Rambler's Top100
 
 
Статьи
Александра ЭРЛИХ   Анна ГАЛКИНА (ВАСИЛЬЕВА)  29 сентября 2021

ЦОД без наружных систем охлаждения

Фонтаны в качестве элемента климатической системы офисного ЦОДа позволяют избавиться не только от наружных систем охлаждения, но и от пересушенности воздуха в офисе, а заодно снизить уровень стресса сотрудников.

В современном мире сложно предложить просто офис в аренду в просто бизнес-центре. В условиях, когда 30% сотрудни­ков и более то и дело должны работать дистанционно, предприятиям все чаще требуются серверы с удаленным доступом. Причем желательно, чтобы они располагались там же, где находится сам офис. И те бизнес-центры, которые в состоянии предложить пользование локальным мини-ЦОДом в составе комплекса предоставляемых услуг, оказываются у заказчиков в приоритете. Сегодня при выборе офиса наличие мини-ЦОДа «у дома» не менее важно, чем доступность парковочных мест.

Парадоксально, но при высокой востребованности такой услуги предложений на рынке пока немного. Почему?

Основной фактор, тормозящий развитие мини-ЦОДов формата «у дома», – сложность размещения наружных систем охлаждения. Владельцы бизнес-центров ни в коем случае не готовы устанавливать их на красивом, разработанном ведущими архитекторами фасаде. При этом локальный мини-ЦОД стараются расположить на площадях, которые трудно сдать в аренду под офисы. В основном это подвальные/полуподвальные помещения. Вот тут и возникают сложности с размещением наружных блоков. Хорошо, если в здании есть технический этаж и решетки, обеспечивающие воздухообмен, тогда наружные блоки, пусть и сильно переразмеренные, можно установить там. Хуже, если для размещения наружных систем охлаждения отдают крышу. Как правило, в этом случае длина трасс систем фреонового охлаждения мини-ЦОДа становится критичной. А что делать, если даже крышу бизнес-центра использовать под наружные системы нельзя?
Современные небоскребы

Давайте вспомним черно-белые фильмы. Сколько в них было великолепных фонтанов! Многие из них прекрасно дожили до наших дней. Мы любим рассказывать друг другу о замечательной умиротворяющей атмосфере фонтана Треви в Риме или о величественных фонтанах в Версале, Нимфенбурге, Петергофе. И забываем о том, что раньше фонтаны не только служили украшением, но и прежде всего являлись частью системы охлаждения. Сегодня фонтаны стали новейшим трендом оформления бизнес-центров в Западной Европе.

Цены на офисы в крупнейших мегаполисах Европы стремительно растут, несмотря на пандемию и связанные с ней требования удаленной работы. Увеличивается плотность работников на квадратный метр, а вместе с ней и стресс, которому офисный работник подвергается ежедневно. Одним из способов снижения стресса и в буквальном смысле улучшения микроклимата в офисе стали фонтаны.

Тоска по тишине

Не секрет, что большие команды работают более продуктивно и с меньшим бюрократизмом, занимая одно большое помещение, а не отдельные маленькие комнаты. Кроме того, вызванный пандемией кризис заставил многие компании переехать в офисы меньшей площади и «уплотнить» сотрудников, увеличив количество людей на квадратный метр. Шум, вызываемый разговорами и работой оргтехники, мешает сосредоточиться. В такой обстановке сложно разговаривать по телефону, особенно если приходится говорить на иностранном языке. Эксперты Калифорнийского университета еще в 2018 г. провели исследование, в котором приняли участие порядка 20 тыс. человек, и пришли к неутешительным выводам: работнику, которого отвлекли от решения задачи, в такой обстановке понадобится минимум 23 мин, чтобы снова на ней сконцентрироваться. Представьте, сколько времени ежедневно в подобном офисе должен тратить работник на выполнение своих обязанностей, как часто его будет что-то отвлекать. Неудивительно, что решение рабочих задач иной раз растягивается на значительно более долгое время, чем это позволяют условия конкуренции.

Шум голосов в больших помещениях часто разносится на расстояние до 18 м. В отличие от глаз, мы не можем закрыть уши и отвлечься от посторонних шумов. Биологически мы устроены так, что шум подсознательно воспринимается как сигнал возможной опасности и, как бы мы ни старались, наш мозг постоянно будет отвлекаться на такие сигналы. Даже если использовать беруши или специальные наушники, мы будем продолжать «слышать» шум, воспринимая его через движения, на уровне биополя.

Проблема известна давно, и ее пытались решить по-разному: от установки шумопоглощающих экранов до специальных электронных «ловушек шума», которые, к сожалению, генерируют сильное электромагнитное излучение, негативно влияющее на мозг человека. Пробовали выдавать сотрудникам наушники, заставляя работать в них, пробовали устанавливать изолированные телефонные кабинки. Все меры имели свои негативные последствия.

В 2017 г. одно немецкое предприятие впервые использовало совершенно естественный способ гасить шум в офисе: фонтаны. Толчком для принятия решения стала, как ни странно, старая теория биополей, которой в то время увлекся владелец компании. Напомню: согласно этой теории, каждый человек создает вокруг себя некое биополе, и мы общаемся не только ментально, но и на уровне биополей. Зачастую именно совместимость или, наоборот, несовместимость биополей определяет наше отношение к тому или иному человеку. Так вот, по все той же теории биополей, отношения человека и воды всегда позитивны. Нас успокаивает шелест волн, шум водопада, стук дождевых капель по листве, например. Когда мы хотим отвлечься от проблемы и переключиться, мы часто стремимся попасть к воде. Чем больше водоем, тем лучше. Мы словно чистим свое биополе рядом с водой. Скажете, попахивает битвой экстрасенсов? Точно так же скептически была воспринята идея в консервативной Германии. Но небольшое новаторское немецкое предприятие не испугалось скептиков и поместило воду в офисе. В виде фонтанов.
Системы охлаждения ЦОДа фонтанами

Несмотря на то, что развитие систем охлаждения дата-центров постепенно смещается в сторону свободного охлаждения, требования к уровням влажности и запыленности, а также регион размещения дата-центра зачастую не позволяют полностью отказаться от внутренних замкнутых систем охлаждения, таких как фреоновая или водоводяная (она же водогликолевая). 

В чем заключается особенность охлаждения именно дата-центров? В основном – в довольно высоком температурном графике холодоносителя, будь то вода, раствор гликоля или фреон. Причем тенденция такова, что с каждым годом температура нормальной работы ИT-обо­рудо­вания становится все выше, а это, в свою очередь, означает, что при прочих равных условиях (например, месте размещения) с каждым годом требуется все меньше наружного/уличного оборудования. То есть фактически за счет увеличения температурного напора (разности между средней температурой холодоносителя и температурой охлаждающего его агента) между холодоносителем и окружающей средой, в которую мы хотим отвести тепло нашего дата-центра, нам необходимо все меньше условной площади поверхности теплообмена. Почему площадь теплообменной поверхности условная? Все мы так или иначе привыкли к градирням/драйкулерам/выносным конденсаторам, которые имеют определенную площадь теплообменной поверхности, но если эту часть системы заменить на фонтан, то понятие площади становится действительно условным, поскольку площадью поверхности теплообмена будет площадь соприкосновения водяной глади и воздуха. 

Как видите, принципиально схема системы охлаждения ЦОДа на основе фонтанов практически не отличается от классической схемы охлаждения. За одним-единственным исключением: вместо наружных градирен используются офисные фонтаны. Эффект охлаждения тот же, что у мокрых градирен. Вода охлаждается в падении. Чем длиннее и извилистее путь воды, тем сильнее эффект охлаждения. Однако, в отличие от мокрых градирен, офисный фонтан находится внутри помещения, где исключены скачки влажности. Наоборот, благодаря большой концентрации оргтехники воздух в офисе всегда сухой, даже слишком. Отчего эффективность применения фонтанов в системе охлаждения становится еще выше. Можно даже предотвратить унос воды в системе, устанавливая фонтаны закрытого типа. Правда, при этом теряются эффект увлажнения и звук падающей воды.
Какие же преимущества с точки зрения именно охлаждения дает это решение? Прежде всего всю систему можно разместить внутри здания, а это означает, что можно обойтись без раствора гликоля. Кроме того, с каким бы потрясающим КПД мы не выбрали теплообменник, все равно всегда присутствует паразитное термическое сопротивление стенки, или, говоря проще, потери по температуре. Сравним температурные режимы традиционных систем и систем с фонтанами, исходя из того, что минимальные допустимые законами физики потери температуры на теплопередачу составляют 3К. Если мы рассматриваем систему с фреоновым кондиционером и выносным конденсатором с температурой конденсации 50°С при температуре воздуха на улице 32°С по сухому и 21°С по мокрому термометру, то температурный напор у нас составит 12°С. В системе же с водоводяным чиллером и мокрой градирней закрытого типа в контуре «градирня/конденсатор» чиллера будет циркулировать раствор гликоля с графиком 47/42°С максимум (температура конденсации фреона – 50°С), т.е. максимальный температурный напор составит 20,5°С. 

Эти два варианта системы несколько идеализированы. В аналогичных условиях открытым фонтаном мы можем охладить воду до 21°С, т.е. до температуры мокрого термометра. Если бы мы, скажем, охлаждали фонтаном жидкость с графиком 47/42°С, то температурный напор составлял бы уже не 20,5°С, как в предыдущем случае, а 23,5°С. С другой стороны, при 21°С по мокрому термометру мы легко можем получить при помощи фонтана график 26/21°С. Жидкостью с таким температурным графиком можно охладить ЦОД до 27°С, а при очень большом желании, и что уж душой кривить, почти неограниченных габаритных размерах оборудования – и до 24°С, причем напрямую, без чиллеров и компрессоров.

Если же посмотреть на систему через призму реальности, вернувшись все-таки к компрессорной технологии, то можно говорить о температурном напоре в 26,5°С (при расчетной температуре конденсации 50°С). Это открывает большие возможности для уменьшения мощности охлаждающего оборудования и, как следствие, CAPEX системы охлаждения. Но самое приятное – неважно, какую систему охлаждения в мини-ЦОДе формата «у дома» вы предпочитаете: фонтаны можно использовать как во фреоновой, так и в водоводяной системе. Вы можете охлаждать помещение машзала прецизионниками, холодными стенами, подфальшпольными ВОПами – все эти элементы прекрасно сочетаются с офисными фонтанами. Систему можно сделать бесконечно надежной: фонтаны резервируются точно так же, как и любые наружные элементы системы охлаждения. При использовании офисных фонтанов закрытого типа даже не нужно резервировать источники воды: как в самой обычной водоводяной системе, вода циркулирует по замкнутому контуру и никуда не исчезает.

И никаких наружных систем охлаждения. 

Александра Эрлих, генеральный директор, «ПрофАйТиКул»
Анна Галкина, руководитель консульта­ционного центра, «ПрофАйТиКул»
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!