Влияние изоляции горячего и холодного коридоров на температуру и эффективность ЦОД
23.10.2013, 21:30
Кроме эффективного использования энергии, это позволяет выравнять температуру воздуха па входе ИТ-оборудования и устранить зоны локального перегрева, обычно встречающиеся в традиционных неизолированных ЦОД.
Хотя изоляция горячего коридора является предпочтительным решением во всех новых проектах и многих модернизируемых ЦОД, где имеется фальшпол, реализация этого решения может оказаться сложной и дорогостоящей из-за низкой высоты помещения или отсутствия доступного пространства над фальшпотолком. В таких условиях, несмотря па не оптимальность, изоляция холодных коридоров может оказаться наиболее практичным вариантом.
Изоляция как горячего, так и холодного коридоров обеспечивает значительную экономию энергии по сравнению со стандартными неизолированными решениями. В этой статье анализируется и количественно оценивается потребление энергии для обоих методов, на основании чего делается вывод, что первый вариант позволяет экономить на 43% больше энергии при использовании системы охлаждения — в основном благодаря увеличению продолжительности работы в экономичном режиме. Отсюда, в частности, следует, что в новых центрах обработки данных выгоднее обеспечить изоляцию горячего коридора.
ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОЛЯЦИИ - В ЭФФЕКТИВНОСТИ
Изоляция потоков горячего или холодного воздуха позволяет повысить эффективность работы систем охлаждения. При этом следует помнить, что обязательным условием для применения обоих типов изоляции является расположение рядов стоек таким образом, чтобы формировались чередующиеся горячие и холодные коридоры (на практике это означает, что передние части стоек одного рада должны быть обращены к передней части смежного ряда).
• Повышение температуры подаваемого воздуха (и, как следствие, экономия энергии и увеличение холодопроизводительности) без негативных последствий для охлаждаемого оборудования. Чтобы устранить зоны локального перегрева, температуру систем охлаждения в случае неизолированного периметра приходится устанавливать па гораздо более низком уровне (приблизительно 13 °C), чем требуется для ИТ-оборудования. Зоны локального перегрева возникают из-за того, что холодный воздух нагревается, про двигаясь от блока охлаждения до передней панели стойки. Изоляция позволяет увеличить температуру как подаваемого холодного, так и возвратного нагретого воздуха.
Повышение температуры возвращаемого воздуха ведет к улучшению теплообмена в охлаждающем змеевике, увеличению холодопроизводительности и повышению общей эффективности системы охлаждения. Для некоторых устройств могут существовать ограничения на максимальную температуру возвращаемого воздуха, по в большинстве случаев все системы охлаждения способны обеспечить большую мощность при повышенной температуре возвратного воздуха.
• Устранение зон локального перегрева. Благодаря изоляции подаваемый охлажденный воздух достигает передней части ИТ-оборудования, не смешиваясь с горячим, Это означает, что температура подаваемого воздуха на выходе из блока охлаждения совпадает с температурой воздуха
па входе в ИТ-оборудование независимо от места расположения последнего в стойке. Если смешения не происходит, температуру подачи воздуха можно увеличить без риска возникновения точек локального перегрева и без сокращения продолжительности работы в экономичном режиме.
• Увеличение продолжительности работы в экономичном режиме. Когда температура наружного воздуха ниже, чем внутри помещения, компрессоры системы охлаждения не включаются. При этом разница температур должна быть достаточно большой ввиду неэффективности теплообменников, неполноценной изоляции стен здания и других потерь. Повышение заданной температуры для системы охлаждения позволяет увеличить продолжительность ее работы с выключенными компрессорами и тем самым экономить энергию.
• Сокращение расходов на увлажнение и осушение. Благодаря повышению температуры подаваемого воздуха, система охлаждения работает при температуре, превышающей температуру конденсации, В таком случае влага не удаляется из воздуха, а значит, дополнительного увлажнения не требуется, что приводит к экономии энергии и воды.
• Лучшее использование инженерной инфраструктуры позволяет подобрать оптимальную мощность, что, в свою очередь, ведет к повышению эффективности работы оборудования, Устройства с избыточной мощностью отличаются более высокими постоянными издержками, однако при традиционном охлаждении избыточная мощность необходима, поскольку вентиляторы должны нагнетать давление в вентиляционном канале, чтобы воздух мог успешно преодолевать преграды под полом,
ИЗОЛЯЦИЯ ХОЛОДНОГО КОРИДОРА
Система Cold-Aisle Containment Systems (CACS) изолирует холодные коридоры, так что остальная часть ЦОД превращается в большую вентиляционную камеру для забора горячего воздуха, а потоки горячего и холодного воздуха разделяются. Компания ООО Перун предлагает профессиональную установку и обслуживание систем противопожарной безопасности в Украине.
Основные принципы изоляции холодного воздуха в центре обработки данных с фальшполом и расположенными по периметру блоками охлаждения. Развертывание С ACS в ЦОД такого типа заключается в изоляции входа, выхода и потолка холодных коридоров, что делает эту модификацию подходящей для многих существующих ЦОД.
Иногда операторы ЦОД применяют собственные доморощенные решения, когда для изоляции холодных коридоров к потолку подвешиваются различные типы пластиковых штор. Некоторые поставщики предлагают потолочные панели и двери, которые крепятся к примыкающим стойкам, чтобы отделить холодный коридор от циркулирующего в помещении теплого воздуха.
ИЗОЛЯЦИЯ ГОРЯЧЕГО КОРИДОРА
Система Hot-Aisle Containment System (HACS) изолирует горячий коридор для сбора нагретого ИТ-оборудованием воздуха, при этом все остальное помещение представляет собой огромный вентиляционный канал для подачи холодного воздуха.
Потоки горячего и холодного воздуха разделены. Пример реализации системы HACS в виде отдельной зоны с рядными кондиционерами показан па Рисунке 4. Альтернативно система HACS может быть подключена к системе регулирования воздуха компьютерного зала (Computer Room Air Handler, CRAH) или крупному удаленному кондиционеру с помощью большой трубы, расположенной поверх всего горячего коридора. Основным преимуществом варианта изоляции HACS является возможность использования экономичных режимов работы кондиционера. Этот тип конструкции выгодно применять в крупных специально построенных ЦОД. Для более эффективной работы такой системы могут потребоваться готовые воздушные вентиляционные каналы большого размера и/ или специально построенные здания. Поэтому этот вариант лучше всего подходит для строящихся или очень крупных ЦОД. Следует отметить, что упомянутые здесь варианты развертывания И ACS можно использовать и в случае CACS, однако, как будет показано ниже, система HACS позволяет добиться более значительной экономии.
ВЛИЯНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ВОЗДУХА НА РАБОЧУЮ СРЕДУ
Какой бы ни была система изоляции, сотрудникам все равно требуется работать внутри помещений ЦОД. В этой неизолированной области должен поддерживаться умеренный микроклимат, соответствующий нормам OSHA или ISO 7243 относительно температуры по влажному термометру (Wet-Biilb Globe Temperature, WBGT). Ниже отмечены следующие различия в неизолированной области:
• при изоляции холодного коридора в неизолированной области температура становится такой же, как и в горячем коридоре;
• при изоляции горячего коридора в неизолированной области температура становится такой же, как и в холодном коридоре.
В случае СACS высокая температура в горячем коридоре приводит к росту температуры в неизолированной области, что может стать проблемой для ИТ-персонала, тогда как в случае HACS нагретый воздух не распространяется за пределы горячего коридора и не создает дискомфорта для людей.
Обратите внимание — если ИТ-сотрудникам необходимо выполнять работу в горячем коридоре системы HACS, помещение охлаждается путем временного впуска холодного воздуха. Более того, даже если горячий коридор остается закрытым, нормы для рабочей среды все равно соблюдаются, поскольку, во-первых, персонал находится в горячем коридоре не постоянно, как в случае с CACS, а во-вторых, большая часть повседневной работы осуществляется с передней стороны ИТ-стоек.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам
зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
21.11 20:25
