Comment nous avons travaillé dur pour améliorer l’efficacité énergétique de la salle des machines

Comment nous avons travaillé dur pour améliorer l’efficacité énergétique de la salle des machines

Je dédie ce post à ces personnes qui ont menti sur les certificats, c'est pourquoi nous avons presque installé des cierges magiques dans nos halls.

L’histoire date de plus de quatre ans, mais je la publie maintenant parce que la NDA a expiré. Ensuite, nous avons réalisé que le centre de données (que nous louons) était presque entièrement chargé et que son efficacité énergétique ne s'était pas beaucoup améliorée. Auparavant, l'hypothèse était que plus on le remplissait, mieux c'était, car l'ingénieur est réparti entre tout le monde. Mais il s'est avéré que nous nous trompions à cet égard, et même si le chargement était bon, il y avait des pertes quelque part. Nous avons travaillé dans de nombreux domaines, mais notre courageuse équipe s'est concentrée sur le refroidissement.

La vie réelle d'un centre de données est un peu différente de ce qui se passe dans le projet. Ajustements constants du service d'exploitation pour augmenter l'efficacité et optimiser les paramètres pour les nouvelles tâches. Prenez le mythique montant B. Dans la pratique, cela ne se produit pas : la répartition de la charge est inégale, quelque part dense, quelque part vide. Nous avons donc dû reconfigurer certaines choses pour une meilleure efficacité énergétique.

Notre compresseur de centre de données est nécessaire pour une variété de clients. Par conséquent, parmi les racks habituels de deux à quatre kilowatts, il pourrait bien y en avoir un de 23 kilowatts ou plus. En conséquence, les climatiseurs étaient réglés pour les refroidir et l'air passait simplement par les racks les moins puissants.

La deuxième hypothèse était que les couloirs chauds et froids ne se mélangent pas. Après mesures, je peux dire que c'est une illusion et que l'aérodynamique réelle diffère du modèle à presque tous les égards.

Examen

Nous avons d’abord commencé à examiner les flux d’air dans les halls. Pourquoi y sont-ils allés ? Parce qu'ils ont compris que le centre de données est conçu pour cinq à six kW par rack, mais ils savaient qu'en réalité ils sont de 0 à 25 kW. Il est quasiment impossible de régler tout cela avec des carrelages : les toutes premières mesures ont montré qu'ils transmettent presque également. Mais il n'y a pas de dalles de 25 kW du tout ; elles ne doivent pas être simplement vides, mais avec un vide liquide.

Nous avons acheté un anémomètre et commencé à mesurer les flux entre les racks et au-dessus des racks. En général, vous devez travailler avec GOST et un ensemble de normes difficiles à mettre en œuvre sans fermer la salle des machines. Ce n’est pas la précision qui nous intéresse, mais l’image fondamentale. Autrement dit, ils ont mesuré approximativement.

Selon les mesures, sur 100 pour cent de l'air sortant des dalles, 60 pour cent pénètrent dans les étagères, le reste passe. Cela est dû au fait qu'il existe de lourds racks de 15 à 25 kW le long desquels le refroidissement est construit.

Nous ne pouvons pas éteindre les climatiseurs, car il fera très chaud sur les grilles chaudes situées dans la zone des serveurs supérieurs. À ce stade, nous comprenons que nous devons isoler quelque chose d'autre pour que l'air ne saute pas de rangée en rangée et que l'échange de chaleur dans le bloc se produise toujours.

En même temps, nous nous demandons si cela est financièrement réalisable.

Nous sommes surpris de découvrir que nous disposons de la consommation énergétique du centre de données dans son ensemble, mais nous ne pouvons tout simplement pas compter les ventilo-convecteurs pour une pièce spécifique. Autrement dit, analytiquement, nous le pouvons, mais en fait, nous ne le pouvons pas. Et nous ne sommes pas en mesure d'estimer les économies. La tâche devient de plus en plus intéressante. Si nous économisons 10 % de la puissance de la climatisation, combien d’argent pouvons-nous mettre de côté pour l’isolation ? Comment compter?

Nous sommes allés chez les spécialistes en automatisation, qui étaient en train de terminer le système de surveillance. Merci aux gars : ils avaient tous les capteurs, il leur suffisait d'ajouter le code. Ils ont commencé à installer les refroidisseurs, les UPS et l'éclairage séparément. Avec le nouveau gadget, il est devenu possible de voir comment la situation évolue parmi les éléments du système.

Expériences avec des rideaux

Parallèlement, nous commençons des expériences avec des rideaux (clôtures). Nous décidons de les monter sur les axes des chemins de câbles (de toute façon, il n’y a rien d’autre à faire), car ils doivent être légers. Nous avons rapidement opté pour des auvents ou des peignes.

Comment nous avons travaillé dur pour améliorer l’efficacité énergétique de la salle des machines

Comment nous avons travaillé dur pour améliorer l’efficacité énergétique de la salle des machines

Le problème est que nous avions déjà travaillé avec un certain nombre de fournisseurs. Tout le monde a des solutions pour les centres de données des entreprises, mais il n’existe pratiquement pas de solutions toutes faites pour un centre de données commercial. Nos clients vont et viennent tout le temps. Nous sommes l'un des rares centres de données « lourds » sans restrictions de largeur de rack avec la possibilité d'héberger ces serveurs broyeurs jusqu'à 25 kW. Aucune planification des infrastructures à l’avance. Autrement dit, si nous prenons les systèmes de cages modulaires des fournisseurs, il y aura toujours des trous pendant deux mois. Autrement dit, la salle des machines ne sera jamais en principe économe en énergie.

Nous avons décidé de le faire nous-mêmes, puisque nous disposons de nos propres ingénieurs.

La première chose qu’ils ont récupérée, ce sont des cassettes provenant de réfrigérateurs industriels. Ce sont des morves en polyéthylène souple que vous pouvez frapper. Vous les avez probablement aperçus quelque part à l'entrée du rayon viande des plus grandes épiceries. Ils ont commencé à rechercher des matériaux non toxiques et ininflammables. Nous l'avons trouvé et acheté pour deux rangées. Nous l'avons raccroché et avons commencé à voir ce qui se passait.

Nous avons compris que ce ne serait pas très bien. Mais dans l’ensemble, cela s’est avéré très, très pas très bien. Ils se mettent à flotter dans les ruisseaux comme des pâtes. Nous avons trouvé des bandes magnétiques comme des aimants de réfrigérateur. Nous les avons collés sur ces bandes, les avons collés les uns aux autres, et le mur s'est avéré assez monolithique.

Nous avons commencé à réfléchir à ce qui allait arriver au public.

Allons chez les constructeurs et vous montrons notre projet. Ils regardent et disent : vos rideaux sont très lourds. 700 kilogrammes dans toute la salle des machines. Allez au diable, disent-ils, bonnes gens. Plus précisément, à l'équipe SKS. Laissez-les compter combien de nouilles ils ont dans les barquettes, car 120 kg par mètre carré est le maximum.

SKS dit : vous vous souvenez, un gros client est venu nous voir ? Il dispose de dizaines de milliers de ports dans une seule pièce. Sur les bords de la salle des turbines, ça va toujours, mais il ne sera pas possible de le fixer plus près de la salle transversale : les plateaux tomberont.

Les constructeurs ont également demandé un certificat pour le matériau. Je constate qu’avant cela, nous avons travaillé sur la parole d’honneur du fournisseur, puisqu’il ne s’agissait que d’un essai. Nous avons contacté ce fournisseur et lui avons dit : OK, nous sommes prêts à passer en version bêta, donnez-nous tous les documents. Ils envoient quelque chose qui ne correspond pas à un modèle très établi.

Nous disons : écoute, où as-tu trouvé ce morceau de papier ? Ils : notre fabricant chinois nous l'a envoyé en réponse à des demandes. D'après le journal, cette chose ne brûle pas du tout.

À ce stade, nous avons réalisé qu’il était temps de s’arrêter et de vérifier les faits. Nous allons voir les filles du service de sécurité incendie du centre de données, elles nous disent le laboratoire qui teste l'inflammabilité. De l'argent et des délais assez terrestres (même si nous avons tout maudit pendant que nous rassemblions le nombre requis de morceaux de papier). Les scientifiques là-bas disent : apportez le matériel, nous ferons des tests.

En conclusion, il a été écrit qu'il reste environ 50 grammes de cendres d'un kilogramme de substance. Le reste brûle vivement, coule et entretient très bien la combustion dans la flaque d'eau.

Nous comprenons - c'est bien que nous ne l'ayons pas acheté. Nous avons commencé à chercher d’autres matériaux.

Nous avons trouvé du polycarbonate. Il s'est avéré plus dur. La feuille transparente mesure deux mm, les portes sont en quatre mm. En gros, c'est du plexiglas. En collaboration avec le fabricant, nous entamons une conversation sur la sécurité incendie : remettez-nous un certificat. Ils envoient. Signé par le même institut. Nous appelons là-bas et disons : eh bien, les gars, avez-vous vérifié ça ?

Ils disent : oui, ils ont vérifié. Ils l’ont d’abord brûlé chez eux, puis ils l’ont apporté uniquement pour des tests. Là, sur un kilogramme de matière, il reste environ 930 grammes de cendres (si vous les brûlez avec un brûleur). Il fond et coule, mais la flaque d'eau ne brûle pas.

Nous vérifions immédiatement nos aimants (ils sont sur une doublure en polymère). Étonnamment, ils brûlent mal.

assemblage

À partir de là, nous commençons à collecter. Le polycarbonate est génial car il est plus léger que le polyéthylène et se plie beaucoup moins facilement. Certes, ils apportent des feuilles de 2,5 mètres sur 3, et le fournisseur ne se soucie pas de savoir quoi en faire. Mais nous avons besoin de 2,8 avec une largeur de 20 à 25 centimètres. Les portes étaient envoyées aux bureaux qui coupaient les tôles selon les besoins. Et nous avons coupé les lamelles nous-mêmes. Le processus de découpe lui-même coûte deux fois plus cher qu'une feuille.

Voici ce qui s'est passé:

Comment nous avons travaillé dur pour améliorer l’efficacité énergétique de la salle des machines

Le résultat est que le système de cage est amorti en moins d’un an. Nous avons ainsi économisé constamment 200 à 250 kW de puissance sur les ventilo-convecteurs. Nous ne savons pas combien il en reste dans les refroidisseurs, ni combien exactement. Les serveurs aspirent à vitesse constante, les ventilo-convecteurs soufflent. Et les refroidisseurs s’allument et s’éteignent avec un peigne : il est difficile d’en extraire des données. La salle des machines ne peut pas être arrêtée pour des tests.

Nous sommes heureux qu'à une certaine époque, il existait une règle selon laquelle les racks 5x5 étaient installés en modules afin que leur consommation moyenne soit de six kW maximum. C'est-à-dire que la chaleur n'est pas concentrée par l'îlot, mais distribuée dans toute la salle des turbines. Mais il existe une situation où il y a 10 racks de 15 kilowatts les uns à côté des autres, mais il y en a une pile en face. Il est froid. Équilibré.

Là où il n’y a pas de comptoir, vous avez besoin d’une clôture au sol.

Et certains de nos clients sont isolés avec des grilles. Ils présentaient également plusieurs particularités.

Ils découpent en lamelles, car la largeur des poteaux n'est pas fixe, et la fréquence du peigne des fixations est déterminée : trois ou quatre cm soit à droite, soit à gauche le seront toujours. Si vous disposez d'un bloc de 600 pour l'espace rack, il y a 85 % de chances qu'il ne rentre pas. Et les lamelles courtes et longues cohabitent et se collent. Parfois, nous découpons la lamelle avec la lettre G le long des contours des crémaillères.

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Датчики

Avant de réduire la puissance des ventilo-convecteurs, il a fallu mettre en place un suivi très précis de la température en différents points du hall, afin de ne pas avoir de surprises. C’est ainsi que sont apparus les capteurs sans fil. Filaire - sur chaque rangée, vous devez accrocher votre propre objet pour relier ces capteurs et parfois des rallonges. Cela se transforme en guirlande. Très mauvais. Et lorsque ces fils pénètrent dans les cages des clients, les agents de sécurité s'excitent immédiatement et demandent d'expliquer avec un certificat ce qui est retiré le long de ces fils. Les nerfs des agents de sécurité doivent être protégés. Pour une raison quelconque, ils ne touchent pas les capteurs sans fil.

Et d’autres stands vont et viennent. Il est plus facile de remonter un capteur sur un aimant car il faut à chaque fois l'accrocher plus haut ou plus bas. Si les serveurs se trouvent dans le tiers inférieur du rack, ils doivent être suspendus vers le bas, et non selon la norme, à un mètre et demi du sol sur la porte du rack dans un couloir froid. Là, ça ne sert à rien de mesurer, il faut mesurer ce qu’il y a dans le fer.

Un capteur pour trois racks - le plus souvent, vous n'avez pas besoin de le suspendre. La température n'est pas différente. Nous avions peur que de l’air soit aspiré par les entretoises elles-mêmes, mais cela ne s’est pas produit. Mais nous fournissons quand même un peu plus d’air froid que les valeurs calculées. Nous avons réalisé des fenêtres dans les lames 3, 7 et 12, et fait un trou au dessus du stand. En faisant le tour, on y met un anémomètre : on voit que le flux va là où il doit.

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Ensuite, ils ont suspendu des ficelles brillantes : une vieille pratique des tireurs d’élite. Cela semble étrange, mais cela vous permet de détecter plus rapidement un éventuel problème.

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Marrant

Pendant que nous faisions tout cela en silence, est arrivé un fournisseur qui produit des équipements d'ingénierie pour les centres de données. Il dit : venons vous parler d'efficacité énergétique. Ils arrivent et commencent à parler du hall et des flux d'air sous-optimaux. Nous hochons la tête avec compréhension. Parce que nous avons trois ans comme prévu.

Ils suspendent trois capteurs sur chaque rack. Les images de surveillance sont superbes et magnifiques. Plus de la moitié du prix de cette solution est constituée de logiciels. Au niveau de l'alerte Zabbix, mais propriétaire et très cher. Le problème c’est qu’ils ont des capteurs, des logiciels, et ensuite ils cherchent un entrepreneur sur place : ils n’ont pas leurs propres vendeurs pour le cadging.

Il s’avère que leurs mains coûtent cinq à sept fois plus cher que ce que nous avons coûté.

références

Source: habr.com

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