การระบายความร้อนฟรีในศูนย์ข้อมูล Selectel: วิธีการทำงานทั้งหมด

สวัสดีฮับ! เมื่อสองสามสัปดาห์ก่อนเป็นวันที่อากาศร้อนจัด ซึ่งเราคุยกันใน “ห้องสูบบุหรี่” ของแชทเรื่องงาน เพียงไม่กี่นาทีต่อมา การสนทนาเกี่ยวกับสภาพอากาศก็กลายเป็นการสนทนาเกี่ยวกับระบบทำความเย็นสำหรับศูนย์ข้อมูล สำหรับนักเทคโนโลยี โดยเฉพาะพนักงาน Selectel ก็ไม่น่าแปลกใจเลย เรามักจะพูดถึงหัวข้อที่คล้ายกันอยู่เสมอ

ในระหว่างการสนทนา เราตัดสินใจเผยแพร่บทความเกี่ยวกับระบบทำความเย็นในศูนย์ข้อมูล Selectel บทความวันนี้เกี่ยวกับการระบายความร้อนฟรี ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในศูนย์ข้อมูลสองแห่งของเรา ด้านล่างเป็นเรื่องราวโดยละเอียดเกี่ยวกับโซลูชันและคุณลักษณะต่างๆ ของเรา รายละเอียดทางเทคนิคถูกแชร์โดยหัวหน้าแผนกบริการระบบปรับอากาศและระบายอากาศ Leonid Lupandin และนักเขียนด้านเทคนิคอาวุโส Nikolay Rubanov

ระบบระบายความร้อนที่ Selectel

ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายสั้นๆ เกี่ยวกับระบบทำความเย็นที่เราใช้ในทุกสถานประกอบการของเรา เราจะพูดถึงการระบายความร้อนฟรีในหัวข้อถัดไป เรามี ศูนย์ข้อมูลหลายแห่ง ในมอสโกเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและภูมิภาคเลนินกราด สภาพอากาศในภูมิภาคเหล่านี้แตกต่างกัน เราจึงใช้ระบบทำความเย็นที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ในศูนย์ข้อมูลมอสโกมักเป็นที่มาของเรื่องตลกที่ผู้เชี่ยวชาญที่ชื่อ Kholodilin และ Moroz เป็นผู้รับผิดชอบด้านการทำความเย็น มันเกิดขึ้นโดยบังเอิญ แต่ก็ยัง...

นี่คือรายการ DC ที่ใช้ระบบทำความเย็น:

• เบอร์ซารินา - ระบายความร้อนฟรี
• ดอกไม้ 1 — เครื่องปรับอากาศอุตสาหกรรมแบบฟรีออนแบบคลาสสิกสำหรับศูนย์ข้อมูล
• ดอกไม้ 2 - ชิลเลอร์
• ดูบรอฟกา 1 - ชิลเลอร์
• ดูบรอฟกา 2 — เครื่องปรับอากาศอุตสาหกรรมแบบฟรีออนแบบคลาสสิกสำหรับศูนย์ข้อมูล
• ดูบรอฟกา 3 - ระบายความร้อนฟรี

ในศูนย์ข้อมูลของเรา เรามุ่งมั่นที่จะรักษาอุณหภูมิอากาศให้อยู่ที่ขีดจำกัดล่างของค่าที่แนะนำ ASHRAE พิสัย. อุณหภูมิ 23°C

เกี่ยวกับฟรีคูลลิ่ง

ในศูนย์ข้อมูลสองแห่ง ดูบรอฟกา 3 и เบอร์ซารินาเราติดตั้งระบบระบายความร้อนฟรีและแบบต่างๆ

ฟรีระบบระบายความร้อนใน DC Berzarina

หลักการพื้นฐานของระบบทำความเย็นแบบอิสระคือการกำจัดตัวแลกเปลี่ยนความร้อน เพื่อให้การระบายความร้อนของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์เกิดขึ้นเนื่องจากการเป่าด้วยอากาศบนถนน ทำความสะอาดโดยใช้ตัวกรองหลังจากนั้นจึงเข้าไปในห้องเครื่อง ในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว อากาศเย็นจะต้อง “เจือจาง” ด้วยอากาศอุ่น เพื่อไม่ให้อุณหภูมิของอากาศที่พัดผ่านอุปกรณ์เปลี่ยนแปลง ในฤดูร้อนในมอสโกและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก จำเป็นต้องมีการระบายความร้อนเพิ่มเติม

ช่องลมแบบปรับได้

ทำไมต้องระบายความร้อนฟรี? ใช่ครับ เพราะเป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพในการทำความเย็นอุปกรณ์ โดยทั่วไประบบทำความเย็นแบบฟรีจะมีราคาถูกกว่าการใช้งานมากกว่าระบบทำความเย็นแบบปรับอากาศแบบคลาสสิก ข้อดีอีกประการหนึ่งของการทำความเย็นแบบอิสระก็คือระบบทำความเย็นไม่มีผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างรุนแรงเช่นเดียวกับเครื่องปรับอากาศที่มีฟรีออน

รูปแบบการทำความเย็นโดยตรงแบบอิสระพร้อมระบบอาฟเตอร์คูลลิ่งโดยไม่ต้องยกพื้น

จุดสำคัญ: มีการใช้การระบายความร้อนฟรีในศูนย์ข้อมูลของเราร่วมกับระบบระบายความร้อนหลัง ในฤดูหนาว ไม่มีปัญหาในการรับอากาศเย็นจากภายนอก - อากาศเย็นจากภายนอก บางครั้งก็เย็นมากด้วยซ้ำ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีระบบทำความเย็นเพิ่มเติม แต่ในฤดูร้อนอุณหภูมิของอากาศจะสูงขึ้น หากเราใช้การทำความเย็นแบบไร้สารบริสุทธิ์ อุณหภูมิภายในจะอยู่ที่ประมาณ 27 °C เราขอเตือนคุณว่ามาตรฐานอุณหภูมิของ Selectel คือ 23°C

ในภูมิภาคเลนินกราด อุณหภูมิเฉลี่ยรายวันระยะยาว แม้แต่ในเดือนกรกฎาคมก็อยู่ที่ประมาณ 20°C และทุกอย่างคงจะดีแต่บางวันก็ร้อนมาก ในปี 2010 บันทึกอุณหภูมิในภูมิภาคนี้อยู่ที่ +37.8°C เมื่อพิจารณาถึงสถานการณ์นี้ คุณไม่สามารถวางใจในการทำความเย็นแบบอิสระได้เต็มที่ - หนึ่งวันที่อากาศร้อนต่อปีก็เพียงพอแล้วที่จะทำให้อุณหภูมิเกินมาตรฐาน

เนื่องจากเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและมอสโกเป็นเมืองใหญ่ที่มีอากาศเสีย เราจึงใช้การฟอกอากาศสามเท่าเมื่อนำออกจากถนน - ตัวกรองมาตรฐาน G4, G5 และ G7 ตัวกรองที่ตามมาแต่ละรายการจะกรองฝุ่นออกจากเศษส่วนที่เล็กลงเรื่อยๆ เพื่อให้เอาต์พุตเป็นอากาศในบรรยากาศที่สะอาด

กรองอากาศ

Dubrovka 3 และ Berzarina - ระบายความร้อนฟรี แต่แตกต่าง

ด้วยเหตุผลหลายประการ เราจึงใช้ระบบระบายความร้อนฟรีที่แตกต่างกันในศูนย์ข้อมูลเหล่านี้

ดูบรอฟกา 3

DC ตัวแรกที่มีการทำความเย็นแบบอิสระคือ Dubrovka 3 ซึ่งใช้การทำความเย็นแบบอิสระโดยตรง เสริมด้วย ABHM ซึ่งเป็นเครื่องทำความเย็นแบบดูดซับที่ทำงานด้วยก๊าซธรรมชาติ เครื่องนี้ใช้เป็นเครื่องทำความเย็นเพิ่มเติมในกรณีที่เกิดความร้อนในฤดูร้อน

การระบายความร้อนในศูนย์ข้อมูลโดยใช้ระบบระบายความร้อนแบบอิสระพร้อมพื้นที่ยกสูง

โซลูชันแบบไฮบริดนี้ทำให้ PUE ~1.25 เป็นไปได้

ทำไมต้อง ABHM? นี่เป็นระบบที่มีประสิทธิภาพซึ่งใช้น้ำแทนฟรีออน ABHM มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด

เครื่องจักร ABHM ใช้ก๊าซธรรมชาติซึ่งจ่ายให้ทางท่อเป็นแหล่งพลังงาน ในฤดูหนาว เมื่อไม่จำเป็นต้องใช้รถ ก็สามารถเผาแก๊สเพื่อให้ความร้อนกับอากาศภายนอกที่เย็นจัดเป็นพิเศษได้ มันถูกกว่าการใช้ไฟฟ้ามาก

มุมมองของ ABHM

แนวคิดในการใช้ ABHM เป็นระบบทำความเย็นหลังเป็นของพนักงานคนหนึ่งของเรา ซึ่งเป็นวิศวกร ที่เห็นวิธีแก้ปัญหาที่คล้ายกันและแนะนำให้นำไปใช้กับ Selectel เราสร้างโมเดล ทดสอบ และได้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม และตัดสินใจที่จะขยายขนาด

เครื่องจักรนี้ใช้เวลาประมาณหนึ่งปีครึ่งในการสร้าง พร้อมด้วยระบบระบายอากาศและศูนย์ข้อมูลเอง เริ่มดำเนินการในปี 2013 แทบไม่มีปัญหาเลย แต่ในการทำงานคุณต้องได้รับการฝึกอบรมเพิ่มเติม คุณสมบัติอย่างหนึ่งของ ABHM ก็คือเครื่องจะรักษาความแตกต่างของแรงดันภายในและภายนอกห้อง DC นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าอากาศร้อนจะไหลผ่านระบบวาล์ว

เนื่องจากความแตกต่างของความดัน จึงแทบไม่มีฝุ่นในอากาศ เนื่องจากมันบินออกไปแม้ว่าจะปรากฏขึ้นก็ตาม แรงดันที่มากเกินไปจะผลักอนุภาคออกมา

ค่าบำรุงรักษาระบบอาจสูงกว่าการทำความเย็นแบบทั่วไปเล็กน้อย แต่ ABHM ช่วยให้คุณประหยัดโดยลดการใช้ไฟฟ้าเพื่อให้อากาศร้อนและเย็นลง

เบอร์ซารินา

แผนผังการไหลของอากาศภายในห้องเซิร์ฟเวอร์

ที่นี่ใช้ระบบระบายความร้อนฟรีพร้อมระบบระบายความร้อนอะเดียแบติก ใช้ในฤดูร้อนเมื่ออากาศอุ่นเกินไป โดยมีอุณหภูมิสูงกว่า 23°C สิ่งนี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งในมอสโก หลักการทำงานของระบบอะเดียแบติกคือการทำให้อากาศเย็นลงเมื่อผ่านตัวกรองที่มีของเหลว ลองนึกภาพผ้าเปียกที่มีน้ำระเหยไป ทำให้ผ้าเย็นลงและอากาศที่อยู่ติดกัน นี่คือวิธีการทำงานของระบบทำความเย็นแบบอะเดียแบติกในศูนย์ข้อมูลโดยคร่าว หยดน้ำเล็กๆ ถูกพ่นไปตามเส้นทางการไหลของอากาศ ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิของอากาศลดลง

หลักการทำงานของการทำความเย็นแบบอะเดียแบติก

พวกเขาตัดสินใจใช้ระบบระบายความร้อนฟรีที่นี่ เนื่องจากศูนย์ข้อมูลตั้งอยู่ที่ชั้นบนสุดของอาคาร ซึ่งหมายความว่าอากาศร้อนที่ปล่อยออกมาจากภายนอกจะเพิ่มขึ้นทันที และไม่ระงับระบบอื่นๆ ดังที่อาจเกิดขึ้นหาก DC อยู่ที่ชั้นล่าง ด้วยเหตุนี้ ตัวบ่งชี้ PUE จึงอยู่ที่ ~1.20

เมื่อชั้นนี้มีวางจำหน่าย เราก็รู้สึกยินดีเป็นอย่างยิ่งที่ได้มีโอกาสออกแบบสิ่งที่เราต้องการ ภารกิจหลักคือการสร้าง DC ด้วยระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและราคาไม่แพง

ข้อดีของการระบายความร้อนแบบอะเดียแบติกคือความเรียบง่ายของระบบเอง ง่ายกว่าระบบที่มีเครื่องปรับอากาศและง่ายกว่า ABHM และช่วยให้คุณประหยัดพลังงานซึ่งมีต้นทุนเพียงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่จบลงเหมือนที่ Facebook ทำในปี 2012 จากนั้น เนื่องจากปัญหาในการตั้งค่าพารามิเตอร์การทำงาน จึงเกิดคลาวด์จริงขึ้นในศูนย์ข้อมูลและฝนก็เริ่มตก ฉันไม่ได้ล้อเล่น.

แผงควบคุม

ระบบนี้ใช้งานได้เพียงสองปี ในระหว่างนี้เราได้ระบุปัญหาเล็กๆ น้อยๆ หลายประการที่เรากำลังแก้ไขร่วมกับนักออกแบบ แต่นี่ก็ไม่น่ากลัวเพราะในยุคของเราสิ่งสำคัญคือต้องค้นหาสิ่งใหม่ ๆ อยู่เสมอโดยไม่ลืมตรวจสอบวิธีแก้ปัญหาที่มีอยู่

เรามองหาโอกาสในการใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ อย่างต่อเนื่อง หนึ่งในนั้นคืออุปกรณ์ที่ทำงานตามปกติที่อุณหภูมิสูงกว่า 23° บางทีเราจะพูดถึงเรื่องนี้ในบทความหน้าเมื่อโครงการถึงขั้นตอนสุดท้าย

หากคุณต้องการทราบรายละเอียดเกี่ยวกับระบบทำความเย็นอื่นๆ ใน DC ของเรา นี่คือบทความ พร้อมข้อมูลทั้งหมด

ถามคำถามในความคิดเห็น เราจะพยายามตอบให้มากที่สุด

ที่มา: will.com