सेलेक्टेल डेटा केंद्रों में निःशुल्क कूलिंग: यह सब कैसे काम करता है

नमस्ते, हबर! कुछ हफ़्ते पहले यह एक गर्म दिन था, जिस पर हमने कार्य चैट के "धूम्रपान कक्ष" में चर्चा की थी। कुछ ही मिनट बाद, मौसम के बारे में बातचीत डेटा केंद्रों के लिए शीतलन प्रणाली के बारे में बातचीत में बदल गई। तकनीकी विशेषज्ञों, विशेष रूप से सेलेक्टेल कर्मचारियों के लिए, यह आश्चर्य की बात नहीं है; हम लगातार समान विषयों पर बात करते हैं।

चर्चा के दौरान, हमने सेलेक्टेल डेटा केंद्रों में कूलिंग सिस्टम के बारे में एक लेख प्रकाशित करने का निर्णय लिया। आज का लेख फ्री कूलिंग के बारे में है, जो हमारे दो डेटा केंद्रों में उपयोग की जाने वाली तकनीक है। कट के नीचे हमारे समाधानों और उनकी विशेषताओं के बारे में एक विस्तृत कहानी है। तकनीकी विवरण एयर कंडीशनिंग और वेंटिलेशन सिस्टम सेवा विभाग के प्रमुख लियोनिद लुपांडिन और वरिष्ठ तकनीकी लेखक निकोले रूबानोव द्वारा साझा किए गए थे।

सेलेक्टेल में शीतलन प्रणाली

हम अपनी सभी सुविधाओं में किन शीतलन प्रणालियों का उपयोग करते हैं, इसका संक्षिप्त विवरण यहां दिया गया है। हम अगले भाग में फ्री-कूलिंग की ओर बढ़ेंगे। हमारे पास है कई डेटा केंद्र मॉस्को, सेंट पीटर्सबर्ग और लेनिनग्राद क्षेत्र में। इन क्षेत्रों में मौसम की स्थिति अलग-अलग होती है, इसलिए हम अलग-अलग शीतलन प्रणालियों का उपयोग करते हैं। वैसे, मॉस्को डेटा सेंटर में यह अक्सर चुटकुलों का स्रोत होता था कि शीतलन के लिए जिम्मेदार लोग खोलोडिलिन और मोरोज़ नाम के विशेषज्ञ थे। यह दुर्घटनावश हुआ, लेकिन फिर भी...

यहां प्रयुक्त शीतलन प्रणाली वाले डीसी की सूची दी गई है:

• Berzarina - मुक्त ठंडक।
• फूल 1 — फ्रीऑन, डेटा सेंटरों के लिए क्लासिक औद्योगिक एयर कंडीशनर।
• फूल 2 - चिलर.
• डबरोव्का 1 - चिलर.
• डबरोव्का 2 — फ्रीऑन, डेटा सेंटरों के लिए क्लासिक औद्योगिक एयर कंडीशनर।
• डबरोव्का 3 - मुक्त ठंडक।

हमारे डेटा केंद्रों में, हम हवा के तापमान को अनुशंसित की निचली सीमा पर बनाए रखने का प्रयास करते हैं ASHRAE श्रेणी। यह 23°C है.

फ़्रीकूलिंग के बारे में

दो डेटा केंद्रों में, डबरोव्का 3 и Berzarina, हमने निःशुल्क शीतलन प्रणालियाँ स्थापित कीं, और अलग-अलग।

डीसी बर्ज़ारिना में निःशुल्क शीतलन प्रणाली

फ्री कूलिंग सिस्टम का मूल सिद्धांत हीट एक्सचेंजर्स का उन्मूलन है, ताकि कंप्यूटिंग उपकरण की कूलिंग सड़क की हवा के साथ बहने के कारण हो। इसे फिल्टर का उपयोग करके साफ किया जाता है, जिसके बाद यह मशीन रूम में प्रवेश करता है। शरद ऋतु और सर्दियों में, ठंडी हवा को गर्म हवा के साथ "पतला" करने की आवश्यकता होती है ताकि उपकरण के ऊपर से बहने वाली हवा का तापमान न बदले। मॉस्को और सेंट पीटर्सबर्ग में गर्मियों में अतिरिक्त शीतलन की आवश्यकता होती है।

समायोज्य वायु फ्लैप

फ्री कूलिंग क्यों? हाँ, क्योंकि यह शीतलन उपकरण के लिए एक प्रभावी तकनीक है। फ्री कूलिंग सिस्टम आमतौर पर क्लासिक वातानुकूलित प्रशीतन प्रणालियों की तुलना में संचालित करने के लिए सस्ते होते हैं। फ्री कूलिंग का एक और फायदा यह है कि कूलिंग सिस्टम का पर्यावरण पर इतना गहरा नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है जितना फ्रीऑन वाले एयर कंडीशनर का होता है।

ऊंचे फर्श के बिना आफ्टरकूलिंग के साथ डायरेक्ट फ्री कूलिंग योजना

एक महत्वपूर्ण बिंदु: हमारे डेटा केंद्रों में आफ्टर-कूलिंग सिस्टम के साथ फ्री कूलिंग का उपयोग किया जाता है। सर्दियों में, बाहरी ठंडी हवा के सेवन से कोई समस्या नहीं होती है - यह बाहर ठंडी होती है, कभी-कभी बहुत ठंडी भी होती है, इसलिए अतिरिक्त शीतलन प्रणाली की आवश्यकता नहीं होती है। लेकिन गर्मियों में हवा का तापमान बढ़ जाता है। यदि हम शुद्ध मुक्त शीतलन का उपयोग करते हैं, तो अंदर का तापमान लगभग 27 डिग्री सेल्सियस होगा। आपको याद दिला दें कि सेलेक्टेल का तापमान मानक 23°C है।

लेनिनग्राद क्षेत्र में, दीर्घकालिक औसत दैनिक तापमान, यहां तक ​​कि जुलाई में भी, लगभग 20 डिग्री सेल्सियस है। और सब कुछ ठीक हो जाएगा, लेकिन कुछ दिनों में बहुत गर्मी होती है। 2010 में, इस क्षेत्र में +37.8°C तापमान रिकॉर्ड दर्ज किया गया था। इस परिस्थिति को ध्यान में रखते हुए, आप पूरी तरह से मुफ्त शीतलन पर भरोसा नहीं कर सकते - वर्ष में एक गर्म दिन तापमान को मानक से परे जाने के लिए पर्याप्त है।

चूंकि सेंट पीटर्सबर्ग और मॉस्को प्रदूषित हवा वाले मेगासिटी हैं, इसलिए इसे सड़क से लेते समय हम ट्रिपल वायु शोधन का उपयोग करते हैं - जी 4, जी 5 और जी 7 मानकों के फिल्टर। प्रत्येक बाद वाला धूल को छोटे और छोटे अंशों से फ़िल्टर करता है, ताकि आउटपुट स्वच्छ वायुमंडलीय हवा हो।

वायु फिल्टर

डबरोव्का 3 और बर्ज़ारिना - मुफ़्त कूलिंग, लेकिन अलग

कई कारणों से, हम इन डेटा केंद्रों में विभिन्न निःशुल्क शीतलन प्रणालियों का उपयोग करते हैं।

डबरोव्का 3

फ्री कूलिंग वाला पहला डीसी डबरोव्का 3 था। यह डायरेक्ट फ्री कूलिंग का उपयोग करता है, जो एबीएचएम द्वारा पूरक है, एक अवशोषण प्रशीतन मशीन जो प्राकृतिक गैस पर चलती है। मशीन का उपयोग गर्मी की स्थिति में अतिरिक्त कूलिंग के रूप में किया जाता है।

ऊंचे फर्श के साथ फ्री-कूलिंग योजना का उपयोग करके डेटा सेंटर को ठंडा करना

इस हाइब्रिड समाधान ने PUE ~1.25 प्राप्त करना संभव बना दिया।

एबीएचएम क्यों? यह एक प्रभावी प्रणाली है जो फ़्रीऑन के बजाय पानी का उपयोग करती है। एबीएचएम का पर्यावरण पर न्यूनतम प्रभाव पड़ता है।

एबीएचएम मशीन ऊर्जा स्रोत के रूप में प्राकृतिक गैस का उपयोग करती है, जिसे पाइपलाइन द्वारा आपूर्ति की जाती है। सर्दियों में, जब कार की आवश्यकता नहीं होती है, तो अति ठंडी बाहरी हवा को गर्म करने के लिए गैस जलाई जा सकती है। यह बिजली का उपयोग करने की तुलना में बहुत सस्ता है।

एबीएचएम का दृश्य

एबीएचएम को आफ्टर-कूलिंग सिस्टम के रूप में उपयोग करने का विचार हमारे एक कर्मचारी, एक इंजीनियर का है, जिसने एक समान समाधान देखा और इसे सेलेक्टेल पर लागू करने का सुझाव दिया। हमने एक मॉडल बनाया, उसका परीक्षण किया, एक उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त किया और इसे बढ़ाने का निर्णय लिया।

वेंटिलेशन सिस्टम और डेटा सेंटर सहित मशीन को बनाने में लगभग डेढ़ साल का समय लगा। इसे 2013 में परिचालन में लाया गया था। इसमें व्यावहारिक रूप से कोई समस्या नहीं है, लेकिन काम करने के लिए आपको अतिरिक्त प्रशिक्षण से गुजरना होगा। एबीएचएम की एक विशेषता यह है कि मशीन डीसी कक्ष के अंदर और बाहर दबाव अंतर बनाए रखती है। यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि गर्म हवा वाल्व प्रणाली से बाहर निकल जाए।

दबाव में अंतर के कारण, हवा में व्यावहारिक रूप से कोई धूल नहीं होती है, क्योंकि यह आसानी से उड़ जाती है, भले ही यह दिखाई दे। अत्यधिक दबाव कणों को बाहर धकेल देता है।

सिस्टम रखरखाव की लागत पारंपरिक कूलिंग की तुलना में थोड़ी अधिक हो सकती है। लेकिन एबीएचएम आपको हवा को गर्म करने और उसे ठंडा करने के लिए बिजली की खपत को कम करके बचत करने की अनुमति देता है।

Berzarina

सर्वर कक्ष के अंदर वायु प्रवाह का आरेख

यहां रुद्धोष्म पश्च-शीतलन प्रणाली के साथ निःशुल्क शीतलन का उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग गर्मियों में किया जाता है जब हवा बहुत गर्म हो जाती है, तापमान 23°C से ऊपर होता है। मॉस्को में ऐसा अक्सर होता है. रुद्धोष्म प्रणाली का संचालन सिद्धांत हवा को ठंडा करना है क्योंकि यह तरल युक्त फिल्टर से गुजरती है। एक गीले कपड़े की कल्पना करें जिसमें से पानी वाष्पित हो जाता है, जिससे कपड़ा और हवा की आसन्न परत ठंडी हो जाती है। डेटा सेंटर में रुद्धोष्म शीतलन प्रणाली मोटे तौर पर इसी प्रकार काम करती है। हवा के प्रवाह के रास्ते पर पानी की छोटी-छोटी बूंदें छिड़की जाती हैं, जिससे हवा का तापमान कम हो जाता है।

रुद्धोष्म शीतलन का कार्य सिद्धांत

उन्होंने यहां मुफ़्त कूलिंग का उपयोग करने का निर्णय लिया क्योंकि डेटा सेंटर इमारत की सबसे ऊपरी मंजिल पर स्थित है। इसका मतलब यह है कि बाहर उत्सर्जित गर्म हवा तुरंत ऊपर चली जाती है, और अन्य प्रणालियों को दबाती नहीं है, जैसा कि तब हो सकता है जब डीसी निचली मंजिल पर स्थित हो। इसके लिए धन्यवाद, PUE संकेतक ~1.20 है

जब यह मंजिल उपलब्ध हो गई, तो हमें खुशी हुई क्योंकि हमें जो कुछ भी हम चाहते थे उसे डिजाइन करने का अवसर मिला। मुख्य कार्य एक कुशल और सस्ती शीतलन प्रणाली के साथ डीसी बनाना था।

रुद्धोष्म शीतलन का लाभ प्रणाली की सरलता ही है। यह एयर कंडीशनर वाले सिस्टम से अधिक सरल है और एबीएचएम से भी अधिक सरल है, और आपको ऊर्जा बचाने की अनुमति देता है, जिसकी लागत न्यूनतम है। हालाँकि, इसे सावधानीपूर्वक नियंत्रित करने की आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि इसका अंत 2012 में फेसबुक की तरह न हो जाए। फिर, ऑपरेटिंग पैरामीटर सेट करने में समस्याओं के कारण, डेटा सेंटर में एक वास्तविक बादल बन गया और बारिश होने लगी। मैं मजाक नहीं कर रहा हूँ.

कण्ट्रोल पेनल्स

यह प्रणाली केवल दो वर्षों से परिचालन में है, इस दौरान हमने कई छोटी-छोटी समस्याओं की पहचान की है जिन्हें हम डिजाइनरों के साथ संबोधित कर रहे हैं। लेकिन यह डरावना नहीं है, क्योंकि हमारे समय में लगातार कुछ नया खोजते रहना महत्वपूर्ण है, मौजूदा समाधानों की जांच करना नहीं भूलना।

हम लगातार नई तकनीकों को लागू करने के अवसरों की तलाश में रहते हैं। उनमें से एक उपकरण है जो सामान्य रूप से 23° से ऊपर के तापमान पर काम करता है। शायद हम इस बारे में भविष्य के किसी लेख में बात करेंगे, जब परियोजना अंतिम चरण में पहुंच जाएगी।

यदि आप हमारे डीसी में अन्य शीतलन प्रणालियों के बारे में विवरण जानना चाहते हैं यहाँ लेख है सारी जानकारी के साथ.

टिप्पणियों में प्रश्न पूछें, हम यथासंभव उत्तर देने का प्रयास करेंगे।

स्रोत: www.habr.com