Как работихме усилено, за да подобрим енергийната ефективност на турбинната зала

Посвещавам тази публикация на хората, които излъгаха сертификатите, заради които едва не монтирахме бенгалски огън в залите.

Историята е на повече от четири години, но я публикувам сега, защото NDA изтече. Тогава разбрахме, че центърът за данни (който отдаваме под наем) е почти напълно натоварен и енергийната му ефективност не се е подобрила много. Преди това хипотезата беше, че колкото повече го напълним, толкова по-добре, защото инженерът е разпределен между всички. Но се оказа, че се заблуждаваме в това отношение и въпреки че натоварването беше добро, някъде имаше загуби. Работихме в много области, но нашият смел екип се фокусира върху охлаждането.

Реалният живот на един център за данни е малко по-различен от това, което е в проекта. Постоянни корекции от оперативната услуга за повишаване на ефективността и оптимизиране на настройките за нови задачи. Вземете митичната B-колона. На практика това не се случва, разпределението на натоварването е неравномерно, някъде плътно, някъде празно. Така че трябваше да преконфигурираме някои неща за по-добра енергийна ефективност.

Нашият компресор за център за данни е необходим за различни клиенти. Следователно там, сред обичайните две до четири киловатови стелажи, може да има 23 киловата или повече. Съответно климатиците бяха настроени да ги охлаждат и въздухът просто минаваше през по-малко мощните стелажи.

Втората хипотеза беше, че топлите и студените коридори не се смесват. След измерванията мога да кажа, че това е илюзия, а реалната аеродинамика се различава от модела в почти всички отношения.

изследване

Първо започнахме да разглеждаме въздушните потоци в залите. Защо са отишли ​​там? Защото те разбраха, че центърът за данни е проектиран за пет до шест kW на стелаж, но знаеха, че всъщност те са от 0 до 25 kW. Почти невъзможно е да се регулира всичко това с плочки: още първите измервания показаха, че те пропускат почти еднакво. Но плочки 25 kW изобщо няма, трябва да са не просто празни, а с течен вакуум.

Купихме анемометър и започнахме да измерваме потоците между стелажите и над стелажите. Като цяло трябва да работите с него в съответствие с GOST и куп стандарти, които са трудни за изпълнение, без да изключвате турбинната зала. Не се интересувахме от точността, а от фундаменталната картина. Тоест мериха приблизително.

Според измерванията от 100 процента въздух, който излиза от плочките, 60 процента попада в стелажите, а останалият лети. Това се дължи на факта, че има тежки 15–25 kW стелажи, по които е изградено охлаждането.

Не можем да изключим климатиците, защото ще е много топло на топлите стелажи в района на горните сървъри. В този момент разбираме, че трябва да изолираме нещо от нещо друго, така че въздухът да не скача от ред на ред и така че топлообменът в блока да се случи.

В същото време се питаме дали това е финансово осъществимо.

С изненада откриваме, че имаме консумацията на енергия на центъра за данни като цяло, но просто не можем да преброим вентилаторните конвектори за конкретна стая. Тоест аналитично можем, но всъщност не можем. И ние не можем да оценим спестяванията. Задачата става все по-интересна. Ако спестим 10% от мощността на климатика, колко пари можем да отделим за изолация? Как да броим?

Отидохме при специалистите по автоматизация, които довършваха системата за мониторинг. Благодаря на момчетата: имаха всички сензори, просто трябваше да добавят кода. Отделно започнаха да инсталират чилъри, UPS и осветление. С новата джаджа стана възможно да се види как се променя ситуацията между елементите на системата.

Експерименти със завеси

В същото време започваме експерименти със завеси (огради). Решаваме да ги монтираме на щифтовете на кабелните скари (и без това не е необходимо нищо друго), тъй като трябва да са леки. Бързо решихме балдахини или гребени.

Уловката е, че преди това сме работили с куп доставчици. Всеки има решения за собствени центрове за данни на компаниите, но по същество няма готови решения за търговски център за данни. Нашите клиенти идват и си отиват през цялото време. Ние сме един от малкото „тежки“ центрове за данни без ограничения в ширината на стелажа с възможност за хостване на тези сървъри за мелница до 25 kW. Без предварително планиране на инфраструктурата. Тоест, ако вземем модулни системи за клетки от продавачи, винаги ще има дупки за два месеца. Тоест машинната зала никога няма да бъде енергийно ефективна по принцип.

Решихме да го направим сами, тъй като имаме собствени инженери.

Първото нещо, което взеха, бяха ленти от индустриални хладилници. Това са гъвкави полиетиленови сополи, които можете да удряте. Сигурно сте ги виждали някъде на входа на месния отдел на най-големите хранителни магазини. Те започнаха да търсят нетоксични и незапалими материали. Намерихме го и го купихме за два реда. Закачихме го и започнахме да виждаме какво се е случило.

Разбрахме, че няма да е много добре. Но като цяло се оказа много, много не много добре. Започват да пърхат в потоците като паста. Намерихме магнитни ленти като магнити за хладилник. Залепихме ги върху тези ленти, залепихме ги една за друга и стената се оказа доста монолитна.

Започнахме да обмисляме какво ще очаква публиката.

Да отидем при строителите и да ви покажем нашия проект. Гледат и казват: много са ви тежки завесите. 700 килограма в цялата машинна зала. Вървете по дяволите, казват те, добрите хора. По-точно към екипа на SKS. Нека преброят колко фиде имат в тавите, защото 120 кг на квадратен метър е максимумът.

SKS казват: помните ли, един голям клиент дойде при нас? Има десетки хиляди портове в една стая. По краищата на турбинното помещение все още е добре, но няма да е възможно да го прикрепите по-близо до напречната стая: тавите ще паднат.

Строителите поискаха и сертификат за материала. Отбелязвам, че преди това работихме по честната дума на доставчика, тъй като това беше само тест. Свързахме се с този доставчик и казахме: Добре, готови сме да преминем в бета версия, дайте ни цялата документация. Те изпращат нещо, което не е от много установен модел.

Ние казваме: слушайте, откъде взехте това парче хартия? Те: нашият китайски производител ни изпрати това в отговор на заявки. Според вестника това нещо изобщо не гори.

В този момент разбрахме, че е време да спрем и да проверим фактите. Отиваме при момичетата от отдела за пожарна безопасност на центъра за данни, те ни казват лабораторията, която изследва запалимостта. Съвсем земни пари и срокове (въпреки че проклинахме всичко, докато съставяхме необходимия брой листчета). Учените там казват: донесете материала, ще направим изследвания.

В заключение беше написано, че от килограм вещество остават около 50 грама пепел. Останалото гори ярко, тече надолу и поддържа горенето много добре в локвата.

Разбираме - добре е, че не го купихме. Започнахме да търсим други материали.

Намерихме поликарбонат. Той се оказа по-твърд. Прозрачният лист е два мм, вратичките са четири мм. По същество това е плексиглас. Заедно с производителя започваме разговор с пожарна безопасност: дайте ни сертификат. Изпращат. Подписано от същия институт. Обаждаме се там и казваме: добре, момчета, проверихте ли това?

Те казват: да, провериха. Първо го запалиха вкъщи, после го занесоха само за проби. Там от килограм материал остават приблизително 930 грама пепел (ако я изгорите с горелка). Топи се и капе, но локвата няма да изгори.

Веднага проверяваме нашите магнити (те са на полимерна облицовка). Изненадващо горят лошо.

монтаж

От това започваме да събираме. Поликарбонатът е страхотен, защото е по-лек от полиетилена и се огъва много по-лесно. Вярно е, че носят листове от 2,5 на 3 метра и доставчикът не се интересува какво да прави с него. Но имаме нужда от 2,8 с ширина 20–25 сантиметра. Вратите бяха изпратени в офиси, които изрязаха ламарините според нуждите. А ламелите си ги режем сами. Самият процес на рязане струва два пъти повече от един лист.

Ето какво се случи:

Резултатът е, че системата за клетки се изплаща за по-малко от година. Така спестихме 200–250 kW постоянно от мощността на вентилаторните конвектори. Не знаем колко все още има на охладителите, точно колко. Сървърите сучат с постоянна скорост, вентилаторните конвектори духат. А чилърите се включват и изключват с гребен: трудно е да се извлекат данни от него. Машинната зала не може да бъде спирана за тестове.

Радваме се, че по едно време имаше правило да се инсталират стелажи 5x5 в модули, така че средната им консумация да е максимум шест kW. Тоест топлината не се концентрира от острова, а се разпределя в машинната зала. Но има ситуация, в която има 10 броя 15-киловатови стелажи един до друг, но има стек от тях срещу тях. Той е студен. Балансиран.

Там, където няма брояч, трябва ограда, дълга до пода.

И някои от нашите клиенти са изолирани с решетки. При тях също имаше няколко особености.

Те се нарязват на ламели, тъй като ширината на стълбовете не е фиксирана и се определя честотата на гребена на крепежните елементи: три или четири см вдясно или вляво винаги ще бъдат. Ако имате 600 блок за място в стелажа, тогава има 85 процента шанс той да не се побере. И късите и дългите ламели съществуват заедно и се слепват. Понякога изрязваме ламела с буквата G по контурите на стелажите.

сензори

Преди да се намали мощността на вентилаторните конвектори, беше необходимо да се настрои много точен мониторинг на температурата в различни точки на залата, за да не се правят изненади. Така се появиха безжичните сензори. С кабел - на всеки ред трябва да окачите свое собствено нещо, за да свържете кръстосано тези сензори и понякога удължителни кабели върху него. Това се превръща в гирлянд. Много лошо. И когато тези жици влизат в клетките на клиентите, охраната веднага се вълнува и иска да се обясни със сертификат какво се премахва по тези жици. Трябва да се пазят нервите на охраната. По някаква причина те не докосват безжичните сензори.

И още стойки идват и си отиват. По-лесно е да монтирате отново датчик върху магнит, защото всеки път трябва да се окачва по-високо или по-ниско. Ако сървърите са в долната третина на стелажа, те трябва да бъдат окачени надолу, а не според стандарта на метър и половина от пода на вратата на стелажа в студен коридор. Безполезно е да измервате там; трябва да измерите какво има в желязото.

Един сензор за три стелажа - по-често не е нужно да го окачвате. Температурата не е по-различна. Страхувахме се, че въздухът ще бъде изтеглен през самите подпори, но това не се случи. Но все пак осигуряваме малко повече студен въздух от изчислените стойности. Направихме прозорци в летви 3, 7 и 12 и направихме дупка над стойката. Когато обикаляме, поставяме анемометър в него: виждаме, че потокът отива там, където трябва.

След това закачиха ярки струни: стара практика за снайперисти. Изглежда странно, но ви позволява да откриете евентуален проблем по-бързо.

забавен

Докато правехме всичко това в тишина, пристигна продавач, който произвежда инженерно оборудване за центрове за данни. Той казва: да дойдем да ви разкажем за енергийната ефективност. Пристигат и започват да говорят за неоптималната зала и въздушните потоци. Ние кимаме разбиращо. Защото имаме три години, както е установено.

Те окачват три сензора на всяка стойка. Снимките за наблюдение са зашеметяващи и красиви. Повече от половината от цената на това решение е софтуер. На нивото на предупреждение на Zabbix, но патентовано и много скъпо. Проблемът е, че имат сензори, софтуер и след това търсят изпълнител на място: нямат собствени доставчици за кеджинг.

Оказва се, че техните ръце струват пет до седем пъти повече от това, което направихме ние.

Позоваването

• Седем години опит в работата с център за данни.
• Обиколка на Компресора в младостта му.
• Практика на работа на центъра за данни през 2014 г.
• Как получихме Tier III Uptime за проект, обект и процеси.
• Как теглихме дълбок чугунен дизелов двигател.
• моята поща: [имейл защитен]

Източник: www.habr.com