Системы охлаждения для ЦОД

Надежное охлаждение ЦОД — ключевое условие бесперебойной работы серверов, защиты данных и снижения операционных затрат.

Задачи охлаждения в дата-центре

Поддержание стабильной температуры и влажности в пределах требований ИТ-оборудования, предотвращение перегрева процессоров, накопителей и сетевых устройств. Обеспечение равномерного распределения холодного воздуха по стойкам, исключение локальных «горячих точек» и смешения горячих и холодных потоков. Обеспечение жидкостного охлаждения высоконагруженных стоек.

Снижение энергопотребления ЦОД за счёт применения энергоэффективных технологий охлаждения. Оптимизация показателя оценки энергоэффективности дата-центра PUE.

Основные типы систем охлаждения для ЦОД

Для небольших ЦОД

Применяется воздушное охлаждение на базе прецизионных кондиционеров и системы «холодных/горячих» коридоров. Прецизионные кондиционеры (от английского слова precision — «точный») обеспечивают точный контроль температуры и влажности, высокую надёжность и возможность ротации блоков. Организация «холодных» коридоров позволяет направлять охлажденный воздух непосредственно в серверные стойки, а горячие коридоры обеспечивают изоляцию отводимого тепла. Подача воздуха через фальшпол или подвесной потолок также уменьшает потери и разделяет горячие и холодные потоки.

Для крупных ЦОД

Применяются решения на основе холодных стен чиллеров (от английского chiller — «охладитель») и сухих градирней (драйкулеров). Используется фрикулинг и адиабатическое охлаждение для снижения энергопотребления. Разделяются холодные и горячие воздушные потоки. Проводится трёхмерное гидравлическое моделирование (CFD-моделирование). Для современных высокопроизводительных процессоров необходимо применение жидкостного охлаждения.

Решение по жидкостному охлаждению включает специальные радиаторы для процессоров, правильные коллекторы, обеспечивающие постоянный необходимый расход для каждого сервера, специальные насосные станции для поддержания циркуляции и драйкулеры, отводящие тепло.

В случае, когда заранее не известно количество высоконагруженных стоек целесообразно применение гибридного подхода, совмещающего воздушное и жидкостное охлаждение. Это актуально, например, для ЦОД колокейшн (от сочетания английских слов co и location — «совместное расположение»), предназначенных для размещения серверов различных компаний в дата-центре провайдера.

Энергоэффективность

Технология свободного охлаждения фрикулинг помогает существенно снизить стоимость эксплуатации ЦОД в климатических условиях России.

Воздушный фрикулинг использует отфильтрованный наружный воздух как источник холода, частично или полностью заменяя работу компрессоров. Способен обеспечить охлаждение не сильно нагруженных стоек, а также стоек со средней нагрузкой, рассчитанных на работу при повышенных температурах.

Водяной фрикулинг работает через градирни, подключенные к контуру через теплообменники. Может использоваться как для охлаждения воздуха в машинном зале, так и для охлаждения жидкости в контуре жидкостного охлаждения серверов.

Проектирование и внедрение охлаждения для ЦОД

Правильно спроектированная система охлаждения для ЦОД учитывает тепловыделение оборудования, уровень резервирования, требования системы классификации надёжности дата-центров TIER и нормативных документов, а также специфические требования заказчика.

На этапе проектирования анализируются тепловые нагрузки, плотность размещения стоек, сценарии отказоустойчивости и варианты масштабирования. Для каждого объекта подбирается комбинация прецизионных кондиционеров, чиллеров, систем фрикулинга и, при необходимости, жидкостного охлаждения.