مرحبا هبر! قبل أسبوعين ، كان يومًا حارًا ، ناقشناه في "غرفة التدخين" في محادثة العمل. في غضون دقائق قليلة ، تحولت المحادثة حول الطقس إلى محادثة حول أنظمة التبريد لمراكز البيانات. بالنسبة للتقنيين ، وخاصة موظفي Selectel ، هذا ليس مفاجئًا ، فنحن نتحدث باستمرار عن مواضيع مماثلة.
أثناء المناقشة ، قررنا نشر مقال حول أنظمة التبريد في مراكز بيانات Selectel. تتناول مقالة اليوم التبريد الحر ، وهي تقنية مستخدمة في مركزي البيانات لدينا. تحت القص - قصة مفصلة عن حلولنا وخصائصها. تمت مشاركة التفاصيل الفنية من قبل رئيس قسم خدمة نظام التكييف والتهوية ليونيد لوباندين والكاتب الفني الكبير نيكولاي روبانوف.
أنظمة التبريد في Selectel
فيما يلي وصف موجز لنوع أنظمة التبريد التي نستخدمها في جميع منشآتنا. دعنا ننتقل إلى التبريد المجاني في القسم التالي. لدينا العديد من مراكز البيانات في موسكو وسانت بطرسبرغ ومنطقة لينينغراد. تختلف الأحوال الجوية في هذه المناطق ، لذلك نستخدم أنظمة تبريد مختلفة. بالمناسبة ، في مركز بيانات موسكو ، غالبًا ما كان سبب النكات هو أن المسؤولين عن التبريد كانوا متخصصين بأسماء Kholodilin و Moroz. لقد حدث ذلك بالصدفة ، ولكن لا يزال ... فيما
يلي قائمة بالتيار المباشر مع نظام التبريد المستخدم:
- Berzarina - تبريد مجاني.
- Flower 1 - مكيفات فريون صناعية كلاسيكية لمراكز البيانات.
- زهرة 2 - المبردات.
- دوبروفكا 1 - المبردات.
- دوبروفكا 2 - مكيفات هواء صناعية كلاسيكية فريون لمراكز البيانات.
- دوبروفكا 3 - تبريد حر.
في مراكز البيانات الخاصة بنا ، نسعى جاهدين للحفاظ على درجات حرارة الهواء عند الطرف الأدنى من النطاق الموصى به ASHRAE . تبلغ درجة الحرارة 23 درجة مئوية.
حول التبريد الحر
في مراكز البيانات اثنين، دوبروفكا 3 و Berzarina ، قمنا بتركيب أنظمة التبريد الحرة، ومنها مختلفة.
المبدأ الرئيسي لأنظمة التبريد الحر هو رفض المبادلات الحرارية ، بحيث يحدث تبريد المعدات الحاسوبية بسبب النفخ بمساعدة هواء الشارع. يتم تنظيفه بالفلاتر ثم يدخل غرفة الآلة. في الخريف والشتاء ، يجب "تخفيف" الهواء البارد بالهواء الدافئ حتى لا تتغير درجة حرارة الهواء الذي ينفخ فوق الجهاز. يلزم تبريد إضافي في موسكو وسانت بطرسبرغ في الصيف.
مخمدات الهواء القابلة للتعديل لماذا التبريد المجاني؟ لأنها تقنية تبريد معدات فعالة. تعد أنظمة التبريد الحر أرخص بشكل عام في التشغيل من أنظمة التبريد التقليدية المكيفة. ميزة أخرى للتبريد الحر هي أن أنظمة التبريد ليس لها تأثير سلبي قوي على البيئة مثل مكيفات الهواء مع الفريون.
نقطة مهمة: يتم استخدام التبريد الحر في مراكز البيانات لدينا جنبًا إلى جنب مع أنظمة التبريد اللاحق. في فصل الشتاء ، لا توجد مشاكل في دخول الهواء البارد الخارجي - فهو بارد خارج النافذة ، وأحيانًا يكون شديد البرودة ، لذا لا توجد حاجة لأنظمة تبريد إضافية. لكن في الصيف ترتفع درجة حرارة الهواء. إذا أردنا استخدام التبريد الحر النقي ، فستكون درجة الحرارة الداخلية حوالي 27 درجة مئوية. للتذكير ، يحتوي Selectel على معيار درجة حرارة 23 درجة مئوية.
في منطقة لينينغراد ، يبلغ متوسط درجة الحرارة اليومية على المدى الطويل ، حتى في يوليو ، حوالي 20 درجة مئوية. وسيكون كل شيء على ما يرام ، ولكن في بعض الأيام يكون الجو حارًا جدًا. في عام 2010 ، سجلت المنطقة درجة حرارة قياسية + 37.8 درجة مئوية. بالنظر إلى هذا الظرف ، لا يمكن للمرء الاعتماد بشكل كامل على التبريد المجاني - يوم حار واحد في السنة أكثر من كافٍ لدرجة حرارة تتجاوز المعيار.
نظرًا لأن سانت بطرسبرغ وموسكو مدينتان ضخمتان بهواء ملوث ، فإننا نستخدم ثلاثة أضعاف تنقية الهواء عند أخذنا من الشارع - مرشحات من المعايير G4 و G5 و G7. كل واحد لاحق يقوم بتصفية الغبار من الكسور الأصغر ، بحيث يكون لدينا هواء جوي نظيف في المخرج.
Dubrovka 3 و Berzarina - تبريد مجاني ، لكنهما مختلفان
لعدد من الأسباب ، نستخدم أنظمة تبريد حر مختلفة في مراكز البيانات هذه.
دوبروفكا 3
أول DC مع التبريد الحر كان Dubrovka 3. يتم استخدام التبريد الحر المباشر هنا ، مكملًا بـ ABHM ، آلة تبريد بالامتصاص تعمل بالغاز الطبيعي. الآلة تستخدم للتبريد اللاحق في حالة حرارة الصيف.
أتاح لنا هذا الحل الهجين تحقيق PUE ~ 1.25.
لماذا ABHM؟ إنه نظام فعال يستخدم الماء بدلاً من الفريون. ABHM له تأثير ضئيل على البيئة.
كمصدر للطاقة ، تستخدم آلة ABHM الغاز الطبيعي ، الذي يتم توفيره لها عبر خط أنابيب. في فصل الشتاء ، عندما لا تكون السيارة ضرورية ، يمكن حرق الغاز لتسخين الهواء الخارجي المبرد. إنه أرخص بكثير من استخدام الكهرباء.
فكرة استخدام ABCM كنظام تبريد لاحق تعود إلى أحد موظفينا ، وهو مهندس رأى حلاً مشابهًا واقترح تطبيقه في Selectel. لقد صنعنا نموذجًا واختبرناه وحصلنا على نتيجة رائعة وقررنا توسيع نطاقه.
كانت السيارة قيد الإنشاء لمدة عام ونصف تقريبًا ، جنبًا إلى جنب مع نظام التهوية ومركز البيانات نفسه. في عام 2013 ، تم تكليفها. لا توجد مشاكل في ذلك عمليًا ، ولكن للعمل ، تحتاج إلى الخضوع لتدريب إضافي. تتمثل إحدى ميزات ABHM في أن الآلة تحافظ على فرق الضغط داخل وخارج غرفة التيار المستمر. هذا حتى يتمكن الهواء الساخن من الهروب من خلال نظام الصمام.
نظرًا لاختلاف الضغط ، لا يوجد عمليًا أي غبار في الهواء ، لأنه ببساطة يطير للخارج ، حتى لو ظهر. الضغط المفرط يدفع الجسيمات للخارج.
يمكن القول إن تكاليف صيانة النظام أعلى قليلاً من التبريد التقليدي. لكن ABHM يتيح لك التوفير عن طريق تقليل استهلاك الكهرباء لتسخين الهواء وتبريده الإضافي.
بيرزارين
ويستخدم هنا التبريد الحر باستخدام نظام التبريد اللاحق ثابت الحرارة. يتم استخدامه في الصيف عندما يكون الهواء دافئًا جدًا ، مع درجات حرارة أعلى من 23 درجة مئوية. يحدث هذا كثيرًا في موسكو. مبدأ تشغيل النظام الأديباتي هو تبريد الهواء عند المرور عبر المرشحات بالسائل. تخيل قطعة قماش مبللة تبخر الماء وتبريد القماش والهواء المحيط. هذا هو تقريبًا كيف يعمل نظام التبريد الثابت في مركز البيانات. يتم رش قطرات الماء الصغيرة على طول مسار مجرى الهواء ، مما يقلل درجة حرارة الهواء.
قررنا هنا استخدام التبريد المجاني ، لأن مركز البيانات يقع في الطابق العلوي من المبنى. هذا يعني أن الهواء الساخن الذي يخرج من الخارج يرتفع فورًا ، ولا يمنع الأنظمة الأخرى ، كما قد يحدث إذا كان التيار المستمر موجودًا في الطوابق السفلية. بفضل هذا ، PUE ~ 1.20
عندما أصبحت هذه الأرضية شاغرة ، كنا سعداء ، لأننا كنا قادرين على تصميم ما نريد. كانت المهمة الرئيسية هي إنشاء DC مع نظام تبريد فعال وغير مكلف.
تتمثل ميزة التبريد الثابت بالحرارة في بساطة النظام نفسه. إنه أبسط من أنظمة تكييف الهواء وحتى أبسط من ABHM ، ويسمح لك بتوفير الطاقة ، وتكاليفها ضئيلة. ومع ذلك ، يجب مراقبتها عن كثب للتأكد من أنها لا تعمل كما فعل Facebook في عام 2012. بعد ذلك ، وبسبب مشاكل ضبط معلمات التشغيل في مركز البيانات ، تشكلت سحابة حقيقية وبدأت تمطر. هذه ليست مزحة .
تم تشغيل النظام للسنة الثانية فقط ، وخلال هذه الفترة حددنا عددًا من المشكلات الصغيرة التي نتخلص منها مع المصممين. لكن هذا ليس مخيفًا ، لأنه من المهم في عصرنا أن نبحث باستمرار عن شيء جديد ، ولا ننسى التحقق من الحلول الحالية.
نحن نبحث باستمرار عن فرص لتطبيق التقنيات الجديدة. إحداها هي المعدات التي تعمل بشكل طبيعي في درجات حرارة أعلى من 23 درجة. ربما سنتحدث عن هذا في مقال قادم ، عندما يصل المشروع إلى مرحلته النهائية.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن أنظمة التبريد الأخرى في DC لدينا ، فإليك مقالًا يحتوي على جميع المعلومات.
في التعليقات ، اطرح الأسئلة ، سنحاول الإجابة على كل ما في وسعنا.