Содержание
Охлаждение гибких и изменяемых объектов
Гибкость систем охлаждения
Модульные ЦОДы проектируются так, чтобы по мере роста ИТ-нагрузки можно было вводить дополнительные блоки охлаждения. Это позволяет:
- избегать избыточных инвестиций в мощные системы на старте;
- постепенно добавлять менее капиталоёмкое оборудование без остановки работы;
- поддерживать баланс между текущей загрузкой и энергопотреблением систем кондиционирования.
* Анализ показывает, что модульные системы охлаждения снижают энергопотери на частичной загрузке, в то время как монолитные установки избыточно потребляют энергию при низких нагрузках.
Управление влажностью и климатические факторы
Эффективность охлаждения тесно связана с поддержанием оптимального уровня влажности.
- В регионах с мягким и сухим климатом можно минимизировать часы работы механических систем охлаждения.
- Рекомендуется использовать относительную влажность или температуру точки росы как ориентир.
- При модульном подходе возможно более точное и поэтапное управление подачей наружного воздуха.
Ключевые климатические факторы:
- тип HVAC-системы (воздушное или водяное охлаждение);
- среднегодовая температура и влажность;
- местные нормы водопользования;
- углеродный след электростанций, обеспечивающих питание ЦОД.
Водопользование
Потребление воды напрямую связано с применяемыми технологиями охлаждения.
- Прямое испарительное охлаждение требует значительных объёмов воды.
- Водяные чиллеры при работе с градирнями потребляют до 30 млн галлонов воды в год для ЦОД мощностью 15 МВт.
- Воздушные системы (DX или сухие охладители) значительно снижают потребление воды, но менее энергоэффективны в жарком климате.
* Водопотребление на уровне дата-центра (site water use) значительно меньше, чем косвенное водопотребление при генерации электроэнергии (source water use). * Таким образом, экологический след ЦОД складывается как из прямого потребления, так и из характеристик энергосистемы региона.
Сравнение систем охлаждения по воде и энергии
| Система охлаждения | Техника экономайзинга | Годовое энергопотребление (кВт·ч) | Годовое водопотребление (млн галлонов) |
|---|---|---|---|
| Воздушное DX | Нет | 11 975 000 | 5,62 |
| Воздушное DX | Косвенное испарение | 7 548 000 | 4,57 |
| Воздушное DX | Косвенный наружный воздух | 7 669 323 | 3,60 |
| Водяные чиллеры | Водоэкономайзер | 8 673 000 | 29,13 |
| Водяные чиллеры | Прямой наружный воздух | 5 532 000 | 2,60 |
| Воздушные чиллеры | Прямой наружный воздух | 6 145 000 | 2,89 |
Подходы к выбору систем
Выбор оптимальной схемы охлаждения должен учитывать:
- климатическую зону размещения;
- доступность воды и её стоимость;
- экологические ограничения (GHG и water footprint);
- требования к надёжности и резервированию;
- CAPEX и OPEX по жизненному циклу.
Пример: Для ЦОД мощностью 15 МВт годовое потребление воды может колебаться от 2,6 до 29 млн галлонов в зависимости от применяемой технологии охлаждения.
Ключевые идеи
* Модульные системы охлаждения эффективнее адаптируются к росту нагрузки. * Климат региона напрямую определяет выбор оптимальной схемы охлаждения. * Водопотребление становится ключевым экологическим фактором при проектировании ЦОД. * Воздушные системы экономят воду, но увеличивают энергозатраты в жарком климате. * Водяные чиллеры энергоэффективны, но критически зависят от доступности водных ресурсов. * Итоговое решение требует баланса между энергопотреблением, водопользованием и экологическим следом.