Hallo Habr! Vor ein paar Wochen war es ein heißer Tag, den wir im "Raucherzimmer" des Arbeitsgesprächs besprochen haben. In nur wenigen Minuten wurde aus dem Gespräch über das Wetter ein Gespräch über Kühlsysteme für Rechenzentren. Für Technikfreaks, insbesondere für Selectel-Mitarbeiter, ist dies nicht überraschend. Wir sprechen ständig über ähnliche Themen.
Während der Diskussion haben wir beschlossen, einen Artikel über Kühlsysteme in Selectel-Rechenzentren zu veröffentlichen. Der heutige Artikel befasst sich mit Freecooling, einer Technologie, die in zwei unserer Rechenzentren verwendet wird. Under the Cut - eine detaillierte Geschichte über unsere Lösungen und ihre Funktionen. Die technischen Details wurden vom Leiter der Serviceabteilung für Klima- und Lüftungssysteme Leonid Lupandin und dem leitenden technischen Redakteur Nikolai Rubanov mitgeteilt.
Kühlsysteme bei Selectel
Hier finden Sie eine kurze Beschreibung der Art der Kühlsysteme, die wir in all unseren Einrichtungen verwenden. Fahren wir im nächsten Abschnitt mit Freecooling fort. Wir haben mehrere Rechenzentren in Moskau, St. Petersburg und der Region Leningrad. Die Wetterbedingungen in diesen Regionen sind unterschiedlich, daher verwenden wir unterschiedliche Kühlsysteme. Im Moskauer Rechenzentrum war der Grund für Witze oft, dass die Verantwortlichen für die Kühlung Spezialisten mit den Namen Kholodilin und Moroz waren. Es ist zufällig passiert, aber immer noch ...
Hier ist eine Liste der DCs mit dem verwendeten Kühlsystem:
- Berzarina - Freecooling.
- Flower 1 - Freon, klassische Industrieklimaanlagen für Rechenzentren.
- Blume 2 - Kältemaschinen.
- Dubrovka 1 - Kältemaschinen.
- Dubrovka 2 - freon, klassische Industrieklimaanlagen für Rechenzentren.
- Dubrovka 3 - Freecooling.
In unseren Rechenzentren bemühen wir uns, die Lufttemperatur am unteren Ende des von ASHRAE empfohlenen Bereichs zu halten. Es ist 23 ° C.
Über Freecooling
In zwei Rechenzentren, Dubrovka 3 und Berzarina , haben wir kostenlose und unterschiedliche Kühlsysteme installiert.
Das Hauptprinzip von Freikühlsystemen ist die Zurückweisung von Wärmetauschern, so dass die Kühlung von Computergeräten durch Blasen mit Hilfe von Straßenluft erfolgt. Es wird mit Filtern gereinigt und gelangt dann in den Maschinenraum. Im Herbst und Winter muss kalte Luft mit warmer Luft "verdünnt" werden, damit sich die Temperatur der Luft, die über das Gerät bläst, nicht ändert. Im Sommer ist in Moskau und St. Petersburg zusätzliche Kühlung erforderlich.
Luftklappen Warum freie Kühlung? Weil es eine effektive Gerätekühlungstechnologie ist. Freikühlsysteme sind größtenteils billiger zu betreiben als klassische klimatisierte Kühlsysteme. Ein weiteres Plus an Freecooling ist, dass Kühlsysteme die Umwelt nicht so stark beeinträchtigen wie Klimaanlagen mit Freon.
Ein wichtiger Punkt: Freecooling wird in unseren Rechenzentren zusammen mit Nachkühlsystemen eingesetzt. Im Winter gibt es keine Probleme mit der Aufnahme von externer kalter Luft - sie ist außerhalb des Fensters kühl, manchmal sogar sehr stark, sodass keine zusätzlichen Kühlsysteme erforderlich sind. Aber im Sommer steigt die Lufttemperatur. Wenn wir reine Freikühlung verwenden würden, wäre die Innentemperatur etwa 27 ° C. Zur Erinnerung: Selectel hat einen Temperaturstandard von 23 ° C.
In der Region Leningrad liegt die langfristige durchschnittliche Tagestemperatur selbst im Juli bei etwa 20 ° C. Und alles wäre gut, aber an manchen Tagen ist es sehr heiß. Im Jahr 2010 verzeichnete die Region einen Temperaturrekord von + 37,8 ° C. Unter diesen Umständen kann man sich nicht vollständig auf die kostenlose Kühlung verlassen - ein heißer Tag im Jahr ist mehr als genug, damit die Temperatur über den Standard hinausgeht.
Da St. Petersburg und Moskau Megastädte mit verschmutzter Luft sind, verwenden wir eine dreifache Luftreinigung, wenn sie von der Straße entnommen wird - Filter der Standards G4, G5 und G7. Jedes weitere filtert den Staub immer kleinerer Fraktionen heraus, so dass wir am Auslass saubere Luft haben.
Dubrovka 3 und Berzarina - Freecooling, aber anders
Aus verschiedenen Gründen verwenden wir in diesen Rechenzentren unterschiedliche Systeme zur freien Kühlung.
Dubrovka 3
Der erste Gleichstrom mit Freikühlung war Dubrovka 3. Hier wird die direkte Freikühlung eingesetzt, ergänzt durch ABHM, eine Absorptionskältemaschine, die mit Erdgas betrieben wird. Die Maschine wird bei Sommerhitze als Nachkühlung eingesetzt.
dieser Hybridlösung konnten wir PUE ~ 1,25 erreichen.
Warum ABHM? Es ist ein effizientes System, das Wasser anstelle von Freon verwendet. ABHM hat nur minimale Auswirkungen auf die Umwelt.
Als Energiequelle verwendet die ABHM-Maschine Erdgas, das über eine Pipeline an sie geliefert wird. Im Winter, wenn das Auto nicht benötigt wird, kann das Gas verbrannt werden, um die unterkühlte Außenluft zu erwärmen. Es ist viel billiger als Strom.
Die Idee, ABCM als Nachkühlsystem zu verwenden, gehört einem unserer Mitarbeiter, einem Ingenieur, der eine ähnliche Lösung sah und vorschlug, sie bei Selectel anzuwenden. Wir haben ein Modell hergestellt, es getestet, ein großartiges Ergebnis erzielt und beschlossen, es zu skalieren.
Das Auto befand sich zusammen mit dem Lüftungssystem und dem Rechenzentrum etwa anderthalb Jahre im Bau. 2013 wurde es in Betrieb genommen. Es gibt praktisch keine Probleme damit, aber um zu arbeiten, müssen Sie zusätzliche Schulungen absolvieren. Eines der Merkmale des ABHM ist, dass die Maschine die Druckdifferenz innerhalb und außerhalb des Gleichstromraums aufrechterhält. Dadurch kann heiße Luft durch das Ventilsystem entweichen.
Aufgrund des Druckunterschieds befindet sich praktisch kein Staub in der Luft, da dieser einfach herausfliegt, auch wenn er auftritt. Übermäßiger Druck drückt Partikel heraus.
Die Kosten für die Systemwartung sind wahrscheinlich etwas höher als bei der herkömmlichen Kühlung. Mit ABHM können Sie jedoch sparen, indem Sie den Stromverbrauch für die Erwärmung der Luft und ihre zusätzliche Kühlung senken.
Berzarin
freie Kühlung mit einem adiabatischen Nachkühlsystem verwendet. Es wird im Sommer verwendet, wenn die Luft mit Temperaturen über 23 ° C zu warm wird. Das kommt in Moskau ziemlich oft vor. Das Funktionsprinzip des adiabatischen Systems ist die Luftkühlung beim Durchlaufen von Filtern mit Flüssigkeit. Stellen Sie sich einen feuchten Lappen vor, der Wasser verdunstet, den Stoff und die Umgebungsluft abkühlt. So funktioniert ein adiabatisches Kühlsystem in einem Rechenzentrum. Auf dem Weg des Luftstroms werden winzige Wassertropfen gesprüht, wodurch die Lufttemperatur gesenkt wird.
Hier haben wir uns für die freie Kühlung entschieden , da sich das Rechenzentrum im obersten Stockwerk des Gebäudes befindet. Dies bedeutet, dass die erwärmte Luft, die nach außen ausgestoßen wird, sofort nach oben geht und andere Systeme nicht unterdrückt, wie dies passieren kann, wenn sich der Gleichstrom in den unteren Etagen befindet. Dank dieser PUE von ~ 1,20
Als diese Etage geräumt wurde, waren wir begeistert, weil wir entwerfen konnten, was wir wollten. Die Hauptaufgabe bestand darin, einen Gleichstrom mit einem effizienten und kostengünstigen Kühlsystem zu schaffen.
Der Vorteil der adiabatischen Kühlung ist die Einfachheit des Systems selbst. Es ist einfacher als Systeme mit Klimaanlage und sogar einfacher als ABHM und ermöglicht es Ihnen, Energie zu sparen, deren Kosten minimal sind. Es muss jedoch genau überwacht werden, um sicherzustellen, dass es nicht so funktioniert wie Facebook im Jahr 2012. Aufgrund von Problemen beim Einstellen der Betriebsparameter im Rechenzentrum bildete sich dann eine echte Wolke und es begann zu regnen. Das ist kein Scherz .
Das System ist erst seit dem zweiten Jahr in Betrieb. In dieser Zeit haben wir eine Reihe kleiner Probleme festgestellt, die wir mit den Designern beseitigen. Dies ist jedoch nicht beängstigend, da es in unserer Zeit wichtig ist, ständig auf der Suche nach etwas Neuem zu sein und nicht zu vergessen, die vorhandenen Lösungen zu überprüfen.
Wir suchen ständig nach Möglichkeiten, neue Technologien anzuwenden. Eines davon ist ein Gerät, das bei Temperaturen über 23 ° C normal funktioniert. Vielleicht werden wir in einem zukünftigen Artikel darüber sprechen, wenn das Projekt seine letzte Phase erreicht.
Wenn Sie mehr über andere Kühlsysteme in unserem DC erfahren möchten, finden Sie hier einen Artikel mit allen Informationen.
In den Kommentaren, Fragen stellen, werden wir versuchen, alles zu beantworten, was wir können.