Следующий шаг в охлаждении ЦОД

Операторы Дата-Центров могут решить эти проблемы и повысить конкурентоспособность, применив решение, решающее сразу несколько задач – рентабельная эксплуатация, оптимизация энергопотребления, упрощение менеджмента, соответствие новым требованиям экологичных вычислений.

Традиционное охлаждение ЦОД
Использование воздуха в помещении в качестве теплообменного элемента является затратным. Смешивая горячий и холодный воздух, вы только ограничите плотность серверных шкафов и стоек и не сможете эффективно охлаждать участки с высокой плотностью оборудования.

К традиционным используемым системам отвода тепла относятся:

• Кондиционеры для серверных помещений. Мощные кондиционеры, нагнетающие холодный воздух в подфальшпольное пространство и выбрасывающие его в «холодный» коридор, откуда осуществляется его забор оборудованием. При этом отработанный воздух выбрасывается в «горячий» коридор, и удаляется кондиционерами.



• Системы герметичных коридоров. В этих решениях не допускается распространение холодного и горячего воздуха, что позволяет уплотнить воздушные потоки и повысить эффективность. Тем не менее, теплообменным элементом все равно остается воздух.



• Системы с жидкостным охлаждением. В таких системах для отвода тепла используется вода, являющаяся теплообменным элементом. Такое решение заметно повышает эффективность, так как теплопроводимость воды значительно выше, чем у воздуха.
• Вытяжные системы. Данные системы вытягивают горячий воздух в отдельные воздуховоды.

Этап перехода к двухфазному охлаждению.

Более рентабельным и эффективным решением максимизации теплопередачи и повышения плотности оборудования является грамотное использование фазового перехода или двухфазного охлаждения хладагентом под давлением. Подача не содержащего масла хладагента под низким давлением через микроканальные теплообменные элементы может сэкономить до 90% энергии на прохождение общего контура охлаждения помещения.

Систему на основе хладагента можно развернуть и для охлаждения существующего оборудования в работающих помещениях без существенной и дорогой модернизации текущей инфраструктуры Дата-Центра. Основные преимущества такого решения включают снижение энергопотребления, оптимизацию использования площадей Дата-Центра, сокращение операционных и капитальных затрат. Такое решение в 11-40 раз эффективнее, чем традиционное охлаждение серверных.

Этот метод прецизионного кондиционирования подразумевает установку теплообменника на монтажной стороне шкафа куда выбрасывается отработанный горячий воздуха из оборудования. Теплообменник подсоединен к системе коллектора, проводящей хладагент из основного контура охлаждения по многоконтурной системе. Выдуваемый из оборудования воздух проходит через теплообменник. Поглощение тепла происходит за счет фазового изменения хладагента из жидкости в газ. После этого хладагент направляется через систему коллектора в теплообменный элемент насоса, откуда тепло передается в теплоотвод здания и выводится в атмосферу.

Теплообменник монтируется в систему из двух маломощных вспомогательных кулеров, обеспечивающих достаточный поток воздуха через теплообменник и предотвращающих перегрев внутренней стороны теплообменника. На рисунке 3 показана фотография теплообменного элемента, установленного с монтажной стороны шкафа с открытой верхней частью, обеспечивающей доступ к задней части сервера, и закрытой нижней частью в нормальном положении при работе.

Данная конструкция компенсирует разницу в расстоянии между точкой выдува воздуха из сервера и внутренней стороной теплообменника, позволяя обеспечить максимальный поток воздуха в серверах разной конфигурации и конструкции. Данный метод максимизирует эффективность охлаждения и представляет собой действенный метод удаления тепла из Дата-Центра.

Эффективность этой системы позволяет оператору оптимизировать место, занимаемое текущими серверами, и максимизировать плотность оборудования на имеющейся площади. Сопутствующие преимущества включают снижение внутренней температуры серверов и понижение уровня шума Дата-Центра за счет работы кулеров на меньших скоростях благодаря высокой эффективности охлаждения. Кроме того, температуры на входе и выходе в/из коридоров более сбалансированы.

Существует множество методов и систем охлаждения ЦОД, однако эффективность метода фазового изменения теплообменного элемента значительно превосходит возможности традиционных воздушных систем охлаждения.

Источник: datacenterdynamics