит через рекуператор и, забирая тепло, выбрасывается наружу. Таким образом, наружный воздух и воздух в серверной не смешиваются. Сама система адиабатического охлаждения будет работать только в жаркие месяцы. В остальное время будет задействован «сухой» режим, то есть насосы будут выключены и отвод тепла из серверной будет осуществляться посредством одного рекуператора. Лишь только когда температура воздуха поднимется выше 29˚С, включится встроенный фреоновый контур.

Как показывают исследования, применение косвенного адиабатического охлаждения в ЦОДе дает потрясающий эффект. Так, коэффициент энергоэффективности PUE будет составлять всего 1.02, в то время как EER будет равняться 11! Если рассматривать потребление воды, то коэффициент использования воды к мощности ИT-оборудования (WUE) будет составлять порядка 0,18 л/кВт*ч. Такие невероятные результаты говорят сами за себя. 

Фрикулинг: прямой или косвенный?

Развитие установок кондиционирования воздуха для объектов телекоммуникаций и мобильной связи также не стоит на месте.

Рис. 5. Кондиционер FreeBox от NordVent

Использование прямого естественного охлаждения (фрикулинга) не обошло стороной и их. Количество суток с температурой воздуха менее 7˚С составляет в среднем порядка 200 суток в год в Москве и Санкт-Петербурге, а в других регионах этот показатель еще выше, что создает благоприятные условия для применения прямого фрикулинга. Так, например, кондиционер FreeBox от NordVent экономит до 80% электроэнергии в год! 

Сам кондиционер FreeBox (рис. 5) располагается снаружи контейнера, экономя место внутри и упрощая процесс монтажа на уже функционирующих объектах. Контроллер кондиционера управляет как самим кондиционером FreeBox с функцией свободного охлаждения, так и двумя системами комфортного охлаждения. Это позволяет гибко регулировать работу системы кондиционирования в целом и выбирать наиболее оптимальные режимы работы. 

 К сожалению, применение прямого фрикулинга при наличии жестких требований к влажностным параметрам невозможно. И в этом случае имеет смысл обратить внимание на чиллер PowerLine от NordVent (рис. 6) с косвенным фрикулингом. 

Используя потенциал наружного воздуха, удается сократить время работы компрессоров и минимально задействовать их в переходные периоды.

Рис. 6. Чиллер PowerLine от NordVent

 Благодаря тому, что теплообменник с функцией фрикулинга встроен в корпус чиллера, площадь, занимаемая холодильной системой, минимальна. Плавное регулирование производительности компрессоров и скорости вращения вентиляторов совместно с использованием теплообменников фрикулинга позволяет существенно уменьшить эксплуатационные затраты при круглогодичном использовании. Простой монтаж и низкая стоимость чиллера PowerLine делает его наиболее популярным по сравнению с другими видами чиллеров с функцией фрикулинга.

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что наша компания готова предложить самые передовые технологии в области охлаждения ЦОДов, акцентируя особое внимание на вопросы энергосбережения, а специалисты компании NordVent помогут выбрать наиболее оптимальные и эффективные решения с учетом всех последних инноваций.

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!
Поделиться: