• Новости
• Блоги
• Аналитика
• Новости компаний
• В СНГ и в мире
• Анонсы

Какое все зеленое: как природа помогает экономить ресурсы ЦОДов

Солнце, ветер и вода, а также снег и сама земля могут стать лучшими друзьями создателей и операторов ЦОДов, помогая возводить и эксплуатировать энергоэффективные и экологичные объекты.

Новость будоражит интернет: в американском штате Невада, в самом сердце пустыни, в районе города Рино строится самый большой в мире ЦОД. И строит его не Google, не Facebook, и даже не Apple – его строит компания-интегратор Switch (почти как Snatch у Гая Ричи J) из известного во всем мире города-казино Лас-Вегас, где она уже управляет двумя дата-центрами. Располагаться новый ЦОД будет в технопарке SuperNAP Tahoe Reno Industrial Campus, его общая площадь составит 6,5 млн кв. км. Он будет оснащен самой современной инфраструктурой, гарантирующей задержку всего 7 мс при передаче данных из дата-центров в Лас-Вегасе, находящемся в более чем 800 км от строящегося технопарка. Компания Switch, которая занимает большую часть технопарка, уже успела привлечь якорного арендатора eBay. Второй по величине ЦОД в этом технопарке создает не менее именитая компания Apple. Но основная «фишка» этих ЦОДов – не невиданные до сих пор размеры, а использование альтернативных технологий в системах получения электроэнергии и охлаждения.

Над всей Невадой безоблачное небо

Две трети из 150 МВт электроэнергии (т.е. 100 МВт), которые нужны компании Switch для ее ЦОДа, будут генерироваться при помощи систем солнечной энергетики. Apple не отстает и также рассчитывает получать 80% необходимой ей электроэнергии, а именно 20 МВт, от солнечных батарей. В прессе постоянно мелькают сообщения о том, что и оставшиеся 20% должны быть покрыты за счет альтернативных источников – систем биогаза и ветряков. И хотя эти сведения до сих пор не подтверждены, Apple не стесняется называть свой новый ЦОД «полностью зеленым». В отличие от своего предпочитающего держаться в тени соседа, Apple свой ЦОД активно рекламирует. По Сети циркулирует, например, такая реклама: «Каждый раз, когда вы посылаете сообщение или е-мейл, это происходит здесь (карта с площадкой Apple в Неваде), где все системы на 100% «зеленые», а значит, работая с нами, вы защищаете Землю». Милое лукавство.

 Но как бы то ни было, солнечные батареи в этих ЦОДах действительно будут и действительно обеспечат то количество электроэнергии, на которое ЦОДы рассчитаны. Вслед за Switch и Apple акцент на использование солнечной энергии делают и компании Facebook и Google, располагающиеся в том же технопарке. Правда, злые языки поговаривают, что такой интерес к нашему светилу обусловлен лишь государственными субсидиями на использование солнечной энергии – треть инвестиций в этот вид альтернативной энергетики засчитывается при уплате налогов – и тем, что Трамп планирует такое субсидирование скоро закончить. Да, эти факторы имеют место быть, но не нужно забывать о том, что в Неваде почти самое большое в мире количество солнечных дней в году – более 300. Если вообще использовать солнечные батареи, то где как не здесь?

Добавьте сюда тот факт, что само размещение солнечных батарей под определенным углом на крыше машинного зала снижает температуру воздуха в нем на 5К, и обусловленную этим огромную экономию на системах охлаждения, и вы получите действительно один из самых «зеленых» ЦОДов на планете.

Сложно сказать, где в России можно найти место с таким количеством солнечных дней в году, но вот климат Средней Азии для этих ЦОДов вполне подходит. Если бы не инфраструктура...

Недостаточно развитая инфраструктура, на мой взгляд, – именно тот фактор, который мешает росту «зеленых» ЦОДов в России и ближнем зарубежье. А как бы хотелось, подобно североевропейским и/или балтийским соседям, охлаждать машинный зал просто холодным наружным воздухом как минимум большую часть года. Возможно, завтра?

Сугроб как инженерная система

А сегодня кому-то, может быть, пригодится опыт, накопленный при создании климатической установки на одном промышленном объекте в северной части России, где в зимний период выпадает большое количество осадков в виде снега. С учетом этого факта проектировщики разработали систему обогрева кровли и одновременно сброса тепла из контура охлаждения конденсаторов холодильных машин.

Здание промышленного предприятия с плоской кровлей изначально не было рассчитано на природные условия региона: при большом скоплении снега нагрузка на опорные конструкции значительно превышала допустимую. С одной стороны, уборка снега с кровли занимала много времени и отвлекала персонал от основного производственного процесса. С другой стороны, технологический процесс требовал круглогодичного использования холода для охлаждения производственных линий.

В связи с этим родилась гениальная, на мой взгляд, идея: разместить трубную разводку от контура охлаждения конденсаторов непосредственно в пространстве кровельных перекрытий.

Температура в трубопроводах составляет +40–50°C – это, по расчетам, позволяет поддерживать температуру поверхности крыши на уровне +4–6°C, что обеспечивает как таяние снега, так и необходимое технологическое охлаждение. Отвод талой воды осуществляется через дренажные каналы на кровле. Таким образом, в зимний период не требуется использовать вентиляторы на сухой градирне для отвода тепла от холодильного оборудования. Как следствие, значительно сокращается расход электроэнергии.

Мне кажется, прекрасный опыт, который стоило бы перенять многим ЦОДам. В этом году такая система охлаждения великолепно работала бы до самых майских праздников.

Военные бункеры – в мирных целях

Интересен также опыт западноевропейских коллег. Если вспомнить не столь давнюю историю, в Западной Европе уже когда-то боялись войны с Россией. Причем ядерной. И боялись настолько сильно, что финансировали строительство множества бункеров для выживания человечества. Часть этих бункеров на сегодня заброшена, а часть получила второе рождение и стала, например, ЦОДами. Расскажу лишь о двух из них.

Бункер К7, расположенный на расстоянии около 80 км от швейцарского Цюриха, был построен в 1948 г. Все его системы жизнеобеспечения были автономны и рассчитаны таким образом, чтобы не зависеть от внешних источников энергии. С 1956 по 1976 гг. бункер служил тайным штабом швейцарской армии. После наступления связанной с развалом Советского Союза «оттепели» он долгие годы был заброшен, а в 2007 г. продан частной компании-провайдеру Deltalis.

Теперь там расположен современный высокотехнологичный и невероятно надежный ЦОД площадью 15 тыс. кв. м и общей емкостью 7 Пбайт. Для климатизации ЦОДа используются горные грунтовые воды, которые ранее шли на пополнение запасов питьевой воды и климатизацию военного бункера. Даже в самые жаркие летние дни температура воды не превышает +5°C, что позволяет полностью отказаться от чиллеров.

Аналогичный опыт есть и в Германии. Недавно компания-провайдер IT Vision Technology (ITVT) приобрела бывший бункер бундесвера и НАТО Erwin Borfink, расположенный неподалеку от Биркенфельда. 31 декабря 2015 г. ЦОД площадью 20 тыс. кв. м  и емкостью 10 Пбайт был запущен в эксплуатацию.

Суперсовременное оптоволокно, позволяющее осуществлять обмен данными с Франкфуртом, находящимся примерно в 160 км, с задержкой 8 мс, – не единственное преимущество этого ЦОДа. Поскольку пожаротушение расположенного глубоко под землей объ­екта сильно затруднено, было принято решение использовать в серверных помещениях воздух с очень низким содержанием кислорода. Для получения необходимого ЦОДу количества электроэнергии были установлены солнечные батареи. Даже в условиях всего лишь 1470 солнечных часов в году (т.е. менее 62 дней – сравните с более чем 300 солнечными днями в Неваде), а также полного отсутствия государственных субсидий на этот вид альтернативной энергетики установка полностью себя окупает. Для системы охлаждения бункера также используются грунтовые воды. Кроме того, часть избыточного тепла идет на обогрев наружных помещений. ЦОД обслуживают 15 человек. Инвестиции в дата-центр составили Ђ3,5 млн – столько стоит создать ЦОД на 60–70 стоек в Москве. И после этого вы все еще убеждены, что энергоэффективно = дорого?

* * *

Несмотря на то что старое поколение проектировщиков, люди, безусловно, с большим опытом и знаниями, боятся бесчиллерных систем, считая их ненадежными и слишком дорогими, не стоит забывать о том, что техника и инженерные науки, так же, как ИТ-индустрия, за последние 20 лет шагнули далеко вперед. Успешный опыт не только зарубежных, но уже и российских коллег в области альтернативного охлаждения открывает современным ЦОДам новые возмож­ности. Стоит ли дальше цепляться за отжившие концепции, находя оправдания по-человечески понятной боязни нового? Сражаться с проектами-клонами конкурентов, демпингуя и понижая стоимость проектов до ухода в минус, лишь бы занять сотрудников работой? Идти на компромиссы с физикой и совестью, дабы хоть что-то заработать, надеясь на авось и хо­лодное лето?

Или открыться новому и современному, создавая уникальные проекты и при этом зарабатывая на них?

Решать вам.