CC BY
0УДК 62
Голуб А.И.
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (г. Санкт-Петербург, Россия)
ОРГАНИЗАЦИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЦЕНТРОВ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Аннотация: в работе проведено исследование различных технологических решений, направленных на обеспечение требуемого температурного режима центров обработки данных. Рассмотрены различные способы организации охлаждения серверного оборудования, на основании чего сделаны выводы о эффективности рассматриваемых решений.
Ключевые слова: центр обработки дынных, кондиционирование, воздухообмен, серверное оборудование.
В современном мире развитие информационных технологий происходит быстрыми темпами. Обработка, передача и хранение данных происходит с помощью центров обработки данных. Серверное оборудование генерирует значительное количество тепла. Недостаточное внимание к вопросу удаления тепла может привести к выходу оборудования из строя. Для предотвращения подобного разрабатываются системы охлаждения различной конфигурации.
Для утилизации тепловой энергии, выделяемой электронно-вычислительными машинами, могут быть использованы различные теплоносители, чаще всего для охлаждения используются воздух, вода или же их сочетания.
При организации воздушного охлаждения возможно применение следующих решений: использование наружного воздуха для охлаждения оборудования, при условии, что его температура является допустимой, охлаждение воздуха с применением системы чиллер-фанкойл, применение адиабатического охлаждения.
При применении системы чиллер-фенкойл, охлажденную воду или незамерзающую жидкость воздухоохладитель получает от чиллера. После этого, по трубопроводам гидравлической системы воздухоохладитель поступает в фанкойл. Там, в свою очередь, хладоноситель, проходя через теплообменники фанкойла, охлаждает воздух, при этом его температура повышается. Подобная система частично реализована в [1].
При адиабатическом охлаждении в воздухе распыляются водяные пары. За счет этого часть тепловой энергии воздуха переходит в тепловую энергию водяных паров, температура воздуха при этом снижается, а влажность увеличивается. Данный метод охлаждения реализован в ЦОД компании БасеЬоок* (*запрещено в РФ) [2]. Однако при применении данного метода невозможно опустить температуру воздуха ниже температуры мокрого термометра, это говорит о том, что если наружный воздух обладает повышенной влажность, то охладить его будет затруднительно.
В общем случае при использовании систем воздушных систем охлаждения оборудования ЦОД важно проводить качественную очистку наружного воздуха, так как наличие мелких частиц, пыли может привести к выходу оборудования из строя. Так же использовании воздушного охлаждения необходимо обеспечить работу целого комплекса обслуживающего оборудования, которое является дорогостоящим, габаритным и потребляет большое количество электроэнергии [4].
В сравнении с этим система жидкостного охлаждения может являться более выгодным решением. Система жидкостного охлаждения может быть реализована несколькими способами [3]: контактное охлаждение, охлаждение оборудования посредством полного погружения в жидкость.
При контактном способе охлаждения нагревающийся элемент ЭВМ непосредственно контактирует с теплоносителем. При использовании теплоносителя с высокой теплоемкостью можно проводить охлаждение рабочих элементов ЭВМ с высокой эффективностью при малом расходе теплоносителя.
В качестве теплоотводящей жидкости может использоваться раствор дистиллированной воды с пропиленгликолем.
Для систем погружного охлаждения печатные платы погружают в жидкий теплоноситель. В качестве теплоносителя используются различные диэлектрические жидкости, к примеру, минеральные или синтетические масла. Для циркуляции жидкости используют насосы, которые можно вынести за пределы стойки или машинного зала, что позволяет снизить уровень шума в рабочем помещении.
Несмотря на то, что система жидкостного охлаждения является эффективной на данный момент она не получила широкого распространения, ввиду высокой стоимости отводящего тепло теплоносителя, необходимости индивидуального изготовления оборудования.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Как Яндекс строил дата-центр с нуля [Электронный ресурс]. - URL: https://habr.com/ru/companies/yandex/articles/258823/ (дата обращения: 10.11.2023);
2. FB Prineville Data center [Электронный ресурс]. - URL: https://www.archdaily.com (дата обращения 11.12.2023);
3. Конструкция и охлаждение оборудования ЦОД // Habr URL: https://habr.com/ru/articles/746904/ (дата обращения: 21.11.23);
4. А.Б. СЕМЕНОВ, Е.С. ОГАНЕСЯН СИСТЕМА ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ЦОД КАК СРЕДСТВО РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ // ФОТОН-ЭКСПРЕСС. - 2021. -№2. - С. 8-11
Golub A.I.
St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering
(St. Petersburg, Russia)
ORGANIZATION OF COOLING OF DATA PROCESSING CENTERS
Abstract: the paper investigates various technological solutions aimed at ensuring the required temperature regime of data processing centers. Various ways of organizing the cooling of server equipment are considered, on the basis of which conclusions are drawn about the effectiveness of the solutions under consideration.
Keywords: data center, air conditioning, air exchange, server equipment.
