Построение систем прецизионного кондиционирования для современных ЦОД. Распределение воздуха

Таблица потребляемых мощностей ЦОД

Техническое задание

Техническое задание

Традиционные схемы раздачи воздуха: Кондиционеры с нижней и верхней подачей

Return Air

Air

Кондиционеры с нижней подачей воздуха

V= L/(3600 x F) – м/сек
L- расход

Распределение воздуха в зоне фальшпола

Стойки с оборудованием

Дефлектор для контроля расход через

Прецизионные кондиционеры с нижней подачей воздуха
До 5 кВт на стойку
Контроль температуры

Кондиционирование воздуха в ЦОДах – „вчера“?

Сегодняшняя цель: концепция чередующегося охлаждения проходов

с разделением холодного и

…ряды стоек совмещаются/чередуются с другим IT-оборудованием

Охлажденный воздух подается на уровне земли и на низкой скорости
Естественная конвекция

Более высокий EER
Не нужен фальш-пол
Низкая скорость вращения вентилятора

HPM S -

Установка напротив холодного коридора

HPM S_D

TLC стойки

HPM S_D

Установка

HPM Displacement : Имитация воздушного потока

HPM Displacement : Имитация воздушного потока

Over

Displacement

HPM Displacement : Имитация воздушного потока

Displacement

Over

Подача
воздуха

Возврат
воздуха

Стойка UMTS

Стойки GSM

Батареи

Трансмиссия

Силовая
Установка

Конфигурация Контейнера

Применение в Контейнере

Footprint

Displacement

Basic types of Telecom Cabinets

Flovent

Flovent

Нежелательное размещение блоков охлаждения – перпендикулярно коридорам

Горячий коридор

Скорость = 4x

Скорость =

Нежелательное размещение блоков охлаждения – перпендикулярно коридорам

Фальшпол

Блок
прецизионного
охлаждения

Проблема размещения блоков базового охлаждения

Размещение блоков охлаждения и неправильное распределение

Проблема размещения блоков базового охлаждения

“2/3 выходов из строя серверов происходит в

Проблема размещения блоков базового охлаждения

Размещение блоков охлаждения и неправильное распределение подачи

Проблема размещения блоков базового охлаждения

“2/3 выходов из строя серверов происходит в

Проблема размещения блоков базового охлаждения

Наилучшее расположение блоков охлаждения – в конце горячих коридоров.

5% open tile

95% open tile

Front View

5% «живое сечение» плитки фальшпола

Принцип расположения оборудования используя метод «заимствования»

Стойки 5кВт

Стойки 10кВт

Стойки 2кВт

Рекомендации ASHRAE

Рекомендации по организации
охлаждения в помещениях с
оборудованием обработки

Пример горячих и холодных коридоров и размещение стоек

Рекомендация ASHRAE Размещение оборудования с чередованием горячих и холодных коридоров

Плотность тепловыделения

Прецизионные кондиционеры с нижней подачей воздуха
Сервера SUN

Распределение воздуха через панели

Прецизионные кондиционеры с нижней подачей воздуха
Сервера SUN

Распределение воздуха через панели

Прецизионные кондиционеры с нижней подачей воздуха
Сервера HP

Распределение воздуха через панели

Прецизионные кондиционеры с нижней подачей воздуха
Сервера HP

Распределение воздуха через панели

Типичная серверная стойка

Перфорированная дверь
> 80% перфорации
Охлаждение всего помещения, подача воздуха

Проблемы распределения воздуха

Потеря части холодного воздуха

Переток горячего воздуха

Фальшь пол

?

Распределение воздуха

1. Фальшь пол
Ни каких воздухораспределительных панелей в горячем

Распределение воздуха

2. Серверные стойки
Закрытые стойки с перфорированными дверями
Установка панелей заглушек

Типичные проблемы распределения воздуха

Находящиеся на пути распределения воздуха кабельные лотки,

Форсированное воздушное охлаждение

Дополнительный вентилятор сверху или сзади стойки, и/или снизу в

Модули увеличения расхода воздуха через стойку

Дополнительный вентилятор сверху или сзади стойки,

Распределение воздуха
3. Закрытие холодного коридора
Прозрачные легко съемные панели позволяющие

Knuerr холодный коридор
Нет воздушного байпаса из горячего в холодный коридор
Ограничение риска

Модуляция воздушного потока
Экономия электроэнергии – до 90% от ежегодной стоимости потребляемой

Распределение воздуха

Пилотный проект

Распределение воздуха

Пилотный проект

Распределение воздуха

Пилотный проект

!

Результат
? Эффективность охлаждения > +50%
или
? Потребляемая мощность системы

Распределение воздуха

Высокое тепловыделение

Перфорированные плиты с большим живым сечением способны обеспечить необходимый расход

Планирование архитектуры ЦОД

Недостатки:
Не предусмотрен пандус
АКБ находятся в зоне горячего коридора
Необходимо изолировать

Планирование архитектуры ЦОД

Планирование архитектуры ЦОД

Раздача воздуха через решетки фальшпола

Не работающая решетка

Холодный коридор

Раздача воздуха через решетки фальшпола

Равномерное распределение

Раздача воздуха через решетки фальшпола

А если увеличить мощность до 10кВт на стойку?

Возможности подачи через фальшпол

Подход, основанный на охлаждении воздуха в помещении,
не может удовлетворить потребностей
охлаждения в

Минимальная требуемая высота фальшпола в зависимости от плотности тепловыделения для информационного

Охлаждение воздуха в помещении

Увеличить высоту фальшпола

Рассредоточить серверы

Установить дополнительные вентиляторы

Подход, основанный на охлаждении

Увеличить высоту фальшпола

Рассредоточить серверы

Установить дополнительные
вентиляторы

Охлаждение воздуха в помещении

Подход, основанный на охлаждении воздуха

Увеличивает энергопотребление
Увеличивает тепловую нагрузку
Увеличивает уровень шума
Не обеспечивает теплоотвод
Добавление 500 вентиляторов на

Устройства TU extreme мост к решениям системы

большой расход воздуха (> 1200

Тепловая нагрузка растёт экспоненциально
Возможности традиционных систем охлаждения ограничены
Плотность тепловыделения не более

Распределение воздуха

Тепловыделение стойки до 3 кВт
Забор воздуха снизу стойки

Распределение воздуха

Тепловыделение стойки до 5 кВт
Забор воздуха с фронта стойки

Распределение воздуха

Тепловыделение стойки до 5 кВт
Забор воздуха снизу стойки

Распределение воздуха

Тепловыделение стойки до 5 кВт
Забор воздуха снизу стойки

Распределение воздуха

Распределение воздуха

Расположение оборудования

Расположение оборудования

Расположение оборудования

Расположение оборудования

Расположение оборудования

Расположение оборудования

Расположение оборудования

Расположение оборудования