你好，哈布爾！幾週前，天氣很熱，我們在工作聊天的「吸煙室」裡討論了這個問題。僅僅幾分鐘後，關於天氣的對話就變成了關於資料中心冷卻系統的對話。對於技術人員，尤其是 Selectel 員工來說，這並不奇怪；我們經常談論類似的話題。
在討論過程中，我們決定發表一篇有關 Selectel 資料中心冷卻系統的文章。今天的文章是關於自然冷卻，這是我們兩個資料中心使用的技術。以下是有關我們的解決方案及其功能的詳細故事。空調和通風系統服務部門負責人 Leonid Lupandin 和高級技術作家 Nikolay Rubanov 分享了技術細節。
Selectel 的冷卻系統
以下是我們在所有設施中使用的冷卻系統的簡短描述。我們將在下一節中繼續討論自然冷卻。我們有 莫斯科、聖彼得堡和列寧格勒地區。這些地區的天氣條件不同，因此我們使用不同的冷卻系統。順便說一句，在莫斯科資料中心，經常有人開玩笑說負責冷卻的人員是名叫 Kholodilin 和 Moroz 的專家。這是偶然發生的，但仍然...
以下是使用冷卻系統的 DC 清單：
- 貝爾札裡納 - 自然冷卻。
- 花1 — 氟利昂，資料中心的經典工業空調。
- 花2 - 冷水機。
- 杜布羅夫卡 1 - 冷水機。
- 杜布羅夫卡 2 — 氟利昂，資料中心的經典工業空調。
- 杜布羅夫卡 3 - 自然冷卻。
在我們的資料中心，我們努力將空氣溫度維持在建議的下限 範圍。現在是 23°C。
關於自然冷卻
在兩個資料中心中， 杜布羅夫卡 3 и 貝爾札裡納，我們安裝了自然冷卻系統，以及不同的系統。
DC Berzarina 的自然冷卻系統
自然冷卻系統的基本原理是消除熱交換器，透過吹街道空氣來冷卻計算設備。經過過濾器清洗後，進入機房。在秋冬季節，冷空氣需要用暖空氣“稀釋”，這樣吹過設備的空氣溫度不會改變。在夏季，莫斯科和聖彼得堡需要額外的冷卻。
可調式風門
為什麼要進行自然冷卻？ 是的，因為它是冷卻設備的有效技術。自然冷卻系統通常比傳統空調冷凍系統的運作成本更便宜。自然冷卻的另一個優點是冷卻系統不會像使用氟利昂的空調那樣對環境產生強烈的負面影響。
直接自然冷卻方案，帶後冷，無需高架地板
重要的一點：我們的資料中心使用自然冷卻和後冷卻系統。冬天，吸入外部冷空氣沒有問題——外面很涼爽，有時甚至非常涼爽，因此不需要額外的冷卻系統。但在夏季，氣溫升高。如果我們採用純自然冷卻，內部溫度約為27°C。讓我們提醒您，Selectel 的溫度標準是 23°C。
在列寧格勒地區，即使在20月份，長期日平均氣溫也在2010°C左右。一切都會好起來的，但有些日子會很熱。 37.8年，該地區創下+XNUMX°C的氣溫紀錄。考慮到這種情況，你不能完全指望自然冷卻——一年中有一個炎熱的日子就足以使溫度超標。
由於聖彼得堡和莫斯科是空氣污染嚴重的大城市，我們在從街上取走空氣時使用三重空氣淨化——G4、G5和G7標準的過濾器。隨後的每個過濾器都會過濾掉越來越小的灰塵，從而輸出乾淨的大氣空氣。
空氣濾清器
Dubrovka 3 和 Berzarina - 免費冷卻，但不同
由於多種原因，我們在這些資料中心使用不同的自然冷卻系統。
杜布羅夫卡 3
第一款採用自然冷卻的 DC 是杜布羅夫卡 3。它採用直接自然冷卻，並輔以 ABHM（一種使用天然氣運行的吸收式製冷機）。該機器用於夏季炎熱時的額外冷卻。
使用有活動地板的自然冷卻方案來冷卻資料中心
這種混合解決方案可以實現 PUE ~1.25。
為什麼選擇ABHM？ 這是一個使用水代替氟利昂的有效系統。 ABHM 對環境的影響極小。
ABHM 機器使用透過管道供應的天然氣作為能源。冬天不用汽車時，可以燃燒瓦斯來加熱過冷的外界空氣。它比使用電便宜得多。
ABHM 視圖
使用 ABHM 作為後冷卻系統的想法屬於我們的工程師員工，他看到了類似的解決方案並建議將其應用於 Selectel。我們製作了一個模型，進行了測試，得到了很好的結果，並決定擴大規模。
這台機器、通風系統和資料中心本身花了大約一年半的時間建造。於2013年投入營運。實際上沒有任何問題，但要工作，您需要接受額外的培訓。 ABHM 的特點之一是機器在 DC 室內外保持壓力差。這是確保熱空氣通過閥門系統逸出所必需的。
由於壓力差，空氣中幾乎沒有灰塵，因為即使有灰塵，它也會飛出去。過大的壓力會將顆粒推出。
系統維護成本可能略高於傳統冷卻。但 ABHM 可以透過減少加熱空氣和冷卻空氣的電力消耗來節省成本。
貝爾札裡納
伺服器機房內空氣流動示意圖
這裡使用絕熱後冷卻系統的自然冷卻。它在夏季使用，此時空氣變得太熱，溫度高於 23°C。這種事在莫斯科經常發生。絕熱系統的工作原理是在空氣通過含有液體的過濾器時冷卻空氣。想像一塊濕抹布，水從其中蒸發，冷卻織物和鄰近的空氣層。這大致上就是資料中心絕熱冷卻系統的工作原理。微小的水滴沿著氣流的路徑噴灑，從而降低空氣溫度。
絕熱冷卻工作原理
他們決定在這裡使用自然冷卻，因為資料中心位於建築物的頂層。這意味著向外散發的熱空氣會立即上升，並且不會抑制其他系統，如果 DC 位於較低樓層，則可能會發生這種情況。因此，PUE 指標約為 1.20
當這層樓可用時，我們很高興，因為我們有機會設計我們想要的任何東西。主要任務是創建一個具有高效且廉價冷卻系統的 DC。
絕熱冷卻的優點是系統本身簡單。它比有空調的系統更簡單，甚至比 ABHM 更簡單，並且可以讓您節省能源，但成本卻極低。然而，它需要謹慎控制，以確保它不會像 Facebook 在 2012 年那樣結束。然後，由於設定操作參數的問題，資料中心內形成了真正的雲，並開始下雨。 .
控制面板
該系統只運行了兩年，在此期間我們發現了一些小問題，正在與設計師一起解決。但這並不可怕，因為在我們這個時代，不斷尋找新的東西很重要，同時不要忘記檢查現有的解決方案。
我們不斷尋找應用新技術的機會。其中之一是在23°以上溫度下正常運作的設備。當專案進入最後階段時，也許我們會在未來的文章中討論這一點。
如果您想了解我們資料中心其他冷卻系統的詳細信息，那麼 與所有資訊。
在評論中提出問題，我們會盡力回答。
來源： www.habr.com