Инженерная инфраструктура центров обработки данных (ЦОД)

Современный дата-центр потребляет мегаватты электроэнергии, которая необходима как для работы серверного оборудования, так и для функционирования кондиционеров и систем охлаждения. Дополнительные нагрузки возникают в дневное время, когда для устойчивой работы оборудованию необходимо более эффективное охлаждение.

Снизить возможность перегрузки энергоструктуры центров обработки данных в такие периоды можно с помощью оригинального решения, разработанного компанией Cryogel.

Шарики, с помощью которых работает система охлаждения.

Техническая часть решения заключается в погружении нескольких тысяч специальных шариков с водой в емкость, наполненную раствором гликоля, охлажденного до -5С°. Гликоль выбран в качестве жидкости потому, что он имеет более низкую температуру замерзания, чем вода. Диаметр шариков – 10,3 см, неправильная форма поверхности шарика дает возможность сделать больше его площадь, что увеличивает эффективность системы. Система работает по двум схемам ночью и днем. Ночью охлажденный гликоль замораживает воду в шариках, а днем он начинает двигаться по системе охлаждения дата-центра. При этом, электроэнергия на охлаждение уже не требуется, в течение дня оно происходит за счет холода, который сохраняют ледяные шарики.

Основные затраты электроэнергии в такой системе охлаждения происходят ночью, когда data центр работает в штатном режиме с минимальной нагрузкой. Таким образом, нагрузка на всю энергосистему выравнивается.

Преимуществом использования ледяных шариков для охлаждения является не только снижение пиковых нагрузок на энергетику датацентра, но и сокращение потребляемой электроэнергии в целом. Затраты составляют 60 долларов на тонну гликоля, прокачиваемого по охладительной системе. По расчетам компании Cryogel, компании могут экономить около $1,25 на киловатт, что может быть особенно существенным для крупных центров обработки данных. Срок окупаемости такой системы охлаждения составляет от трех до пяти лет в зависимости от размеров центра обработки данных.

Емкость с ледяными шариками.

В дата-центре могут быть установлены дополнительные сервера, так как гликолевая жидкость охлаждает гораздо эффективнее, чем обычные системы кондиционирования.

Помимо финансовых средств на установку системы, центрам обработки данных, решившим взять эту идею на вооружение, нужно будет найти и место для размещения емкости для шариков, а места потребуется немало. Например, в data центре компании I/O, размещенном на площади 16 700 кв.м., для охлаждения всего оборудования мощностью 40 мегаватт потребовалось установить четыре стальных емкости высотой 9 метров и диаметром до 4 метров.

Вторым недостатком такой системы охлаждения является опасность остановки дата-центра в случае сбоя в ее работе. Кондиционеры, которые отключаются на время работы системы, требуют полчаса-час после своего запуска для того, чтобы начать охлаждать оборудование. На это время работу серверов придется приостановить, чтобы избежать перегрева. Правда, этот недостаток, разработчики Cryogel считают несущественным, так как остановок в работе системы за все время ее эксплуатации в разных дата-центрах не происходило. В планах руководства компании Cryogel производство аналогичных систем, работающих на солнечных батареях и водородном топливе.