Dedico este post àquelas pessoas que mentiram nos certificados, por isso quase instalamos faíscas em nossos corredores.
A história tem mais de quatro anos, mas estou publicando-a agora porque o NDA expirou. Então percebemos que o data center (que alugamos) estava quase totalmente carregado e sua eficiência energética não havia melhorado muito. Anteriormente, a hipótese era que quanto mais preenchermos, melhor, porque o engenheiro está distribuído entre todos. Mas descobrimos que estávamos nos enganando nesse aspecto e, embora a carga fosse boa, houve perdas em algum lugar. Trabalhamos em muitas áreas, mas nossa corajosa equipe se concentrou na refrigeração.
A vida real de um data center é um pouco diferente daquela que está no projeto. Ajustes constantes do serviço de operação para aumentar a eficiência e otimizar configurações para novas tarefas. Veja o mítico pilar B. Na prática isso não acontece, a distribuição da carga é desigual, em algum lugar denso, em algum lugar vazio. Então tivemos que reconfigurar algumas coisas para melhorar a eficiência energética.
Nosso Compressor de data center é necessário para uma variedade de clientes. Portanto, entre os racks usuais de dois a quatro quilowatts, pode muito bem haver um de 23 quilowatts ou mais. Conseqüentemente, os aparelhos de ar condicionado foram configurados para resfriá-los, e o ar simplesmente passou pelas prateleiras menos potentes.
A segunda hipótese era que os corredores quentes e frios não se misturam. Após as medições, posso dizer que isso é uma ilusão, e a aerodinâmica real difere do modelo em quase todos os aspectos.
Inquérito
Primeiro começamos a observar os fluxos de ar nos corredores. Por que eles foram para lá? Porque eles entenderam que o data center é projetado para cinco a seis kW por rack, mas sabiam que na verdade são de 0 a 25 kW. É quase impossível regular tudo isso com os ladrilhos: as primeiras medições mostraram que eles transmitem quase igualmente. Mas não existem telhas de 25 kW, elas não devem estar apenas vazias, mas com vácuo líquido.
Compramos um anemômetro e começamos a medir os fluxos entre os racks e acima dos racks. Em geral, você precisa trabalhar com isso de acordo com GOST e vários padrões que são difíceis de implementar sem desligar a sala da turbina. Não estávamos interessados na precisão, mas no quadro fundamental. Ou seja, eles mediram aproximadamente.
Pelas medições, de 100% do ar que sai dos ladrilhos, 60% entra nas prateleiras, o resto voa. Isso se deve ao fato de que existem racks pesados de 15 a 25 kW ao longo dos quais o resfriamento é construído.
Não podemos desligar os aparelhos de ar condicionado, pois estará muito quente nos racks aquecidos na área dos servidores superiores. Neste momento entendemos que precisamos isolar algo de outra coisa para que o ar não salte de fileira em fileira e para que ainda ocorra a troca de calor no bloco.
Ao mesmo tempo, questionamo-nos se isto é financeiramente viável.
Ficamos surpresos ao descobrir que temos o consumo de energia do data center como um todo, mas simplesmente não podemos contar unidades fan coil para uma sala específica. Ou seja, analiticamente podemos, mas na verdade não podemos. E não somos capazes de estimar a economia. A tarefa torna-se cada vez mais interessante. Se economizarmos 10% da energia do ar condicionado, quanto dinheiro poderemos reservar para isolamento? Como contar?
Procuramos os especialistas em automação, que estavam finalizando o sistema de monitoramento. Obrigado à galera: eles tinham todos os sensores, só faltava adicionar o código. Eles começaram a instalar chillers, UPS e iluminação separadamente. Com o novo gadget, foi possível perceber como muda a situação entre os elementos do sistema.
Experimentos com cortinas
Ao mesmo tempo, iniciamos experimentos com cortinas (cercas). Decidimos montá-los nos pinos das eletrocalhas (de qualquer forma, não é necessário mais nada), pois devem ser leves. Rapidamente decidimos por dosséis ou pentes.
O problema é que já havíamos trabalhado com vários fornecedores. Todo mundo tem soluções para os data centers das próprias empresas, mas essencialmente não existem soluções prontas para um data center comercial. Nossos clientes vêm e vão o tempo todo. Somos um dos poucos data centers “pesados” sem restrições de largura de rack com capacidade para hospedar esses servidores grinder de até 25 kW. Nenhum planejamento de infraestrutura com antecedência. Ou seja, se pegarmos sistemas de gaiolas modulares dos fornecedores, sempre haverá buracos durante dois meses. Ou seja, a sala da turbina nunca será energeticamente eficiente em princípio.
Decidimos fazer isso sozinhos, pois temos nossos próprios engenheiros.
A primeira coisa que levaram foram fitas de refrigeradores industriais. São ranhos de polietileno flexíveis que você pode acertar. Você provavelmente já os viu em algum lugar na entrada do departamento de carnes dos maiores supermercados. Eles começaram a procurar materiais não tóxicos e não inflamáveis. Nós o encontramos e compramos por duas fileiras. Desligamos e começamos a ver o que aconteceu.
Entendemos que não seria muito bom. Mas no geral acabou muito, muito, não muito bem. Eles começam a flutuar nos riachos como macarrão. Encontramos fitas magnéticas como ímãs de geladeira. Nós os colamos nessas tiras, colamos uns nos outros e a parede ficou bastante monolítica.
Começamos a descobrir o que estaria reservado para o público.
Vamos até as construtoras mostrar nosso projeto. Eles olham e dizem: suas cortinas são muito pesadas. 700 quilos em toda a sala da turbina. Vá para o inferno, dizem eles, gente boa. Mais precisamente, para a equipe SKS. Deixe-os contar quantos macarrões têm nas bandejas, pois 120 kg por metro quadrado é o máximo.
SKS diz: lembra, um grande cliente veio até nós? Possui dezenas de milhares de portas em uma sala. Nas bordas da sala das turbinas ainda está ok, mas não será possível fixá-lo mais perto da sala transversal: as bandejas cairão.
As construtoras também pediram certificado do material. Observo que antes disso trabalhamos na palavra de honra do fornecedor, já que se tratava apenas de um teste. Entramos em contato com esse fornecedor e dissemos: OK, estamos prontos para entrar em beta, passe-nos toda a papelada. Eles enviam algo que não segue um padrão muito estabelecido.
A gente fala: escuta, onde você conseguiu esse pedaço de papel? Eles: nosso fabricante chinês nos enviou isso em resposta a solicitações. Segundo o jornal, essa coisa não queima de jeito nenhum.
Neste ponto percebemos que era hora de parar e verificar os fatos. Vamos até as meninas do departamento de segurança contra incêndio do data center, elas nos indicam o laboratório que testa a inflamabilidade. Dinheiro e prazos bastante terrenos (embora amaldiçoássemos tudo enquanto compilávamos o número necessário de pedaços de papel). Os cientistas de lá dizem: tragam o material, faremos testes.
Em conclusão, foi escrito que de um quilograma de substância restam cerca de 50 gramas de cinzas. O resto queima intensamente, escorre e mantém muito bem a combustão na poça.
Nós entendemos - é bom não termos comprado. Começamos a procurar outro material.
Encontramos policarbonato. Ele acabou sendo mais resistente. A folha transparente tem dois mm, as portas são de quatro mm. Essencialmente, é plexiglass. Juntamente com o fabricante, iniciamos uma conversa com segurança contra incêndio: dê-nos um certificado. Eles enviaram. Assinado pelo mesmo instituto. A gente liga para lá e fala: bom, gente, vocês verificaram isso?
Eles dizem: sim, eles verificaram. Primeiro queimaram em casa, depois só trouxeram para fazer exames. Lá, de um quilograma de material, restam aproximadamente 930 gramas de cinza (se queimar com queimador). Ele derrete e pinga, mas a poça não queima.
Verificamos imediatamente nossos ímãs (eles estão em um revestimento de polímero). Surpreendentemente, eles queimam mal.
montagem
A partir disso começamos a coletar. O policarbonato é ótimo porque é mais leve que o polietileno e dobra com muito menos facilidade. É verdade que trazem folhas de 2,5 por 3 metros, e o fornecedor não se importa com o que fazer com elas. Mas precisamos de 2,8 com largura de 20 a 25 centímetros. As portas foram enviadas para escritórios que cortavam as folhas conforme a necessidade. E nós mesmos cortamos as lamelas. O processo de corte em si custa o dobro de uma folha.
Veja o que aconteceu:
O resultado é que o sistema de enjaulamento se paga em menos de um ano. Foi assim que economizamos 200–250 kW constantemente na potência do fan coil. Não sabemos quanto ainda está nos refrigeradores, exatamente quanto. Os servidores sugam a uma velocidade constante, as fan coils explodem. E os chillers são ligados e desligados com um pente: é difícil extrair dados dele. A sala da turbina não pode ser parada para testes.
Ficamos felizes que em algum momento existisse a regra de instalar racks 5x5 em módulos para que seu consumo médio fosse de no máximo seis kW. Ou seja, o calor não é concentrado na ilha, mas distribuído por toda a sala das turbinas. Mas há uma situação em que há 10 peças de racks de 15 quilowatts próximas umas das outras, mas há uma pilha delas em frente. Ele está frio. Equilibrado.
Onde não há balcão, você precisa de uma cerca até o chão.
E alguns de nossos clientes são isolados com grades. Havia também várias peculiaridades com eles.
Eles cortam em lamelas, porque a largura dos postes não é fixa, e a frequência do pente dos fixadores é determinada: três ou quatro cm para a direita ou para a esquerda serão sempre. Se você tiver um bloco de 600 para espaço em rack, há 85% de chance de que ele não caiba. E lamelas curtas e longas coexistem e ficam juntas. Às vezes cortamos a lamela com a letra G ao longo dos contornos das prateleiras.
Датчики
Antes de reduzir a potência dos fan coils, foi necessário configurar um monitoramento de temperatura muito preciso em diferentes pontos do salão, para não ter surpresas. Foi assim que surgiram os sensores sem fio. Com fio - em cada linha você precisa pendurar seu próprio item para conectar esses sensores e, às vezes, cabos de extensão. Isso se transforma em uma guirlanda. Muito mal. E quando esses fios entram nas gaiolas dos clientes, os seguranças imediatamente ficam entusiasmados e pedem para explicar com um certificado o que está sendo retirado ao longo desses fios. Os nervos dos seguranças devem ser protegidos. Por alguma razão, eles não tocam nos sensores sem fio.
E mais estandes vêm e vão. É mais fácil remontar um sensor em um ímã porque ele deve ser pendurado mais alto ou mais baixo a cada vez. Se os servidores estiverem no terço inferior do rack, eles devem ser pendurados para baixo, e não conforme o padrão a um metro e meio do chão, na porta do rack em um corredor frio. Não adianta medir ali, tem que medir o que tem no ferro.
Um sensor para três racks - mais frequentemente você não precisa pendurá-lo. A temperatura não é diferente. Tínhamos medo de que o ar passasse pelos próprios suportes, mas isso não aconteceu. Mas ainda fornecemos um pouco mais de ar frio do que os valores calculados. Fizemos janelas nas ripas 3, 7 e 12, e fizemos um furo acima do estande. Ao dar uma volta colocamos um anemômetro nele: vemos que o fluxo vai para onde deveria.
Depois penduraram cordas brilhantes: uma prática antiga para atiradores de elite. Parece estranho, mas permite detectar um possível problema com mais rapidez.
Engraçado
Enquanto fazíamos tudo isso em silêncio, chegou um fornecedor que produz equipamentos de engenharia para data centers. Ele diz: vamos falar sobre eficiência energética. Eles chegam e começam a falar sobre o corredor e os fluxos de ar abaixo do ideal. Nós acenamos com compreensão. Porque temos três anos conforme estabelecido.
Eles penduram três sensores em cada rack. As imagens de monitoramento são impressionantes e lindas. Mais da metade do preço desta solução é software. No nível de alerta do Zabbix, mas proprietário e muito caro. O problema é que eles têm sensores, software e depois procuram um empreiteiro no local: não têm fornecedores próprios para cadaging.
Acontece que as mãos deles custam cinco a sete vezes mais do que nós.
referências
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Fonte: habr.com