Hei, Habr! Pari viikkoa sitten oli kuuma päivä, josta keskustelimme työchatin ”tupakkahuoneessa”. Vain muutaman minuutin kuluttua keskustelu säästä muuttui keskusteluksi datakeskusten jäähdytysjärjestelmistä. Tekniikalle, erityisesti Selectelin työntekijöille, tämä ei ole yllättävää; puhumme jatkuvasti samanlaisista aiheista.
Keskustelun aikana päätimme julkaista artikkelin Selectelin konesalien jäähdytysjärjestelmistä. Tämän päivän artikkeli käsittelee ilmaista jäähdytystä, tekniikkaa, jota käytetään kahdessa palvelinkeskuksessamme. Leikkauksen alla on yksityiskohtainen tarina ratkaisuistamme ja niiden ominaisuuksista. Teknisiä yksityiskohtia jakoivat ilmastointi- ja ilmanvaihtojärjestelmien huoltoosaston päällikkö Leonid Lupandin ja vanhempi tekninen kirjoittaja Nikolay Rubanov.
Selectelin jäähdytysjärjestelmät
Tässä on lyhyt kuvaus siitä, mitä jäähdytysjärjestelmiä käytämme kaikissa tiloissamme. Siirrymme vapaajäähdytykseen seuraavassa osiossa. Meillä on Moskovassa, Pietarissa ja Leningradin alueella. Sääolosuhteet näillä alueilla ovat erilaiset, joten käytämme erilaisia jäähdytysjärjestelmiä. Muuten, Moskovan palvelinkeskuksessa oli usein vitsin lähde, että jäähdytyksestä vastaavat asiantuntijat nimeltä Kholodilin ja Moroz. Se tapahtui vahingossa, mutta silti...
Tässä on luettelo DC:istä, joissa on käytetty jäähdytysjärjestelmää:
- Berzarina - vapaajäähdytys.
- Kukka 1 — freoni, klassiset teollisuusilmastointilaitteet datakeskuksiin.
- Kukka 2 -jäähdyttimet.
- Dubrovka 1 -jäähdyttimet.
- Dubrovka 2 — freoni, klassiset teollisuusilmastointilaitteet datakeskuksiin.
- Dubrovka 3 - vapaajäähdytys.
Palvelinkeskuksissamme pyrimme pitämään ilman lämpötilan suositellun alarajan tasolla alue. On 23°C.
Tietoja ilmaisjäähdytyksestä
Kahdessa palvelinkeskuksessa Dubrovka 3 и Berzarina, asensimme ilmaisia jäähdytysjärjestelmiä ja erilaisia.
Ilmainen jäähdytysjärjestelmä DC Berzarinassa
Vapaajäähdytysjärjestelmien perusperiaate on lämmönvaihtimien eliminointi, jolloin laskentalaitteiden jäähtyminen tapahtuu katuilmalla puhaltaessa. Se puhdistetaan suodattimilla, minkä jälkeen se tulee konehuoneeseen. Syksyllä ja talvella kylmää ilmaa pitää "laimentaa" lämpimällä ilmalla, jotta laitteiden yli puhaltavan ilman lämpötila ei muutu. Kesäisin Moskovassa ja Pietarissa tarvitaan lisäjäähdytystä.
Säädettävät ilmaläpät
Miksi ilmainen jäähdytys? Kyllä, koska se on tehokas tekniikka jäähdytyslaitteille. Vapaajäähdytysjärjestelmät ovat yleensä halvempia käyttää kuin perinteiset ilmastoidut jäähdytysjärjestelmät. Toinen vapaajäähdytyksen etu on, että jäähdytysjärjestelmillä ei ole niin voimakasta negatiivista ympäristövaikutusta kuin freonilla varustetuilla ilmastointilaitteilla.
Suora vapaajäähdytysjärjestelmä jälkijäähdytyksellä ilman korotettua lattiaa
Tärkeä asia: konesaleissamme käytetään ilmaista jäähdytystä yhdessä jälkijäähdytysjärjestelmien kanssa. Talvella ei ole ongelmia ulkoisen kylmän ilman oton kanssa - ulkona on viileää, joskus jopa erittäin viileää, joten lisäjäähdytysjärjestelmiä ei tarvita. Mutta kesällä ilman lämpötila nousee. Jos käyttäisimme puhdasta vapaajäähdytystä, sisälämpötila olisi noin 27 °C. Muistutetaan, että Selectelin lämpötilastandardi on 23°C.
Leningradin alueella vuorokauden pitkäaikainen keskilämpötila on heinäkuussakin noin 20°C. Ja kaikki olisi hyvin, mutta toisina päivinä on erittäin kuuma. Vuonna 2010 alueella mitattiin +37.8°C lämpötilaennätys. Tämä seikka huomioon ottaen et voi täysin luottaa ilmaiseen jäähdytykseen - yksi kuuma päivä vuodessa on enemmän kuin tarpeeksi lämpötilan ylittämiseen.
Koska Pietari ja Moskova ovat saastuneen ilman suurkaupunkeja, käytämme kolminkertaista ilmanpuhdistusta, kun otamme sen kadulta - G4-, G5- ja G7-standardien suodattimia. Jokainen myöhempi suodattaa pölyn pienemmistä jakeista, jolloin ulostulo on puhdasta ilmakehän ilmaa.
Ilmansuodattimet
Dubrovka 3 ja Berzarina - ilmainen jäähdytys, mutta erilainen
Useista syistä käytämme näissä palvelinkeskuksissa erilaisia ilmaisia jäähdytysjärjestelmiä.
Dubrovka 3
Ensimmäinen DC vapaajäähdytyksellä oli Dubrovka 3. Se käyttää suoraa vapaajäähdytystä, jota täydentää maakaasulla toimiva ABHM, absorptiojäähdytyskone. Konetta käytetään lisäjäähdytyksenä kesähelteillä.
Palvelinkeskuksen jäähdytys vapaajäähdytysjärjestelmällä korotetulla lattialla
Tämä hybridiratkaisu mahdollisti PUE-arvon ~1.25.
Miksi ABHM? Tämä on tehokas järjestelmä, joka käyttää vettä freonin sijaan. ABHM:llä on minimaaliset ympäristövaikutukset.
ABHM-kone käyttää energialähteenä maakaasua, joka toimitetaan sille putkijohtoa pitkin. Talvella, kun autoa ei tarvita, voidaan polttaa kaasua alijäähdytetyn ulkoilman lämmittämiseksi. Se on paljon halvempaa kuin sähkön käyttäminen.
Näkymä ABHM:stä
Ajatus ABHM:n käytöstä jälkijäähdytysjärjestelmänä kuuluu yhdelle työntekijällemme, insinöörille, joka näki samanlaisen ratkaisun ja ehdotti sen soveltamista Selectelille. Teimme mallin, testasimme sitä, saimme erinomaisen tuloksen ja päätimme skaalata sitä.
Koneen rakentaminen ilmanvaihtojärjestelmän ja itse konesalin kanssa kesti noin puolitoista vuotta. Se otettiin käyttöön vuonna 2013. Sen kanssa ei käytännössä ole ongelmia, mutta työskennelläksesi sinun on suoritettava lisäkoulutus. Yksi ABHM:n ominaisuuksista on, että kone ylläpitää paine-eroa DC-huoneen sisällä ja ulkopuolella. Tämä on tarpeen sen varmistamiseksi, että kuuma ilma pääsee poistumaan venttiilijärjestelmän läpi.
Paine-eron vuoksi ilmassa ei käytännössä ole pölyä, koska se yksinkertaisesti lentää ulos, vaikka se ilmestyisikin. Liiallinen paine työntää hiukkaset ulos.
Järjestelmän ylläpitokustannukset voivat olla hieman korkeammat kuin perinteisellä jäähdytyksellä. Mutta ABHM mahdollistaa säästämisen vähentämällä sähkönkulutusta ilman lämmittämiseen ja jäähdyttämiseen.
Berzarina
Ilmavirran kaavio palvelinhuoneen sisällä
Tässä käytetään vapaata jäähdytystä adiabaattisella jälkijäähdytysjärjestelmällä. Sitä käytetään kesällä, kun ilma lämpenee liian lämpimäksi yli 23°C. Tämä tapahtuu usein Moskovassa. Adiabaattisen järjestelmän toimintaperiaate on jäähdyttää ilmaa sen kulkiessa nestettä sisältävien suodattimien läpi. Kuvittele märkää rievua, josta vesi haihtuu ja jäähdyttää kangasta ja sen vieressä olevan ilmakerroksen. Suunnilleen näin adiabaattinen jäähdytysjärjestelmä toimii datakeskuksessa. Pieniä vesipisaroita suihkutetaan pitkin ilmavirran reittiä, mikä alentaa ilman lämpötilaa.
Adiabaattisen jäähdytyksen toimintaperiaate
Täällä päätettiin käyttää ilmaista jäähdytystä, koska palvelinkeskus sijaitsee rakennuksen ylimmässä kerroksessa. Tämä tarkoittaa, että ulos tuleva lämmitetty ilma nousee välittömästi, eikä tukahduta muita järjestelmiä, kuten voisi tapahtua, jos tasavirta sijaitsisi alemmissa kerroksissa. Tämän ansiosta PUE-indikaattori on ~1.20
Kun tämä lattia tuli saataville, olimme iloisia, koska meillä oli mahdollisuus suunnitella mitä halusimme. Päätehtävänä oli luoda DC, jossa on tehokas ja edullinen jäähdytysjärjestelmä.
Adiabaattisen jäähdytyksen etuna on itse järjestelmän yksinkertaisuus. Se on yksinkertaisempi kuin ilmastointijärjestelmät ja jopa yksinkertaisempi kuin ABHM, ja sen avulla voit säästää energiaa, jonka kustannukset ovat minimaaliset. Sitä on kuitenkin valvottava huolellisesti, jotta se ei päädy kuten Facebook teki vuonna 2012. Sitten toimintaparametrien asettamisen ongelmien vuoksi palvelinkeskukseen muodostui todellinen pilvi ja alkoi sataa. .
Ohjauspaneelit
Järjestelmä on ollut käytössä vasta kaksi vuotta, jonka aikana olemme havainneet useita pieniä ongelmia, joita selvitämme suunnittelijoiden kanssa. Mutta tämä ei ole pelottavaa, koska meidän aikanamme on tärkeää etsiä jatkuvasti jotain uutta, unohtamatta tarkistaa olemassa olevia ratkaisuja.
Etsimme jatkuvasti mahdollisuuksia uuden teknologian soveltamiseen. Yksi niistä on laitteet, jotka toimivat normaalisti yli 23° lämpötiloissa. Ehkä puhumme tästä jossain tulevista artikkeleista, kun projekti saavuttaa loppuvaiheen.
Jos haluat tietää yksityiskohtia muista DC-jäähdytysjärjestelmistämme, niin kaikilla tiedoilla.
Esitä kysymyksiä kommenteissa, yritämme vastata niin moneen kuin pystymme.
Lähde: will.com