Съвети и трикове за охлаждане на центъра за данни - Новини за пазара на центрове за данни, Технически преглед

2018 г.
2017 г.
2016 г.
2015 г.
2014 г.
2013
2012 г.
2011 г.
2010 г.
2009 г.
2008 г.

Съвети и трикове за охлаждане на центъра за данни

Предлагам на вашето внимание статия от Хомуцки Юрий, в която той комбинира препоръки и съвети за оптимизиране на охлаждащите системи за центрове за данни, с помощта на които можете да подобрите ефективността на охлаждането на оборудването за центрове за данни.

В центровете за данни въздушният поток, генериран от охладителната система, влиза в контакт с много структурни елементи, като подови комуникации, повдигнати подови решетки, IT оборудване в стелажи и др. И всеки от тези моменти изисква максимална доработка, в противен случай ефектът от всяко технически компетентно дизайнерско решение ще бъде минимален. Нека ги конкретизираме.

Изтича въздушен поток

В климатичната система за центрове за данни въздухът е топлоносител и процесът на охлаждане е по-ефективен, колкото по-висок е въздушният поток през IT стойката. Течовете в студения въздушен поток обаче водят до намаляване на дебита и следователно до намаляване на отвеждането на топлина от оборудването. По този начин, когато проектирате, инсталирате и експлоатирате център за данни, е необходимо да създадете всички условия за максимизиране на въздушния поток при контакт с ИТ оборудване. Това се улеснява от следните мерки:

запечатване на повдигнатия под (затваряне на всички отвори, с изключение на решетките, специално предвидени за преминаване на въздуха),
подредено полагане на кабелни трасета,
затваряне на неизползваните секции на багажника,
преграда с топлоизолационен материал от студени или горещи пътеки,
освобождаване на директен път за топъл въздух към климатици,
поддържане на постоянно свръхналягане под повдигнатия под (препоръчително 20Pa).

Архитектура на студена/гореща пътека

Тази точка вече е попаднала в нашето внимание в самото начало: за да се намалят течовете на въздух, се препоръчва да се разделят студените и горещите пътеки. Тук ще дадем по-подробно препоръки за тази архитектура:

Коридорите трябва да се редуват: студено, горещо, студено, горещо и т.н.
Стелажите трябва да се поставят в ред близо един до друг,
Подовите решетки се монтират само в студена пътека,
Минималната ширина на коридора - две плочки - 1200мм,
Дължината на коридора не трябва да надвишава 10-12 стелажи (6-8м),
Позволено е да се монтират климатици от два края на реда, работещи един към друг. За по-добро съкращаване се препоръчва да инсталирате климатици в шахматна дъска: от едната страна срещу горещите коридори, от другата страна срещу студената.
За капацитет на стелажите над 7kW се изисква по-пълна изолация на коридорите. Като правило студеният коридор е изолиран: по краищата на коридора (с врата в един от краищата) и върху стълбовете са монтирани специални панели. Средната стайна температура ще бъде близка до тази на горещата пътека. Имайте предвид, че в момента има тенденция да се изолира горещата, а не студената пътека.

Изчисляване на броя на подовите решетки

Броят на подовите решетки се изчислява като съотношението на общия разход на въздух на климатиците към производителността на една решетка и е необходимо да изберете правилно последната. Подценяването или надценяването на въздушния поток през решетката генерира следните вериги от отрицателни промени:

по-малък въздушен поток през решетката => увеличаване на броя на решетките>> спад на излишното въздушно налягане под повдигнатия под,
надценяване на скоростта на въздушния поток през решетката => рязко (в квадратична зависимост) увеличаване на аеродинамичното му съпротивление => намаляване на разхода на въздух, осигурен от вентилаторите на климатика => намаляване на охлаждащата способност.

Оптималният въздушен поток е от порядъка на 1500m3/час на решетка.

Използване на активни решетки

Когато разсейването на топлината от багажника е повече от 7 kW (което съответства на скорост на въздушния поток от около 1500 m3/h), една решетка на багажник става недостатъчна. С други думи, ако охлаждането на багажник изисква капацитет на мрежата по-висок от оптималния, или инсталиране на втора мрежа, прикрепена към тази стойка, или използване на по-ефективно решение - инсталирането на активна мрежа е необходимо. Активната скара е скара с вграден вентилатор. Това решение увеличава консумацията на енергия на центъра за данни (средно с 80W/pc), но увеличава потока през решетката до 4500 м3/ч.

Поставяне на подови решетки

Решетките трябва да се поставят непосредствено до стелажите и само там, и не по-малко от 1,5-2 метра от климатици (често това разстояние се приема равно на три плочки, т.е. 1,8 м). Факт е, че климатикът изпомпва въздух с висока скорост (високоскоростно налягане и ниско статично налягане) и ако в тази зона се постави решетка, въздухът ще изтече - топъл въздух от стаята, противно на очакванията, се втурва под повдигнатия под . Резултатът ще бъде повишаване на температурата на студения поток и загуба на охлаждащ капацитет на охладителната система.

Повишена височина на пода

Повдигнатият под е канал за поток на студен въздух и, както всеки канал, изисква изчисляване на неговия участък. Ако вземем предвид, че ширината на повдигнатия под е зададена от ширината на стаята, тогава се изчислява само височината.

Количества от порядъка на 1-1,5 m/s, на практика обаче височината на повдигнатия под може да се окаже неприемливо висока, поради което по-често изчислението се прави въз основа на 2-2,5 m/s.

Като цяло в крайна сметка височината на повдигнатия под зависи от средната мощност на стелажа (има следната верига: по-голяма мощност на багажника => повече въздух на багажник => по-голям въздушен поток под повдигнатия под => по-високо повдигнат височина на пода). Препоръчителната височина на повдигнатия под е около 500-700 мм, а височината от 1 метър е доста реалистична. Структурно максималната височина е 1,5 м - повдигнатият под се превръща почти в технически етаж, където човек може да стои почти в цял ръст. Следващата графика илюстрира тези съображения:

Безплатно охлаждане

Центърът за данни работи целогодишно, така че отстраняването на топлина също се изисква целогодишно. Но в студения сезон няма смисъл да се прилага охлаждащ цикъл с парокомпресия: достатъчен е кръг на охлаждаща течност, който просто ще се охлажда от външния въздух. Тази функция осигурява безплатно охлаждане (безплатно охлаждане). Енергоемкият компресор е изключен и само циркулационните помпи консумират енергия.

В описания алгоритъм безплатното охлаждане може да работи само в хладилни системи, базирани на чилъри: водата или нейните незамръзващи решения играят ролята на топлоносител. Невъзможно е да се оборудва фреонова климатизация със свободно охлаждане - компресорът е движещата сила на цикъла на фреона. Напоследък обаче започнаха да се появяват фреонови климатици с функция за свободно охлаждане, но тя е внедрена по съвсем различен начин: студеният въздух ще бъде изпратен в центъра за данни директно от улицата чрез филтри.

Необходимостта от функция за свободно охлаждане се подкрепя допълнително от следните два фактора:

текущата тенденция към разширяване на температурния диапазон в центровете за данни,
в случай на изолиране на студена пътека, въздух с температура около 14-16 ° C влиза в стелажите (за разлика от случая без изолация, когато температурата на входа на стелажите е около 20 ° C). Но е напълно допустимо да подавате 20 ° C към стелажите, т.е. става възможно да се повиши температурата на охлаждащата течност, следователно обхватът на външните температури, при които е ефективно свободно охлаждане, се разширява с няколко градуса: ако преди системата може да работи изцяло поради свободно охлаждане при температури от -5 ° C и по-ниски, тогава при нови условия диапазонът се е разширил: -1. + 1 ° С и по-долу.

7/12 ° C срещу 10/15 ° C

Друг важен момент е изборът на температурата на охлаждащата течност в хладилните системи, базирани на чилъри. Стандартът е температурната графика out/in = 7/12 ° C, но в този случай значителна част от хладилния капацитет се изразходва за производство на кондензат (до 25% от хладилния капацитет). В същото време за температурната графика out/in = 10/15 ° C осезаемият хладилен капацитет в повечето случаи е равен на пълния (SHR = 1).

Така с прехода от 7/12 на 10/15 общият хладилен капацитет ще намалее с 35-40%, а привидният - само с 15-17%. В резултат на това ще е необходимо да се увеличи броят на вътрешните тела, но ще получим спестявания в мощността на чилъра плюс съществуващите спестявания на системата за овлажняване.

И така, преминаването от температурния график от 7/12 до 10/15 води до следните основни промени:

увеличаване на коефициента на ефективност на топлопреминаване SHR от 0.75 ... 0.90 на 0.97 ... 1.0,
намаляване на привидния капацитет за охлаждане на вътрешното тяло (с 15-17%),
увеличаване на охлаждащия капацитет на чилъра (с 8-11%),
рязко намаляване на натоварването на овлажнители (с 85-95%),
повишаване на минималната температура, при която мощността на свободно охлаждане достига мощността на чилъра (от -5 ° C до -2 ° C).

Освен това през последните години в техническата документация все повече се посочва охлаждащата способност при температурна графика 13/18 ° C, което е логично продължение на втория фактор в позицията „Безплатно охлаждане“.

Резервация

Стандартното съкращение е N + 1 - едно излишно вътрешно и външно тяло. В големи зали, за да се увеличи надеждността, се препоръчва схемата N + 2.

Но забележете още един много важен плюс на резервацията. Провежда се, когато всички климатици, включително резервните, работят в нормален режим, но с по-нисък разход. Предимството е, че консумацията на енергия на вентилатора спада по-бързо от въздушния поток.

Например, намаление на потреблението с 16% води до намаляване на потреблението на енергия с 19%. Тези. в система с 5 работещи и един резервен блок, когато всички 6 блока са в експлоатация, консумацията на енергия ще бъде с 15% по-ниска, отколкото в случай на режим на въртене - 5 единици и празен шест блок.