Pozdravljeni, Habr! Pred nekaj tedni je bil vroč dan, o katerem smo razpravljali v “kadilnici” delovnega klepeta. Le nekaj minut kasneje se je pogovor o vremenu sprevrgel v pogovor o hladilnih sistemih podatkovnih centrov. Za tehničarje, predvsem zaposlene v Selectelu, to ni presenetljivo, o podobnih temah se nenehno pogovarjamo.
Med razpravo smo se odločili, da objavimo članek o hladilnih sistemih v podatkovnih centrih Selectel. Današnji članek govori o prostem hlajenju, tehnologiji, ki se uporablja v dveh naših podatkovnih centrih. Pod izrezom je podrobna zgodba o naših rešitvah in njihovih lastnostih. Tehnične podrobnosti sta delila vodja servisnega oddelka za klimatske in prezračevalne sisteme Leonid Lupandin in višji tehnični pisec Nikolaj Rubanov.
Hladilni sistemi pri Selectel
Tukaj je kratek opis, katere hladilne sisteme uporabljamo v vseh naših objektih. V naslednjem razdelku bomo prešli na prosto hlajenje. Imamo v Moskvi, Sankt Peterburgu in Leningrajski regiji. Vremenske razmere v teh regijah so različne, zato uporabljamo različne hladilne sisteme. Mimogrede, v moskovskem podatkovnem centru so se pogosto šalili, da so za hlajenje odgovorni strokovnjaki z imeni Kholodilin in Moroz. Zgodilo se je po naključju, a vseeno...
Tukaj je seznam DC z uporabljenim hladilnim sistemom:
- Berzarina - prosto hlajenje.
- Cvet 1 — freon, klasične industrijske klimatske naprave za podatkovne centre.
- Cvet 2 - hladilniki.
- Dubrovka 1 - hladilniki.
- Dubrovka 2 — freon, klasične industrijske klimatske naprave za podatkovne centre.
- Dubrovka 3 - prosto hlajenje.
V naših podatkovnih centrih se trudimo vzdrževati temperaturo zraka na spodnji meji priporočene obseg. 23°C je.
Glede prostega hlajenja
V dveh podatkovnih centrih, Dubrovka 3 и Berzarina, vgradili smo sisteme prostega hlajenja in različne.
Free cooling sistem v DC Berzarina
Osnovno načelo sistemov prostega hlajenja je izločitev izmenjevalnikov toplote, tako da hlajenje računalniške opreme poteka zaradi vpihovanja z uličnim zrakom. Očisti se s filtri, nato pa vstopi v strojnico. Jeseni in pozimi je treba hladen zrak »razredčiti« s toplim, da se temperatura zraka, ki piha nad opremo, ne spreminja. Poleti je v Moskvi in Sankt Peterburgu potrebno dodatno hlajenje.
Nastavljive zračne lopute
Zakaj prosto hlajenje? Da, ker je to učinkovita tehnologija za hladilno opremo. Sistemi prostega hlajenja so praviloma cenejši za delovanje kot klasični klimatizirani hladilni sistemi. Druga prednost prostega hlajenja je, da hladilni sistemi nimajo tako močnega negativnega vpliva na okolje kot klimatske naprave s freonom.
Shema neposrednega prostega hlajenja z naknadnim hlajenjem brez dvignjenega poda
Pomembna točka: brezplačno hlajenje se v naših podatkovnih centrih uporablja skupaj s sistemi naknadnega hlajenja. Pozimi ni težav z dovodom zunanjega hladnega zraka – zunaj je hladno, včasih celo zelo hladno, zato dodatni hladilni sistemi niso potrebni. Toda poleti se temperatura zraka dvigne. Če bi uporabili čisto prosto hlajenje, bi bila notranja temperatura približno 27 °C. Naj vas spomnimo, da je Selectelov temperaturni standard 23°C.
V Leningrajski regiji je dolgoletna povprečna dnevna temperatura tudi julija okoli 20°C. In vse bi bilo v redu, toda ob nekaterih dnevih je zelo vroče. Leta 2010 je bil v regiji zabeležen temperaturni rekord +37.8 °C. Glede na to okoliščino ne morete v celoti računati na prosto hlajenje - en vroč dan na leto je več kot dovolj, da temperatura preseže standard.
Ker sta Sankt Peterburg in Moskva velemesta z onesnaženim zrakom, uporabljamo trojno čiščenje zraka, ko ga odvzamemo z ulice - filtri standardov G4, G5 in G7. Vsaka naslednja filtrira prah iz vedno manjših frakcij, tako da je rezultat čist atmosferski zrak.
Zračni filtri
Dubrovka 3 in Berzarina - prosto hlajenje, vendar drugače
Zaradi številnih razlogov v teh podatkovnih centrih uporabljamo različne sisteme prostega hlajenja.
Dubrovka 3
Prvi DC s prostim hlajenjem je bil Dubrovka 3. Uporablja neposredno prosto hlajenje, ki ga dopolnjuje ABHM, absorpcijski hladilni stroj, ki deluje na zemeljski plin. Stroj se uporablja kot dodatno hlajenje v primeru poletne vročine.
Hlajenje podatkovnega centra s shemo prostega hlajenja z dvignjenim podom
Ta hibridna rešitev je omogočila doseganje PUE ~1.25.
Zakaj ABHM? To je učinkovit sistem, ki namesto freona uporablja vodo. ABHM ima minimalen vpliv na okolje.
Stroj ABHM kot vir energije uporablja zemeljski plin, ki ga dovaja po cevovodu. Pozimi, ko avtomobila ne potrebujemo, lahko za ogrevanje prehlajenega zunanjega zraka zažgemo plin. To je veliko ceneje kot uporaba električne energije.
Pogled na ABHM
Ideja o uporabi ABHM kot sistema za naknadno hlajenje pripada enemu od naših zaposlenih, inženirju, ki je videl podobno rešitev in predlagal uporabo pri Selectelu. Izdelali smo model, ga preizkusili, dobili odličen rezultat in se odločili, da ga povečamo.
Stroj je trajal približno leto in pol, skupaj s prezračevalnim sistemom in samim podatkovnim centrom. Predan je bil v obratovanje leta 2013. S tem praktično ni težav, toda za delo morate opraviti dodatno usposabljanje. Ena od značilnosti ABHM je, da stroj vzdržuje razliko v tlaku znotraj in zunaj prostora DC. To je potrebno za zagotovitev uhajanja vročega zraka skozi sistem ventilov.
Zaradi razlike v tlaku v zraku praktično ni prahu, saj preprosto odleti ven, četudi se pojavi. Prevelik pritisk potisne delce ven.
Stroški vzdrževanja sistema so lahko nekoliko višji kot pri običajnem hlajenju. Toda ABHM vam omogoča prihranek z zmanjšanjem porabe električne energije za ogrevanje zraka in njegovo hlajenje.
Berzarina
Diagram pretoka zraka znotraj strežniške sobe
Tu se uporablja prosto hlajenje z adiabatnim naknadnim hlajenjem. Uporablja se poleti, ko postane zrak pretopel, s temperaturami nad 23°C. To se v Moskvi pogosto dogaja. Načelo delovanja adiabatnega sistema je hlajenje zraka, ko gre skozi filtre, ki vsebujejo tekočino. Predstavljajte si mokro krpo, iz katere izhlapeva voda, ki hladi tkanino in sosednjo plast zraka. Približno tako deluje adiabatni hladilni sistem v podatkovnem centru. Po poti zračnega toka pršijo drobne kapljice vode, ki znižujejo temperaturo zraka.
Princip delovanja adiabatnega hlajenja
Za uporabo prostega hlajenja so se tukaj odločili, ker se podatkovni center nahaja v zgornjem nadstropju stavbe. To pomeni, da se segret zrak, ki se oddaja zunaj, takoj dvigne in ne zavira drugih sistemov, kot bi se lahko zgodilo, če bi bili DC nameščeni v nižjih nadstropjih. Zahvaljujoč temu je indikator PUE ~ 1.20
Ko je bilo to nadstropje na voljo, smo bili navdušeni, saj smo imeli priložnost oblikovati, kar smo želeli. Glavna naloga je bila ustvariti DC z učinkovitim in poceni hladilnim sistemom.
Prednost adiabatnega hlajenja je preprostost samega sistema. Je enostavnejši od sistemov s klimatskimi napravami in celo enostavnejši od ABHM ter omogoča prihranek energije, katerega stroški so minimalni. Vendar pa ga je treba skrbno nadzorovati, da se ne bo končalo tako kot Facebook leta 2012. Nato se je zaradi težav z nastavitvijo parametrov delovanja v podatkovnem centru naredil pravi oblak in začelo je deževati. .
Nadzorne plošče
Sistem deluje šele dve leti, v tem času pa smo ugotovili vrsto manjših težav, ki jih rešujemo s projektanti. Toda to ni strašljivo, saj je v našem času pomembno nenehno iskati nekaj novega, ne da bi pozabili preveriti obstoječe rešitve.
Nenehno iščemo priložnosti za uporabo novih tehnologij. Ena izmed njih je oprema, ki normalno deluje pri temperaturah nad 23°. Morda bomo o tem spregovorili v enem od prihodnjih člankov, ko bo projekt prišel v zaključno fazo.
Če želite izvedeti podrobnosti o drugih hladilnih sistemih v naših DC, potem z vsemi informacijami.
Zastavite vprašanja v komentarjih, poskušali bomo odgovoriti na čim več.
Vir: www.habr.com