С 1980 года каждое десятилетие среднегодовая температура неуклонно растет. В России скорость ее роста достигает +0.47 градусов в 10 лет, причем 64% температурной дисперсии берет на себя лето: летние температуры растут быстрей осенне-весенних и зимних*.
Как связана работа ЦОДа с климатическими изменениями? Самым непосредственным образом. Чем выше температура снаружи, тем больше энергии тратит ЦОД на охлаждение машинных залов.
Uptime Institute о климатических изменениях и ЦОД
В ноябре 2020 года Uptime Institute Intelligence выпустил отчет «The gathering storm: Climate change and data center resiliency» («Изменения климата и отказоустойчивость центров обработки данных». Одна из глав отчета посвящена растущим летним температурам: «Повышение летних температур создает дополнительную нагрузку на системы охлаждения многих центров обработки данных, и эта тенденция, вероятно, усилится в ближайшие годы. В некоторых городах ЦОДы вынуждены добавлять к технологии фрикулинга системы фреонового охлаждения, более того, некоторым центрам обработки данных приходится охлаждать теплообменники, поливая их из шланга».
Uptime Institute рекомендует включить в параметры отслеживания региональные метеорологические сводки и принимать во внимание, что длительные высокие температуры негативно влияют на системы кондиционирования. Так, повышение температуры воздуха всего на 2 градуса Цельсия может сделать систему фрикулинга неэффективной и неэкономичной.
Выдержка из отчета «Изменения климата и отказоустойчивость центров обработки данных»
При проектировании GreenBushDC мы учли прогнозные тенденции климатических изменений и разработали систему климат-контроля с запасом прочности. Во-первых, предусмотрели запас холодопроизводительности для чиллерного охлаждения — более 4 МВт. Во-вторых, не ограничились чиллерами, а дополнили их фреоновыми дохолаживателями и адиабатическим охлаждением EcoBreeze с резервированием по схеме N+1. Даже по достижении проектной мощности ЦОД, ни одна из систем не будет загружена полностью, так что при росте наружной температуры до критических значений у GreenBush есть фора.
Структура системы кондиционирования
Чиллеры охлаждают 6 серверных залов блока А2. В системе 4 чиллера, зарезервированные по схеме N+1. Дополнительно к каждому машзалу примыкает венткамера с 12 кондиционерами.
Чиллер на крыше ЦОД
Адиабатические установки охлаждают шесть залов в блоках А1 и А2. Принцип работы основан на косвенно-испарительном охлаждении: горячий воздух из машзала поступает в испарительный охладитель, где через форсунки распыляется вода. В горячем воздухе водяная взвесь испаряется, тем самым, охлаждая его. Так мы поддерживаем в серверных залах температуру 22С (± 2), с запасом вписываясь в рекомендованный ASHRAE диапазон 20-27°C. Система адиабатики замкнутая, не зависит ни от начальной температура воды, ни от температуры наружного воздуха.
В свое время мы выбрали адиабатическую систему EcoBreeze в силу трех ее преимуществ:
-
Относительно невысокие энергозатраты, позволяющие снизить текущие расходы на охлаждение,
-
«Зеленая», экологически безопасная технология,
-
Возможность наращивать мощность по мере роста ЦОДа.
О наращивании мощности хочется рассказать чуть больше. EcoBreeze состоит из нескольких модулей. Чтобы повысить производительность охладительной системы ЦОД, к ней можно добавлять модули: состыковать друг с другом, подключить к воздуховодам, электропитанию, водопроводу и выполнить пусконаладку. Единственное, что требуется модулям — место для установки. С этим проблем нет. Место для дополнительных модулей системы охлаждения мы оставили как раз на случай наращивания мощности. Тем более, возможности для модернизации технологических и архитектурных решений были предусмотрены еще на стадии проектирования ЦОД.
К сожалению, мы не в силах глобально повлиять на климатические изменения и их последствия, но можем подготовить к ним ЦОД. Что и сделали, пусть и сильно заранее.
*Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2018 год. Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (РОСГИДРОМЕТ).
