你好，哈布尔！ 几周前，天气很热，我们在工作聊天的“吸烟室”里讨论了这个问题。 仅仅几分钟后，关于天气的对话就变成了关于数据中心冷却系统的对话。 对于技术人员，尤其是 Selectel 员工来说，这并不奇怪；我们经常谈论类似的话题。
在讨论过程中，我们决定发表一篇有关 Selectel 数据中心冷却系统的文章。 今天的文章是关于自然冷却，这是我们两个数据中心使用的一项技术。 下面是有关我们的解决方案及其功能的详细故事。 空调和通风系统服务部门负责人 Leonid Lupandin 和高级技术作家 Nikolay Rubanov 分享了技术细节。
Selectel 的冷却系统
以下是我们在所有设施中使用的冷却系统的简短描述。 我们将在下一节中继续讨论自然冷却。 我们有 莫斯科、圣彼得堡和列宁格勒地区。 这些地区的天气条件不同，因此我们使用不同的冷却系统。 顺便说一句，在莫斯科数据中心，经常有人开玩笑说负责冷却的人员是名叫 Kholodilin 和 Moroz 的专家。 这是偶然发生的，但仍然...
以下是使用冷却系统的 DC 列表：
- 贝尔扎里纳 - 自然冷却。
- 花1 — 氟利昂，数据中心的经典工业空调。
- 花2 - 冷水机。
- 杜布罗夫卡 1 - 冷水机。
- 杜布罗夫卡 2 — 氟利昂，数据中心的经典工业空调。
- 杜布罗夫卡 3 - 自然冷却。
在我们的数据中心，我们努力将空气温度维持在建议的下限 范围。 现在是 23°C。
关于自然冷却
在两个数据中心中， 杜布罗夫卡 3 и 贝尔扎里纳，我们安装了自然冷却系统，以及不同的系统。
DC Berzarina 的自然冷却系统
自然冷却系统的基本原理是消除热交换器，通过吹街道空气来冷却计算设备。 经过过滤器清洗后，进入机房。 秋冬季节，需要用暖空气“稀释”冷空气，使吹过设备的空气温度不发生变化。 在夏季，莫斯科和圣彼得堡需要额外的冷却。
可调节风门
为什么要进行自然冷却？ 是的，因为它是冷却设备的有效技术。 自然冷却系统通常比传统空调制冷系统的运行成本更便宜。 自然冷却的另一个优点是冷却系统不会像使用氟利昂的空调那样对环境产生强烈的负面影响。
直接自然冷却方案，带后冷，无需高架地板
重要的一点：我们的数据中心使用自然冷却和后冷却系统。 冬天，吸入外部冷空气没有问题——外面很凉爽，有时甚至非常凉爽，因此不需要额外的冷却系统。 但在夏季，气温升高。 如果我们采用纯自然冷却，内部温度约为27°C。 让我们提醒您，Selectel 的温度标准是 23°C。
在列宁格勒地区，即使在20月份，长期日平均气温也在2010°C左右。 一切都会好起来的，但有些日子会很热。 37.8年，该地区创下+XNUMX°C的气温记录。 考虑到这种情况，你不能完全指望自然冷却——一年中有一个炎热的日子就足以使温度超标。
由于圣彼得堡和莫斯科是空气污染严重的大城市，我们在从街道上取走空气时使用三重空气净化——G4、G5和G7标准的过滤器。 随后的每一个过滤器都会过滤掉越来越小的灰尘，从而输出干净的大气空气。
空气滤清器
Dubrovka 3 和 Berzarina - 免费冷却，但不同
由于多种原因，我们在这些数据中心使用不同的自然冷却系统。
杜布罗夫卡 3
第一个采用自然冷却的 DC 是杜布罗夫卡 3。它采用直接自然冷却，并辅以 ABHM（一种使用天然气运行的吸收式制冷机）。 该机器用于夏季炎热时的额外冷却。
使用带有活动地板的自然冷却方案来冷却数据中心
这种混合解决方案可以实现 PUE ~1.25。
为什么选择ABHM？ 这是一个使用水代替氟利昂的有效系统。 ABHM 对环境的影响极小。
ABHM 机器使用通过管道供应的天然气作为能源。 冬天不用汽车时，可以燃烧燃气来加热过冷的外界空气。 它比使用电便宜得多。
ABHM 视图
使用 ABHM 作为后冷却系统的想法属于我们的一位工程师员工，他看到了类似的解决方案并建议将其应用到 Selectel。 我们制作了一个模型，进行了测试，得到了很好的结果，并决定扩大规模。
这台机器、通风系统和数据中心本身花了大约一年半的时间建造。 于2013年投入运营。 实际上没有任何问题，但要工作，您需要接受额外的培训。 ABHM 的特点之一是机器在 DC 室内外保持压差。 这是确保热空气通过阀门系统逸出所必需的。
由于压力差，空气中几乎没有灰尘，因为即使有灰尘，它也会飞出去。 过大的压力会将颗粒推出。
系统维护成本可能略高于传统冷却。 但 ABHM 可以通过减少加热空气和冷却空气的电力消耗来节省成本。
贝尔扎里纳
服务器机房内空气流动示意图
这里使用绝热后冷却系统的自然冷却。 它在夏季使用，此时空气变得太热，温度高于 23°C。 这种事在莫斯科经常发生。 绝热系统的工作原理是在空气通过含有液体的过滤器时冷却空气。 想象一块湿抹布，水从其中蒸发，冷却织物和相邻的空气层。 这大致就是数据中心绝热冷却系统的工作原理。 微小的水滴沿着气流的路径喷出，从而降低空气温度。
绝热冷却工作原理
他们决定在这里使用自然冷却，因为数据中心位于建筑物的顶层。 这意味着向外散发的热空气会立即上升，并且不会抑制其他系统，如果 DC 位于较低楼层，则可能会发生这种情况。 得益于此，PUE 指标约为 1.20
当这层楼可用时，我们很高兴，因为我们有机会设计我们想要的任何东西。 主要任务是创建一个具有高效且廉价冷却系统的 DC。
绝热冷却的优点是系统本身简单。 它比带有空调的系统更简单，甚至比 ABHM 更简单，并且可以让您节省能源，而成本却极低。 然而，它需要谨慎控制，以确保它不会像 Facebook 在 2012 年那样结束。 然后，由于设置操作参数的问题，数据中心内形成了真正的云，并开始下雨。 .
控制面板
该系统只运行了两年，在此期间我们发现了一些小问题，正在与设计师一起解决。 但这并不可怕，因为在我们这个时代，不断寻找新的东西很重要，同时不要忘记检查现有的解决方案。
我们不断寻找应用新技术的机会。 其中之一是在23°以上温度下正常运行的设备。 当项目进入最后阶段时，也许我们会在未来的一篇文章中讨论这一点。
如果您想了解我们数据中心其他冷却系统的详细信息，那么 与所有信息。
在评论中提出问题，我们会尽力回答。
来源： habr.com