Halo, Habr! Beberapa minggu yang lalu adalah hari yang panas, yang kami diskusikan di “ruang merokok” dalam obrolan kerja. Hanya beberapa menit kemudian, perbincangan tentang cuaca berubah menjadi perbincangan tentang sistem pendingin untuk pusat data. Bagi para teknisi, khususnya karyawan Selectel, hal ini tidak mengherankan, kami selalu membicarakan topik serupa.
Selama diskusi, kami memutuskan untuk menerbitkan artikel tentang sistem pendingin di pusat data Selectel. Artikel hari ini membahas tentang pendinginan gratis, sebuah teknologi yang digunakan di dua pusat data kami. Di bawah ini adalah cerita mendetail tentang solusi kami dan fitur-fiturnya. Rincian teknis dibagikan oleh kepala departemen layanan sistem pendingin udara dan ventilasi, Leonid Lupandin, dan penulis teknis senior Nikolay Rubanov.
Sistem pendingin di Selectel
Berikut ini penjelasan singkat tentang sistem pendingin yang kami gunakan di semua fasilitas kami. Kita akan beralih ke pendinginan bebas di bagian berikutnya. Kita punya di Moskow, St. Petersburg dan wilayah Leningrad. Kondisi cuaca di wilayah ini berbeda, jadi kami menggunakan sistem pendingin yang berbeda. Ngomong-ngomong, di pusat data Moskow sering menjadi sumber lelucon bahwa yang bertanggung jawab atas pendinginan adalah spesialis bernama Kholodilin dan Moroz. Itu terjadi secara tidak sengaja, tapi tetap saja...
Berikut daftar DC dengan sistem pendingin yang digunakan:
- Berzarina - pendinginan gratis.
- Bunga 1 — freon, AC industri klasik untuk pusat data.
- Bunga 2 - pendingin.
- Dubrovka 1 - pendingin.
- Dubrovka 2 — freon, AC industri klasik untuk pusat data.
- Dubrovka 3 - pendinginan gratis.
Di pusat data kami, kami berupaya menjaga suhu udara pada batas bawah yang direkomendasikan jangkauan. Suhunya 23°C.
Tentang pendinginan gratis
Di dua pusat data, Dubrovka 3 и Berzarina, kami memasang sistem pendingin gratis, dan berbeda.
Sistem pendingin gratis di DC Berzarina
Prinsip dasar sistem pendingin bebas adalah penghapusan penukar panas, sehingga pendinginan peralatan komputasi terjadi karena hembusan udara luar. Itu dibersihkan menggunakan filter, setelah itu memasuki ruang mesin. Pada musim gugur dan musim dingin, udara dingin perlu “diencerkan” dengan udara hangat agar suhu udara yang berhembus di atas peralatan tidak berubah. Di musim panas di Moskow dan St. Petersburg, pendinginan tambahan diperlukan.
Penutup udara yang dapat disesuaikan
Mengapa pendinginan gratis? Ya, karena ini merupakan teknologi yang efektif untuk peralatan pendingin. Sistem pendingin gratis umumnya lebih murah untuk dioperasikan dibandingkan sistem pendingin ber-AC klasik. Keuntungan lain dari pendinginan gratis adalah sistem pendingin tidak memiliki dampak negatif yang kuat terhadap lingkungan seperti AC dengan freon.
Skema pendinginan bebas langsung dengan aftercooler tanpa lantai yang ditinggikan
Poin penting: pendinginan gratis digunakan di pusat data kami bersama dengan sistem pendinginan setelahnya. Di musim dingin, tidak ada masalah dengan asupan udara dingin eksternal - di luar sejuk, terkadang bahkan sangat sejuk, sehingga sistem pendingin tambahan tidak diperlukan. Namun di musim panas suhu udara meningkat. Jika kita menggunakan pendinginan bebas murni, suhu di dalamnya akan menjadi sekitar 27 °C. Izinkan kami mengingatkan Anda bahwa standar suhu Selectel adalah 23°C.
Di wilayah Leningrad, suhu harian rata-rata jangka panjang, bahkan di bulan Juli, adalah sekitar 20°C. Dan semuanya akan baik-baik saja, tetapi pada hari-hari tertentu cuaca sangat panas. Pada tahun 2010, rekor suhu +37.8°C tercatat di wilayah tersebut. Mengingat keadaan ini, Anda tidak dapat sepenuhnya mengandalkan pendinginan gratis - satu hari panas dalam setahun sudah lebih dari cukup untuk membuat suhu melampaui standar.
Karena Sankt Peterburg dan Moskow adalah kota besar dengan udara yang tercemar, kami menggunakan tiga kali pemurnian udara saat mengambilnya dari jalan - filter standar G4, G5, dan G7. Masing-masing berikutnya menyaring debu dari fraksi yang semakin kecil, sehingga keluarannya adalah udara atmosfer yang bersih.
Filter udara
Dubrovka 3 dan Berzarina - pendinginan gratis, tetapi berbeda
Karena sejumlah alasan, kami menggunakan sistem pendingin gratis yang berbeda di pusat data ini.
Dubrovka 3
DC pertama dengan pendinginan gratis adalah Dubrovka 3. DC ini menggunakan pendinginan bebas langsung, dilengkapi dengan ABHM, mesin pendingin serapan yang menggunakan bahan bakar gas alam. Mesin ini digunakan sebagai pendingin tambahan jika cuaca panas.
Pendinginan data center menggunakan skema free-cooling dengan lantai yang ditinggikan
Solusi hibrid ini memungkinkan pencapaian PUE ~1.25.
Mengapa ABHM? Ini adalah sistem efektif yang menggunakan air sebagai pengganti freon. ABHM mempunyai dampak minimal terhadap lingkungan.
Mesin ABHM menggunakan gas alam yang disuplai melalui pipa sebagai sumber energi. Di musim dingin, saat mobil tidak diperlukan, gas dapat dibakar untuk memanaskan udara luar yang sangat dingin. Jauh lebih murah dibandingkan menggunakan listrik.
Pandangan ABHM
Ide untuk menggunakan ABHM sebagai sistem after-cooling berasal dari salah satu karyawan kami, seorang insinyur, yang melihat solusi serupa dan menyarankan untuk menerapkannya pada Selectel. Kami membuat model, mengujinya, mendapatkan hasil yang luar biasa, dan memutuskan untuk memperluasnya.
Pembuatan mesin ini memakan waktu sekitar satu setengah tahun, bersama dengan sistem ventilasi dan pusat data itu sendiri. Itu dioperasikan pada tahun 2013. Praktis tidak ada masalah dengan itu, tetapi untuk bekerja Anda perlu menjalani pelatihan tambahan. Salah satu keistimewaan ABHM adalah mesin mempertahankan perbedaan tekanan di dalam dan di luar ruang DC. Hal ini diperlukan untuk memastikan bahwa udara panas keluar melalui sistem katup.
Karena perbedaan tekanan, praktis tidak ada debu di udara, karena ia terbang begitu saja, meskipun muncul. Tekanan yang berlebihan mendorong partikel keluar.
Biaya pemeliharaan sistem mungkin sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan pendinginan konvensional. Namun ABHM memungkinkan Anda berhemat dengan mengurangi konsumsi listrik untuk memanaskan dan mendinginkan udara.
Berzarina
Diagram aliran udara di dalam ruang server
Pendinginan gratis dengan sistem after-cooling adiabatik digunakan di sini. Digunakan pada musim panas ketika udara menjadi terlalu hangat, dengan suhu di atas 23°C. Hal ini sering terjadi di Moskow. Prinsip pengoperasian sistem adiabatik adalah mendinginkan udara saat melewati filter yang berisi cairan. Bayangkan kain lap basah yang airnya menguap, mendinginkan kain dan lapisan udara di sekitarnya. Ini kira-kira cara kerja sistem pendingin adiabatik di pusat data. Tetesan kecil air disemprotkan di sepanjang jalur aliran udara, sehingga menurunkan suhu udara.
Prinsip kerja pendinginan adiabatik
Mereka memutuskan untuk menggunakan pendingin gratis di sini karena pusat datanya terletak di lantai paling atas gedung. Artinya udara panas yang dipancarkan dari luar langsung naik, dan tidak menekan sistem lain, seperti yang bisa terjadi jika DC ditempatkan di lantai bawah. Berkat ini, indikator PUE adalah ~1.20
Saat lantai ini tersedia, kami senang karena mendapat kesempatan mendesain apa pun yang kami inginkan. Tugas utamanya adalah membuat DC dengan sistem pendingin yang efisien dan murah.
Keuntungan dari pendinginan adiabatik adalah kesederhanaan sistem itu sendiri. Ini lebih sederhana daripada sistem dengan AC dan bahkan lebih sederhana dari ABHM, dan memungkinkan Anda menghemat energi, dengan biaya yang minimal. Namun, hal ini perlu dikontrol dengan hati-hati untuk memastikan hal ini tidak berakhir seperti yang dialami Facebook pada tahun 2012. Kemudian, karena masalah dalam pengaturan parameter operasi, awan nyata terbentuk di pusat data dan hujan mulai turun. .
Panel kontrol
Sistem ini baru beroperasi selama dua tahun, selama waktu tersebut kami telah mengidentifikasi sejumlah masalah kecil yang kami tangani bersama para desainer. Tapi ini tidak menakutkan, karena saat ini penting untuk terus mencari sesuatu yang baru, tidak lupa memeriksa solusi yang ada.
Kami terus mencari peluang untuk menerapkan teknologi baru. Salah satunya adalah peralatan yang beroperasi normal pada suhu di atas 23°. Mungkin kita akan membicarakan hal ini di salah satu artikel mendatang, ketika proyek mencapai tahap akhir.
Jika Anda ingin mengetahui detail tentang sistem pendingin lain di DC kami, maka dengan semua informasinya.
Ajukan pertanyaan di kolom komentar, kami akan berusaha menjawab sebanyak yang kami bisa.
Sumber: www.habr.com