Решения охлаждения ЦОД

Решения охлаждения ЦОД, должны быть тщательно спроектированы и обязательно оснащаются самыми современными системами. Очень часто под ЦОД используются помещения с ограниченным пространством и его важно организовать таким образом, чтобы обработка данных была быстрой и безопасной. Для этого используются системы кондиционирования и вентиляции. Первые ЦОД проектировались без каких-либо стандартов, что в последующем существенно усложняло задачу системным администраторам. Сейчас при разработке ЦОД придерживаются определенных правил и стандартов.

Требования к температурному режиму, влажности и качеству воздуха

В комплектацию ЦОД должны входить системы климат-контроля для круглосуточного обеспечения нормального температурного режима и влажности, необходимого для нормального функционирования оборудования. Если нет возможности обеспечить непрерывную работу от централизованной системы, создается автономная климатическая система для ЦОД. Система кондиционирования должна соответствовать следующим требованиям:

• Поддерживать температуру на уровне 20-25С (желательно не выше 22С).
• Обеспечивать влажность 40-55%.
• Поставлять свежий воздух с его фильтрацией и подогревом до нужной температуры в зимнее время.

Реальная холодильная мощность системы должна полностью перекрывать суммарные теплопритоки от всего оборудования. Система состоит как минимум из двух кондиционеров, каждый из которых может самостоятельно обеспечить заданные параметры микроклимата в помещении. Это защитные меры на случай выхода из строя одного из кондиционеров.

В серверных комнатах часто организуют фальшполы высотой не менее 30-40 см от перекрытия до чистового пола. В полученном пространстве выполняются каналы для распространения холодного воздуха. Фальшпол устраивают из готовых модулей, которые спокойно выдерживают точечную нагрузку до 455 кг.

Оптимальные решения для ЦОД

Для достижения целей грамотного кондиционирования и вентилирования  разработан ряд решений. Наиболее эффективными считаются следующие:

Для кондиционирования:

• Системы с непосредственным расширением. При небольших удельных нагрузках самое распространенное решение. Системы строятся на основе фреоновых прецизионных кондиционеров. Их принцип работы заключается в подаче во внутренний блок фреона. Он расширяется и испаряется, отдавая холодный воздух в помещение. Среди преимуществ системы - доступная стоимость, длительный срок службы и высокий уровень надежности. Недостатки - требуются значительные эксплуатационные затраты, предъявляются повышенные требования к помещению и энергосистемам.
• Системы на холодоносителе. Используются для средних и крупных ЦОД. Принцип работы заключается в охлаждении воздуха в теплообменнике кондиционера посредством охлажденного в чиллерах холодоносителя, циркулирующего по системе. По сравнению с первым вариантом системы отличаются меньшими эксплуатационными затратами и гибкостью. Но являются более сложным инженерным решением и требуют повышенных капитальных вложений.
• Полное свободное охлаждение. В основе лежит теплообмен между внутренним и наружным воздухом. Большую часть времени не требуется участия компрессионного оборудования. Создание фальшполов не требуются, расходы на монтаж и эксплуатацию сравнительно невысоки, можно использовать для высоконагруженных стоек до 50 кВт. Единственный недостаток системы - недостаточное распространение в России и малый опыт по реализации подобных проектов.
• Естественное охлаждение с использованием промежуточного теплоносителя. Сочетает в себе естественное и компрессорное охлаждение. При смене тепловой нагрузки и температуры наружного воздуха происходит автоматическое переключение на оптимальный режим работы.  Достоинство системы - эффективность, минус - сложность монтажа и высокая стоимость.

Для вентилирования

Определяется в зависимости от выбранной системы кондиционирования. В ЦОД обычно используют приточно-вытяжную вентиляцию. Учитывая современные тенденции к снижению затрат электроэнергии, при подборе и проектировке нужно придерживаться следующих требований:

• Предусматривать устройства возврата и повторного использования тепловой энергии.
• Оснащать оборудование дополнительными опциями для достижения энергосберегающего эффекта.
• Увеличивать расчетный срок эксплуатации оборудования.

Даже непрофильным специалистам должно быть понятно, что системы кондиционирования ЦОД должны быть максимально надежными и эффективными. Экономичность также остается существенным критерием при выборе оборудования. Большое внимание уделяется безопасности - исключение возможности возгорания. Все эти параметры учитываются и закладываются в данные проекта. Из-за ряда сложности и использования специфического оборудования проектировка систем должна проводиться только опытными квалифицированными специалистами.