Zdravo, Habr! Prije nekoliko sedmica bio je vruć dan, o čemu smo razgovarali u “pušaonici” radnog razgovora. Samo nekoliko minuta kasnije, razgovor o vremenu pretvorio se u razgovor o rashladnim sistemima za data centre. Za tehničare, posebno zaposlenike Selectela, to nije iznenađujuće, stalno razgovaramo o sličnim temama.
Tokom diskusije odlučili smo da objavimo članak o rashladnim sistemima u Data centrima Selectel. Današnji članak govori o besplatnom hlađenju, tehnologiji koja se koristi u dva naša data centra. Ispod reza je detaljna priča o našim rješenjima i njihovim karakteristikama. Tehničke detalje izneli su šef servisa sistema klimatizacije i ventilacije Leonid Lupandin i viši tehnički pisac Nikolaj Rubanov.
Rashladni sistemi u Selectelu
Evo kratkog opisa koje sisteme hlađenja koristimo u svim našim objektima. Preći ćemo na slobodno hlađenje u sljedećem odjeljku. Imamo u Moskvi, Sankt Peterburgu i Lenjingradskoj oblasti. Vremenski uslovi u ovim regijama su različiti, pa koristimo različite sisteme hlađenja. Inače, u moskovskom data centru često je bio izvor šala da su za hlađenje odgovorni stručnjaci sa imenima Kholodilin i Moroz. Desilo se slučajno, ali ipak...
Evo liste DC uređaja sa korišćenim sistemom hlađenja:
- Berzarina - slobodno hlađenje.
- Cvijet 1 — freon, klasični industrijski klima uređaji za data centre.
- Cvijet 2 - chillers.
- Dubrovka 1 - chillers.
- Dubrovka 2 — freon, klasični industrijski klima uređaji za data centre.
- Dubrovka 3 - slobodno hlađenje.
U našim data centrima nastojimo održavati temperaturu zraka na donjoj granici preporučene domet. Temperatura je 23°C.
O slobodnom hlađenju
U dva data centra, Dubrovka 3 и Berzarina, instalirali smo sisteme besplatnog hlađenja, i to raznih.
Sistem slobodnog hlađenja u DC Berzarina
Osnovni princip sistema slobodnog hlađenja je eliminacija izmenjivača toplote, tako da do hlađenja računarske opreme dolazi usled duvanja uličnim vazduhom. Čisti se pomoću filtera, nakon čega ulazi u mašinsku prostoriju. U jesen i zimu hladan vazduh je potrebno „razblažiti“ toplim da se temperatura vazduha koji duva preko opreme ne menja. Ljeti u Moskvi i Sankt Peterburgu potrebno je dodatno hlađenje.
Podesivi vazdušni poklopci
Zašto besplatno hlađenje? Da, jer je to efikasna tehnologija za rashladnu opremu. Sistemi besplatnog hlađenja su generalno jeftiniji za rad od klasičnih klimatizovanih rashladnih sistema. Još jedna prednost slobodnog hlađenja je što rashladni sistemi nemaju tako jak negativan uticaj na okolinu kao klima uređaji sa freonom.
Shema direktnog slobodnog hlađenja sa naknadnim hlađenjem bez podignutog poda
Važna stvar: besplatno hlađenje se koristi u našim data centrima zajedno sa sistemima za naknadno hlađenje. Zimi nema problema sa dovodom vanjskog hladnog zraka - vani je hladno, ponekad čak i vrlo hladno, pa dodatni sistemi za hlađenje nisu potrebni. Ali ljeti temperatura zraka raste. Kada bismo koristili čisto slobodno hlađenje, unutrašnja temperatura bi bila oko 27 °C. Podsjetimo, Selectelov temperaturni standard je 23°C.
U Lenjingradskoj oblasti, dugoročna srednja dnevna temperatura, čak iu julu, iznosi oko 20°C. I sve bi bilo u redu, ali ponegde je jako vruće. U 2010. godini u regionu je zabeležen temperaturni rekord od +37.8°C. S obzirom na ovu okolnost, ne možete u potpunosti računati na besplatno hlađenje - jedan vrući dan u godini je više nego dovoljan da temperatura pređe standardnu.
Pošto su Sankt Peterburg i Moskva megagradovi sa zagađenim vazduhom, koristimo trostruko prečišćavanje vazduha kada ga uzimamo sa ulice - filtere G4, G5 i G7 standarda. Svaki sljedeći filtrira prašinu iz sve manjih frakcija, tako da na izlazu bude čist atmosferski zrak.
Filteri za vazduh
Dubrovka 3 i Berzarina - besplatno hlađenje, ali drugačije
Iz više razloga koristimo različite sisteme slobodnog hlađenja u ovim data centrima.
Dubrovka 3
Prvi DC sa slobodnim hlađenjem bila je Dubrovka 3. Koristi direktno slobodno hlađenje, dopunjeno ABHM, apsorpcionom rashladnom mašinom koja radi na prirodni plin. Mašina se koristi kao dodatno hlađenje u slučaju ljetnih vrućina.
Hlađenje data centra pomoću sheme slobodnog hlađenja sa podignutim podom
Ovo hibridno rješenje omogućilo je postizanje PUE ~1.25.
Zašto ABHM? Ovo je efikasan sistem koji koristi vodu umjesto freona. ABHM ima minimalan uticaj na životnu sredinu.
Mašina ABHM kao izvor energije koristi prirodni gas, koji joj se snabdeva cevovodom. Zimi, kada automobil nije potreban, može se spaliti gas da bi se zagrejao prehlađeni spoljašnji vazduh. To je mnogo jeftinije od korištenja električne energije.
Pogled na ABHM
Ideja da se ABHM koristi kao sistem naknadnog hlađenja pripada jednom od naših zaposlenika, inženjeru, koji je vidio slično rješenje i predložio primjenu na Selectelu. Napravili smo model, testirali ga, dobili odličan rezultat i odlučili ga povećati.
Izgradnja mašine je trajala oko godinu i po dana, zajedno sa ventilacionim sistemom i samim data centrom. Puštena je u rad 2013. godine. S tim praktički nema problema, ali za rad morate proći dodatnu obuku. Jedna od karakteristika ABHM-a je da mašina održava razliku pritiska unutar i izvan DC prostorije. Ovo je neophodno kako bi se osiguralo da vrući zrak izlazi kroz sistem ventila.
Zbog razlike u tlaku, u zraku praktički nema prašine, jer jednostavno izleti, čak i ako se pojavi. Preveliki pritisak istiskuje čestice van.
Troškovi održavanja sistema mogu biti nešto veći nego kod konvencionalnog hlađenja. Ali ABHM vam omogućava uštedu smanjenjem potrošnje električne energije za grijanje zraka i njegovo hlađenje.
Berzarina
Dijagram protoka zraka unutar serverske sobe
Ovdje se koristi slobodno hlađenje sa adijabatskim sistemom naknadnog hlađenja. Koristi se ljeti kada je zrak previše topao, sa temperaturama iznad 23°C. To se često dešava u Moskvi. Princip rada adijabatskog sistema je da hladi vazduh dok prolazi kroz filtere koji sadrže tečnost. Zamislite mokru krpu iz koje isparava voda, hladeći tkaninu i susjedni sloj zraka. Otprilike ovako radi adijabatski sistem hlađenja u data centru. Sitne kapljice vode raspršuju se duž putanje strujanja zraka, što smanjuje temperaturu zraka.
Princip rada adijabatskog hlađenja
Ovdje su odlučili koristiti besplatno hlađenje jer se podatkovni centar nalazi na posljednjem spratu zgrade. To znači da zagrijani zrak koji se emituje napolje odmah ide gore, a ne potiskuje druge sisteme, kao što bi se moglo dogoditi da se DC nalazi na nižim spratovima. Zahvaljujući tome, PUE indikator je ~1.20
Kada je ovaj sprat postao dostupan, bili smo oduševljeni jer smo imali priliku da dizajniramo šta god želimo. Glavni zadatak je bio stvoriti DC sa efikasnim i jeftinim sistemom hlađenja.
Prednost adijabatskog hlađenja je jednostavnost samog sistema. Jednostavniji je od sistema sa klima uređajima, a još jednostavniji od ABHM-a, te omogućava uštedu energije čiji su troškovi minimalni. Međutim, to treba pažljivo kontrolisati kako ne bi završilo kao što je Facebook učinio 2012. godine. Tada se, zbog problema sa podešavanjem radnih parametara, u data centru stvorio pravi oblak i počela je kiša. .
Kontrolni paneli
Sistem je u funkciji tek dvije godine i za to vrijeme smo uočili niz malih problema koje rješavamo sa projektantima. Ali to nije strašno, jer je u naše vrijeme važno stalno biti u potrazi za nečim novim, ne zaboravljajući provjeriti postojeća rješenja.
Stalno tražimo mogućnosti za primjenu novih tehnologija. Jedna od njih je oprema koja normalno radi na temperaturama iznad 23°. Možda ćemo o tome govoriti u nekom od narednih članaka, kada projekat dođe u završnu fazu.
Ako želite da saznate detalje o drugim sistemima hlađenja u našim DC-ovima, onda sa svim informacijama.
Postavljajte pitanja u komentarima, mi ćemo pokušati odgovoriti na što više.
izvor: www.habr.com