Добавить в избранное
Новости ЦОД и Дата-Центров
Все, что Вам нужно знать о ЦОД

Какой коридор изолировать — холодный или горячий?

Системы охлаждения в ЦОД являются горячей и актуальной темой. На сегодняшний день классической схемой кондиционирования стала схема с выделением холодных и горячих коридоров. Согласно ей стойки с ИТ-оборудованием располагаются в ряды по 6-20 шт. боковыми поверхностями друг к другу, а фронтальными – строго в одну сторону. Соответственно, с другой стороны ряда видна только тыльная сторона стоек.

Данная схема позволяет:


  • организовать упорядоченную и логичную структуру ЦОД,

  • обеспечить удобный доступ и сервис оборудования,

  • повысить теплоотвод от одной стойки до 7кВт,

  • повысить эффективность системы кондиционирования,

  • снизить мощности вентиляторов кондиционеров ввиду более упорядоченной схемы движения воздуха и др.

Однако прогресс не стоит на месте и инженеры по системам кондиционирования всё чаще сталкиваются с ещё более высокой плотностью тепловыделений, требующей решений как с точки зрения климатического оборудования, так и от архитектуры помещения. Практически каждая рекомендация гласит о необходимости максимального снижения перемешивания холодного и горячего потоков воздуха. Один из способов добиться этого — изолировать холодные или горячие коридоры: установить герметичные двери по торцам, а из специальных панелей сделать в коридоре потолок.

Но встает вопрос: какой именно коридор изолировать — холодный или горячий? Что выгоднее и в каких случаях? Данная статья посвящена ответу на этот вопрос.

Особенности ЦОД с изолированными коридорами

Но для начала необходимо обозначить следующие особенности, присущие ЦОД с изолированными коридорами не зависимо от их температуры (пожалуй, большинство из них являются минусами изолированных коридоров):

  • Очевидно, что стойки должны располагаться согласно архитектуре холодных/горячих коридоров.
  • Возможны потенциальные проблемы с пожарными службами по вопросу появления новой пожарной зоны в помещении.
  • Усложнится доступ к стойкам (и к внутрирядным кондиционерам и ИБП при их наличии в ряду).
  • Средняя температура в помещении (она же — рабочая температура для обслуживающего персонала) станет близкой к температуре неизолированного коридора.
  • Усложнится процесс расширения ЦОД: установка дополнительных стоек потребует переноса дверей и монтажа новых потолочных панелей.
  • Заметно уменьшится аккумулирующий объем воздуха, повышающий температурную инерционность ЦОД, что особенно важно в случае аварийного отключения систем кондиционирования. Другими словами, ранее при неработающих кондиционерах через стойки циркулировал и нагревался воздух всего помещения, т.е. объем воздушного аккумулятора равен объему помещения, инерция велика, время до отключения стоек составляло до 30 и более минут. При изолировании любого из коридоров Объем аккумулятора практически равен объему коридора и время до отключения падает до нескольких минут, т.к. вентилятор в стойке просто не способен прокачать воздух по всему воздушному контуру так, как это делает кондиционер.

Ниже проиллюстрировано распределение температур воздуха на высоте 1.5м (5 футов) при неизолированных коридорах и изолированном холодном. Температура на входе в кондиционер составляет 23.9C (75F) и 29.4C (85F) соответственно. Заметим, что во втором случае потребовалось на 2 кондиционера меньше.

(Рисунок)

На самом деле, не очень понятно, почему в сравнении использовалась разная температура теплого потока. В результате становится невозможным сделать однозначный выбор в пользу той или иной архитектуры.

Сравнение архитектур с изолированными холодными и горячими коридорами

Сравнивая между собой архитектуры ХИК (холодные изолированные коридоры) и ГИК (горячие изолированные коридоры) необходимо иметь ввиду следующее:

  • При ГИК температура холодного коридора, будет выше, чем при ХИК, что повысит температуру входящего в стойки воздуха, что может негативно сказаться на их работе.
  • Изменится уровень шума в помещении. В изолированном коридоре он будет заметно выше, чем вне его.
  • Учет типа используемой системы охлаждения:
    • охлаждение шкафными кондиционерами («внешнее» охлаждение),
    • охлаждение внутрирядными кондиционерами («внутреннее» охлаждение).

В данном случае термины «внешний» и «внутренний» используются по отношению к коридору: или кондиционер расположен снаружи коридора или входит в его состав.

Особенности изоляции горячего коридора при внешнем охлаждении

  • Общая температура в помещении ЦОД будет ниже.
  • Существует риск подачи к стойкам слишком теплого воздуха.
  • Возникает необходимость в воздуховодах от горячего коридора до кондиционера, а также распределительный коллектор между кондиционерами. Как вариант, для решения данной проблемы допустимо использовать пространство за фальшпотолком.
  • Требуется пространство над стойками (в том числе и фальшпотолок (см. предыдущий пункт))
  • ГИК сложно монтируется в уже существующем ЦОД (из-за требования в наличии воздуховодов для горячего воздуха).

Особенности изоляции горячего коридора при внутреннем охлаждении

  • Общая температура в помещении ЦОД будет ниже.
  • Существует риск подачи к стойкам слишком теплого воздуха.
  • Не требуется высокий фальшпол. Часто заявляется об отсутствии необходимости в фальшполе вовсе, однако трубопроводы всё-таки лучше располагать под фальшполом, а не над стойками.
  • Множество трубопроводов, фитингов и соединений расположено в самом сердце ЦОД, не исключающих потенциальные протечки. Причем их число удваивается при наличии дренажа и увлажнителей.

Особенности изоляции холодного коридора при внешнем охлаждении

  • Сфокусированное охлаждение с теплосъемом до 15кВт со стойки. Термин «сфокусированное» означает, что предприняты все меры по снижению температуры воздуха на входе в стойку, т.е. в фокус взято максимальное охлаждение ИТ-обордования (в чем, собственно, и суть системы кондиционирования ЦОД).
  • Гарантируется холодная температура воздуха на входе в стойку.
  • Простая установка в существующий ЦОД: достаточно установить потолок и двери. Как размещение ИТ-оборудования, так и шкафных кондиционеров остается неизменным, а занимаемое новыми конструктивами место пренебрежительно мало.
  • Доступ к основной (фронтальной) стороне стойки требует преодоления лишней двери.

Особенности изоляции холодного коридора при внутреннем охлаждении

  • Сфокусированное охлаждение с теплосъемом выше 30кВт со стойки.
  • Гарантируется холодная температура воздуха на входе в стойку.
  • Допустимо использовать вместе со шкафными кондиционерами. В этом случае холодный коридор заполняется холодным воздухом от кондиционеров двух типов.
  • Возможно использование архитектуры Liebert XD с охлаждающими блоками внутрирядного (Liebert XDH), надстоечного (Liebert XDV) и надкоридорного (Liebert XDO) типов.

Подводя итоги отметим, что сегодня некоторые усилия прикладываются к повышению рабочих температур ЦОД. В частности, блейд-сервера адекватно работают при температуре на входе до +30С. Следовательно, на выходе будет от 37С и выше. Очевидно, что в такой ситуации логичнее изолировать именно горячий коридор. Поэтому, в перспективе видится переход от традиционной сегодня архитектуры ХИК к более высокотемпературной ГИК.

 

 

 

Автор: Хомутский Юрий

Тэги: , , ,
|
Источник:
|
RSS 2.0
|
|
  • grey72 17.01.2011
    Ну попробуйте: +27 на входе в стойку, дельта 12, на выходе будет +39. Мало того, что это сильно некомфортно для людей, так еще и пожарные не пропустят (и не только они) - в нормы не вписывается. Кроме этого, системы газового тушения сильно теряют эффективность при таких температурах. Ну, и более мелких нюансов много еще.

    CFD дает АБСОЛЮТНО идентичный результат по эффективности что для изоляции горячего, что для изоляции холодного. Могу дать анализ, выполненный специально для сравнения.

    Несоклько смахивает на рекламу APC... Ну, не утверждаю.
    Ответить
  • Юрий 18.01.2011
    Ну, во-первых, рекламы тут абсолютно нет, уверяю. Вывод исключительно мой, авторский.
    Проблема пожарников будет решаться со временем. Выгода в повышении температур - в снижении энергопотребления кондиционеров - однозначна. И постепенно к этому всё придет. Опыты на крупных американских ЦОД уже показали жизнеспособность потепления в машинном зале.
    Действительно, ГПТ - узкое место на данный момент.
    А реальным данным моделирования буду очень рад!
    Ответить
  • ync 18.01.2011
    Спор был затеян (в том числе и на этом ресурсе) очень давно. После давнего утверждения мистера grey72, что разницы нет, не поленился и проверил. Действительно нет. Поэтому сейчас основной принцип при выборе архитектуры - размеры помещения и нагруженность стойки. Большое помещения, малая нагрузка - холодный коридор (как и говорилось для увеличения температурной инерционности). Маленькое помещение, высокая нагрузка - горячий.
    Ответить
  • grey72 18.01.2011
    Данные моделирования куда выхожить? Просто объем большой....
    Ответить
    • author 18.01.2011
      to: Grey72 я думаю лучше на форуме выложить или можете мне на почту выслать и я опубликую либо тут отдельным постом, либо на форуме, посмотрим как лучше будет.
      Ответить
  • grey72 18.01.2011
    135 Mb - в почту не влезет....
    Ответить
  • author 18.01.2011
    Выслал доступ на почту в папке куда можно залить файлы
    Ответить
  • Юрий 18.01.2011
    author
    со мной тоже поделитель потом ссылочкой :)
    Ответить
  • _он_ 19.01.2011
    картинки (со стрелками) хорошие сделал .... - поставщик оборудования :)
    Лотки смотрятся у них тоже весьма удачно.
    Ответить
  • author 20.01.2011
    To: grey72
    Вы получили мое письмо ?
    Ответить
  • grey72 20.01.2011
    Нет, не получил.
    Ответить
  • author 20.01.2011
    Повторно отправил письмо с данными для доступа
    Ответить
  • grey72 20.01.2011
    Да, вижу, завтра к обеду выложу.
    Ответить
  • author 25.01.2011
    To: grey72 Материал от Вас так и не получили, возникли какие-то проблемы?
    Ответить
  • grey72 26.01.2011
    Сорри. Проблема пока одна - я в командировке, через WiFi такой объем не прокачаю...
    Ответить
ОСТАВИТЬ ОТЗЫВ



Последние комментарии
События и мероприятия
    нет событий, чтобы показывать