Представители компании Interxion, которая является одним из крупнейших европейских провайдеров услуг по размещению клиентского серверного оборудования в дата-центрах, рассказали про особенности внедрения инновационного метода охлаждения ЦОД. Инженерам Interxion не привыкать к инновациям. На протяжении многих лет компания неоднократно становилась пионером в сфере модульных / контейнерных конструкции дата-центров, а также “холодных” коридоров. Теперь она решила использовать морскую воду для охлаждения сразу нескольких своих центров обработки данных (уже введенного в эксплуатацию и STO 1 и строящегося STO 2), которые расположены в столице и крупнейшего городе Швеции – Стокгольме.

Это нововведение позволило добиться нескольких серьезных преимуществ в области эффективности перед другими ЦОД, которые находятся в ведении компании. В пресс-релизе Interxion говорится, что с помощью нового метода охлаждения затраты на электроэнергию были снижены на 80 процентов. Снижение энергопотребления за счет перехода на воду из Балтийского моря для охлаждения ЦОД позволило разметить дополнительное клиентское оборудование и увеличить ИТ-нагрузки.

Представители Interxion говорят, что коэффициент эффективности использования электроэнергии (Power Usage Effectiveness; PUE) на объекте STO 1 в Стокгольме снизился до 1.09, что всего лишь на 0.09 выше энергетически нейтрального показателя. Таким образом, этот ЦОД де-факто стал одними из наиболее эффективных центров обработки данных в Европе. Инженеры компании используют технологию, которая напоминает применение экономайзеров со стороны охлажденного воздуха (естественное охлаждение), позволяющих создавать благоприятный температурный режим внутри серверов. Но между двумя методами есть несколько различий.

“В своих стокгольмских ЦОД мы не использовали наружный воздух. Первоначально в STO 1 применялась охлажденная вода. С ее помощью мы смогли достичь PUE на уровне 1.2”, сказал Лекс Курс, вице-президент Interxion по разработке и возведению дата-центров. “С помощью воды из Балтийского моря мы смогли достичь PUE на уровне 1.1. Все потому, что нам не нужно охлаждать циркулирующий в контуре хладагент с течением времени – эту задачу берет на себя природа. С помощью морской воды вы можете легко увеличивать нагрузки”.

Напомним, что совсем недавно компания Interxion объявила о строительстве своего второго ЦОД в Стокгольме (STO 2). Развертывание объекта STO 2 будет произведено в две очереди, каждая из которых предполагает создание машзалов площадью в 500 квадратных метров. Первая очередь мощностью 2 МВт, как планируется, будет введена в эксплуатацию во втором квартале 2013 года.

“За минувшие 18 месяцев Мы расширили наш ЦОД в Стокгольме в два раза и видим неослабевающий спрос на услуги по размещению клиентского серверного оборудования. С вводом в эксплуатацию STO 2 мы получим в свое распоряжение дополнительную площадь машзалов для удовлетворения потребностей партнеров”, – сказал Дэвид Руберг, главный исполнительный директор Interxion.

Мать-природа вместо чиллера

Система охлаждения морской водой Interxion позволяет выкачивать жидкость с большой глубины. Холодная вода из Балтийского моря проходит через систему вентиляции и кондиционирования (HVAC) дата-центров. В результате воздух, который циркулирует внутри объекта, охлаждается, что оборачивается снижением температуры оборудования. С механической и термодинамической точек зрения этот процесс похож на то, что происходит внутри чиллера, но использование системы охлаждения на базе морской воды полностью устраняет необходимость в искусственном понижении температуры жидкости. За счет чего отпадает необходимость в дополнительных энергозатратах.

Система охлаждения морской водой Interxion особенно примечательна тем, что она позволяет многократно раз пропускать воду через системы вентиляции и кондиционирования сразу нескольких дата-центров. Для справки, в случае обычных аналогов вода проходит через HVAC только в одном ЦОД. Этот метод еще существеннее снижает эксплуатационные издержки и повышает экологические характеристики объектов, снижая их углеродный след. Все обусловлено тем, что для охлаждения каждого дата-центра с помощью новой системы требуется в два раза меньше жидкости. Кроме того, инженерам Interxion удалось найти применение отработанной морской воде: нагревшаяся жидкость повторно применяется для обогрева местных офисов и жилых зданий, и лишь после этого она возвращается в Балтийское море.

Сравнительный анализ

В настоящее время есть множество методов, которые позволяют применять внешние источники холодной воды, добиваясь эффективного использования климатических особенностей региона. Но, как отмечает Курс, некоторые методы работают лучше, чем другие. Топ-менеджер рассказал о проблемах, возникающих при использовании системы охлаждения на базе озерной воды в сравнении с морской водой и водоносными горизонтами.

“В случае глубокого озера и водоносных горизонтов у нас есть некоторые ограничения на использовании воды”, сказал Курс. “Люди так боятся легионелл, что не используют доступную воду. Поэтому нужно искать альтернативы. Можно бурить глубокие скважины, но чиновники не позволяют нам делать это так часто, как хотелось бы. Приходится использовать морскую воду и водоносные горизонты, по которым проходит вода с высоким содержанием соли”.

Интересный факт: бактерия легионелла вызывает лихорадку, озноб, воспаление легких, общую интоксикацию и поражение центральной нервной системы. В 70-х годах прошлого века из-за нее умерло множество человек, бывших гостями съезда легионеров (отсюда и название). Главным местом обитания легионелл являются абиотические объекты окружающей среды. Резервуар возбудителя: вода и почва. В природе эти микроорганизмы обнаруживаются в пресных водоемах как симбионты сине-зеленых водорослей или паразиты некоторых организмов. Оптимальная для размножения легионелл температура внешней среды — это 40-60 °C. То есть при попадании бактерий в HVAC или контур СЖО они станут рассадниками микроорганизмов. Основные пути передачи легионеллеза—воздушно-капельный и воздушно-пылевой.

Курс также отметил, что ведение бизнеса в Европе дает множество преимуществ: “В Европе нам не нужно сосредотачиваться на внедрении интеллектуальных электросчетчиков – всем занимаются местные власти. Кроме того, можно немного доплатить и получать электроэнергию из возобновляемых источников”.

Перспективы разработки Interxion

Касательно перспектив внедрения систем охлаждения на базе морской воды в других регионов Курс заявил следующее: “Внедрение подобных систем станет одной из ключевых тенденций проектирования ЦОД. Эта технология действительно помогает сделать взаимоотношения с окружающей средой более гармоничными. Но все будет зависеть от месторасположения и площади объекта. В качестве примера рассмотрим США: Мексиканский залив слишком горячий, но в Калифорнии есть достаточно возможностей для внедрения аналогичных систем”.

Курс подчеркнул, что в сравнении с другими подходами к охлаждению ЦОД, которые используются в настоящее время, охлаждение морской водой будет продолжать набирать популярность, поскольку данный метод позволяет добиться значительной минимизации расходов на содержание ЦОД. Более того, системы охлаждения морской водой являются крайне устойчивыми и надежными, если сравнивать с чиллерами, энергопотребление которых постоянно меняется.

Например, затраты на содержание чиллеров существенно возрастают летом, особенно, в дата-центрах с плохо организованной вентиляцией. Это оборачивается резким ростом операционных расходов в самые жаркие месяцы года. В случае систем охлаждения морской водой, температура жидкости с глубины остается неизменной на протяжении всего года, так что для дальнейшего ее охлаждения не требуется никаких затрат. Иными словами, система может стабильно работать при постоянном режиме энергопотребления и не зависит от наружной температуры или географического расположения дата-центра.

Пусть затраты на установку системы охлаждения морской водой и превышают уровень финансовых расходов на внедрение других систем охлаждения, но краткосрочная, среднесрочная и долгосрочная экономия электроэнергии делает подобные решения более выгодными с экономической точки зрения.

Достижения в области инноваций

Вся история Interxion изобилует инновационными проектами. Помимо внедрения технологии охлаждения морской водой, компания была пионером в области поэтапной разработки и перехода на “холодные” коридоры. Примечательно, что ее специалисты строят дата-центры отдельными очередями с 1999 года. В то время большинство конкурентов строили “ангары” для серверного оборудования с большими открытыми площадками. Объекты возводились в полном объеме за одну очередь.

“Мы строили дата-центры в 11 странах, используя ограниченное количество свободного капитала”, сказал Курс. “До этого мне довелось поработать в компании, которая занималась грузоперевозками. Поэтому я стал внедрять идею использования морских контейнеров в ЦОД. Я не хотел строить кучу дата-центров, которые пришлось бы обновлять раз в три-четыре года. С помощью контейнеров не пришлось изначально в полной мере устанавливать всю инфраструктуру и строить сам ЦОД. Вместо этого мы разделяли проекты на очереди (например, 4 очереди по 1000 квадратных метров), устанавливали необходимую инфраструктуру и с течением времени добавляли дополнительное оборудование, не нарушая работоспособность ЦОД”.

На данный момент Interxion располагает 30 дата-центрами, которые обслуживают 1 200 клиентов в 11 странах Европы. В мае минувшего года компания анонсировала планы по строительству второго дата-центра в Мадриде (1.2 мВт), а в апреле появилась информация о запуске седьмого ЦОД во Франкфурте (2 мВт), в начале года также стало известно о расширении ее дата-центров и в Копенгагене.