Как создать в ЦОДе хорошую погоду

Представление новинок и обмен опытом в области систем охлаждения – ключевого элемента инженерной инфраструктуры ЦОДа – стало уже традиционной частью ежегодной международной конференции «ЦОД». 15-ю по счету конференцию «ИКС-Медиа» провела в декабре в цифровом формате.

 

 

Важнейшую роль играет климат того региона, где располагается объект. Как рассказала Ирина Арепина, менеджер по работе с ключевыми клиентами Hosser Telecom Solutions (HTS), поставщика решений немецкой компании Stulz, в выпускаемых этим производителем системах охлаждения проработаны варианты для средней полосы России (для температуры до -40°C) и северных регионов (Якутии, ХМАО, ЯМАО и других мест, где температура может опускаться до -60°C). Соответственно предусмотрены два варианта низкотемпературного комплекта. В нашей стране немало и южных регионов (Калмыкия, Астрахань, Краснодар и др.), где температура может подниматься до +60°C, а если оборудование размещается на черной кровле, то температура эксплуатации будет еще выше. Для таких регионов HTS предлагает решения с особым фреоном (с высокой температурой конденсации) и соответствующим подбором наружных блоков. 

 

 

«Хотя тенденция к повышению энергоэффективности прослеживается, фреоновое охлаждение остается на первом месте как наиболее экономически выгодное, особенно для малых объектов, – отмечает Ирина Арепина. – Но все больше заказчиков готовы к экспериментам, рассматривают возможность естественного охлаждения (фрикулинга) даже на очень маленьких объектах, например, в одном из наших проектов – при тепловыделении всего 4 кВт». 

 

Выбор системы охлаждения, очевидно, зависит и от типа объекта. Но даже для однотипных объектов существует множество вариантов. Так, в небольших контейнерных и модульных ЦОДах можно использовать как рядные кондиционеры, так и моноблочные, оборудование системы охлаждения можно устанавливать в основном помещении или выносить в отдельный модуль и т.д.

 

При тепловой нагрузке до 250 кВт эксперт HTS рекомендует рассмотреть возможность применения решений с непрямым фрикулингом. А при большей нагрузке (до нескольких мегаватт) – водяное охлаждение с различными холодильными машинами и доводчиками шкафного или рядного типа внутри помещений. При этом также можно задействовать фрикулинг. Наконец, для суперкомпьютеров (при высокой тепловой нагрузке на стойку) HTS практикует установку градирен производства Guntner. Они могут использоваться либо для непосредственного охлаждения стойки, либо для охлаждения холодильной машины внутреннего исполнения, которая, в свою очередь, будет охлаждать доводчики. Ирина Арепина призвала также обращать внимание на этапность заполнения ЦОДа: нет гарантии, что мощный кондиционер, если он не снабжен регулировкой холодопроизводительности, сможет поддерживать температурно-влажностный режим с необходимой точностью при относительно небольшой нагрузке.

 

 

Помимо местоположения объекта (климата), на выбор оптимального способа отвода тепла из серверных залов, как отметил менеджер по работе с проектными организациями Kelvion Михаил Дюжев, влияет доступность электроэнергии, воды и других ресурсов. Компания Kelvion – один из крупнейших производителей теплообменного оборудования в мире. Ее продукция до 2015 года была известна многим специалистам под брендом GEA. Компания имеет два завода в России: в Солнечногорске (Московская область) и в Новосибирске, на которых изготавливаются разборные и сварные пластинчатые теплообменники, тепловые пункты и другие изделия.

 

 

При дефиците воды, по мнению эксперта Kelvion, оптимальный вариант – сухое охлаждение. Для этого часто используют драйкулеры, которые могут работать в режиме естественного охлаждения. Kelvion выпускает различные варианты драйкулеров, плоской и V-образной форм, и комплектует их различными вентиляторами AC и EC, в том числе малошумными, способными работать при сверхнизких температурах (до -60°C) и со взрывозащитой. 

 

При доступности воды более энергоэффективным может стать использованием сухих градирен с адиабатическим увлажнением, которое в продуктах Kelvion реализовано в виде форсуночного или матового увлажнения. Еще более энергоэффективна открытая градирня. Но расход воды в этом случае существенно увеличивается.

 

 

Технический эксперт по ЦОДам компании Legrand Роман Цветаев обратил внимание слушателей на документ Code of Conduct, в котором собраны лучшие практики в области повышения энергоэффективности ЦОДов. Одна из ключевых рекомендаций документа – изоляция горячих/холодных коридоров. Важность этого фактора получила максимальную оценку (5 баллов).

 

  

 

По словам Романа Цветаева, в базовом варианте обычно изолируют холодные коридоры. Но все чаще практикуется изоляция горячих зон, поскольку это позволяет повысить энергоэффективность и лучше контролировать температуру. Важный тренд в области монтажных конструктивов – увеличение высоты стойки до 2,5 м (52U). Legrand рекомендует устанавливать в ЦОДах «умные» шкафы, в которых используется система Raritan, обеспечивающая контроль электропитания, физического состояния среды эксплуатации и доступа. 

 

Как и многие другие зарубежные компании, Legrand активно сотрудничает с российскими производителями. Так, на базе ее оборудования российская Datark производит модульные ЦОДы. В них применяется широкий спектр продуктов Legrand – от серверных шкафов, ИБП (Archimod), PDU (Raritan) и электрических щитов до СКС, системы лотков (Cablofil), основного/аварийного освещения и мониторинга микроклимата. 

 

Следует отметить, что Legrand располагает одним из самых полных наборов продуктов для ЦОДов, в том числе таких хорошо известных специалистам брендов, как Raritan, Minkels, StarLine, Borri. То, что компания пока недостаточно представлена в российских проектах, ее эксперт связал с поздним выходом на отечественный рынок ЦОДов.

 

 

Значительное повышение эффективности охлаждения ИТ-оборудования при грамотной изоляции коридоров отмечают и российские производители. В числе других преимуществ такой изоляции Сергей Никитин, ведущий менеджер по развитию бизнеса компании C3 Solutions, назвал сокращение затрат на эксплуатацию систем кондиционирования (благодаря снижению энергопотребления и экономии моторесурса оборудования), устранение зон локального перегрева, а также уменьшение рисков эксплуатации ИТ-оборудования в режиме недостаточного охлаждения.

 

 

Эксперт C3 Solutions проанализировал три основных варианта изоляции коридоров. Первый – изоляция с опорой на шкафы. В этом случае все элементы системы изоляции опираются на шкафы, размеры этих элементов соответствуют параметрам, указанным в основных отраслевых стандартах, а ширина коридора обычно составляет 750, 1200 или 1500 мм. Изделия для изоляции под другие размеры коридора запрашиваются дополнительно.

 

Второй вариант – система изоляции коридоров с самонесущей конструкцией. Она предназначена для решений с частой «миграцией» шкафов или использованием нестандартного оборудования. Самонесущая изоляция легко монтируется и позволяет установить элементы инженерной инфраструктуры еще до размещения стоечного оборудования. Кроме того, это решение дает возможность легко устанавливать или перемещать шкафы в процессе эксплуатации. Конструкция не предъявляет особых требований к размещаемому оборудованию и совместима со шкафами произвольной ширины и высотой до 52U.

 

 

Третий вариант – изоляция с отводом воздуха над шкафами – применяется только для горячих коридоров. Может использоваться как при наличии фальшпола, так и при его отсутствии. Потолочные панели не перекрывают верхнюю плоскость коридора, а образуют канал для отвода горячего воздуха в систему воздухоотвода или за фальшпотолок. В этом случае большая часть помещения превращается в огромный резервуар кондиционированного (холодного) воздуха, что упрощает поддержание необходимого температурного режима для отдельно стоящего негабаритного ИТ-оборудования.

 

Сергей Никитин призвал особенно тщательно относиться к изоляции щелей. Он отметил, что далеко не все зарубежные производители имеют решения для оборудования и коридоров нестандартных размеров, поэтому специалистам C3 Solutions нередко приходится под индивидуальный заказ изготавливать части системы изоляции или всю систему целиком.

 

 

Свои решения для охлаждения представила на форуме компания Mitsubishi Electric. Хорошо известная прежде всего своими бытовыми кондиционерами, эта компания выпускает и широкий ассортимент решений для технологического кондиционирования. Оборудование для ЦОДов она поставляет под брендом RC. Надо заметить, что итальянская RC Group, ныне часть Mitsubishi Electric, уже более 50 лет занимается такими решениями и, как утверждает Сергей Новиков, продакт-менеджер направления «Холодильные машины и вентиляция» Mitsubishi Electric, именно она изготовила первый кондиционер для серверных комнат.

 

В портфеле Mitsubishi Electric – полный «джентельменский набор» решений для ЦОДов: классические прецизионные кондиционеры шкафного типа и межрядные кондиционеры для систем высокой плотности, кондиционеры на фреоне и воде, с одним и двумя контурами охлаждения, а также всевозможные холодильные машины.

 

Особенность ее прецизионных кондиционеров – возможность объединения внутренних блоков через ЛВС. Это позволяет контролировать до 10 агрегатов с помощью одного пульта управления, а также реализовать различные схемы резервирования. Так, включение резервных агрегатов может осуществляться для снятия чрезмерной тепловой нагрузки или в случае отключения других агрегатов в связи с аварийной ситуацией, техническим обслуживанием или сбоем электропитания. Возможно выравнивание времени наработки агрегатов путем поочередного включения резервных агрегатов (из режима ожидания).

 

 

 

Революцией в прецизионном кондиционировании Сергей Новиков назвал технологию X Type. X-образный водяной теплообменник имеет меньшее аэродинамическое сопротивление по сравнению с традиционным восьмирядным. Это позволяет снизить энергопотребление, значительно сократить затраты на техническое обслуживание, а также обеспечить высокую надежность и непрерывность работы.

 

 

Среди решений Mitsubishi Electric стоит также выделить охлаждаемую дверь – теплообменник с вентилятором, который устанавливается на стойку (не занимает места в серверной) и позволяет отвести от нее более 25 кВт. Еще один интересный продукт – FREE COOLER – использует наружный воздух для понижения температуры в помещении. Представляя собой блок вентилятора с фильтром и «мозгами», это устройство дает возможность задействовать естественное охлаждение в помещениях с ранее установленными кондиционерами.

 

Помимо признанных игроков, таких как Schneider Electric, Vertiv и Cabero, на рынке систем охлаждения для ЦОДов все активнее проявляют себя новые компании. Спектр решений расширяется, конкуренция растет, и это все на пользу потребителю.