СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОДАЧИ ВОЗДУХА В DATA-ЦЕНТРЫ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Режим бурения:

- резкое увеличение подачи насоса после наращивания или спуска/подъемных операций;

- быстрый спуск/подъем бурильного инструмента, приводящий к (свабированию/поршневанию);

- слишком высокая скорость проходки, которая может стать причиной высокого скопления шлама в затрубном пространстве и привести к высокой эквивалентной плотности циркулирующего бурового раствора;

- вибрация бурильных труб. Профилактические меры:

- уменьшение забойных давлений;

- скорость спуско/подъема бурильного инструмента не должно превышать максимально допустимую. Проводить расчет свабирования/поршневаия перед каждым спуско/подъемом, используя программу «Виртуальная гидравлика»;

- поддерживать минимально необходимую плотность бурового раствора для контроля известных пластовых давлений;

-вращение подвески труб при начале циркуляции способствует снижению статической напряжение сдвига бурового раствора и сводит к минимуму эффект поршневания, создаваемого насосами [3];

- необходимо начинать циркуляцию медленно после наращивания бурильного инструмента и после перерывов между циркуляциями;

- планировать возобновление циркуляция бурового раствора в 2-3 различных местах (глубинах) во время спуска бурильного инструмента;

- способность мгновенного заполнения затрубного пространства (водой, раствором или дизелем) и точного расчета добавленного объема.

Список использованной литературы:

1. Шептала Н.Е., Ковалева З.С. и др. Взаимодействие хромовых солей с глинистым раствором, обработанным УЩР. НТС «Бурение», №8, ВНИИОЭНГ, 1965г.

2. Рязанов Я.А.Энциклопедия по буровым растворам. Изд. Летопись Оренбург , 2005.

3. Пеньков А.И., Проскурин Л.П., Лукьянов В.А. Разработка методов и средств химической обработки буровых растворов для бурения глубоких скважин в условиях высоких температур и минерализации на площадях Туркмении, отчет по теме 39/67, Небит-Даг, 1969.

© Деряев А.Р., 2022

УДК 697

Ильин Е.А.,

магистрант 2-ого курса Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета, г. Санкт-Петербург, РФ Зеленина В.А.,

инженер-проектировщик кампании Эа^оББ, г. Санкт-Петербург, РФ

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОДАЧИ ВОЗДУХА В DATA-ЦЕНТРЫ НА ОСНОВЕ

МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Аннотация

В данной статье описаны результаты численного моделирования data-центра и работы системы

кондиционирования в каждый период года в зависимости от метода организации воздухообмена. Результаты представлены в виде сравнительного анализа с нормативными значениями.

Ключевые слова Data-центр, серверная, горячие коридоры, холодные коридоры, математическое моделирование.

Ilin E.A.,

2nd year master's student of Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering,

Saint-Petersburg, Russia Zelenina V.A., danfoss campaign design engineer, Saint-Petersburg, Russia

COMPARATIVE ANALYSIS OF AIR SUPPLY METHODS IN DATA CENTERS BASED ON MATHEMATICAL MODELING

Annotation

This article describes the results of numerical simulation of the data center and the operation of the air conditioning system in each period of the year, depending on the method of organizing air exchange. The results are presented in the form of a comparative analysis with standard values.

Keywords

Data center, server room, hot aisles, cold aisles, mathematical modeling.

Все больше и больше центров обработки данных (ЦОД) открываются с каждым годом, поскольку мы все чаще стали полагаться на интернет и удаленные службы для хранения, доступа и потоковой передачи наших данных. С этой растущей тенденцией важно, чтобы здания работали максимально эффективно [1].

Потребление энергии для типичного центра обработки данных может быть разделено примерно на ~ 50%, которые используются ИТ-оборудованием, 35% на охлаждение и кондиционирование воздуха, 10% на электрическую инфраструктуру и поддержку и около 5% на освещение [2]. Спрос на электроэнергию для центров обработки данных действительно варьируется от нескольких кВт до мегаватт в зависимости от размера и местоположения. Поэтому цель работы состоит в рассмотрении и анализе нескольких систем кондиционирования и вентиляции воздуха, а также повышении их эффективности.

В качестве экспериментальной модели был выбран Data-центр большого объема. На основании трех методов организации воздухообмена было проведено математическое моделирование, а также сравнительный анализ с нормативными значениями. Методы используемые в моделировании:

- использование горячих и холодных проходов;

- изоляция холодного воздуха;

- изоляция горячего прохода.

Для каждого метода в тёплый и холодный периоды года написаны получившиеся диапазоны температур и скоростей в результате математического моделирования. Для сравнительного анализа сведены допустимые параметры температур согласно нескольким нормативным источникам, таким как западным ASHRAE TC 9.9 [3] и TIA-942 [4], а также отечественному стандарту СТО НОСТРОЙ 2.15.177 [5], который носит рекомендательный характер.

Я g S3 £ Результаты моделирования в Star-CCM+ ASHRAE ТС 9.9 TIA-942 СТО НОСТРОЙ 2.15.177

Тсмпература. °С Е h Ц & м О Температура. °С Скорость, м/с Й Я о ¿> о к Е 55 н Скорость, м/с Температура. "С Скорость, м/с

Тёплый пс знод года

1 14-35 до 1,6 10-35 Не нормируется 20-25 Не нормируется 15-32 Не нормируется

2 14-30 до 1.4 10-35 20-25 15-32

3 17-33 до 2.4 10-35 20-25 15-32

Холодный период года

1 14-35 до 1,6 10-35 Не нормируется 20-25 Не нормируется 15-32 Не нормируется

2 14-30 до 1.4 10-35 20-25 15-32

3 17-35 до 2,4 10-35 20-25 15-32

Рисунок 1 - Сравнительный анализ результатов моделирования

Более эффективным методом организации кондиционирования воздуха для данного помещения является изоляция горячего коридора, поскольку температуры возвращаемого в прецизионный кондиционер воздуха имеют высокие значения, такие как 33 °С в тёплый период года и 35 °С в холодный период года, что улучшает эффективность работы и снижает затраты на электроэнергию, позволяет сохранить требуемый микроклимат в неизолированной части помещения и установить более высокие значения температуры для системы охлаждения. Для первого и второго метода температура на притоке равнялась 14-15 °С, для третьего же метода эта температура равна 17-19 °С.

Максимально допустимая температура отработанного воздуха наблюдается в методах 1 и 3, но поскольку для метода 1 характерно смешение горячих и холодных потоков, наиболее энергоэффективным является система с изоляцией горячих коридоров.

Таким образом, в результате численного эксперимента был выявлен наиболее эффективный метод организации воздуха для конкретного помещения серверной с мощностью оборудования, равным 2703 кВт.

Список использованной литературы:

1. Чернов А.Н., Агапитов Е.Б. Методика размещения кондиционеров в центрах обработки данных для обеспечения эффективного охлаждения ИТоборудования. // Журнал Естественные и технические науки. Строительство и архитектура. - 2011. - №6. - С.611-613

2. Основы расчета тепловоздушного режима производственных помещений с механической вентиляцией : автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.23.03 / Позин Гари Моисеевич. - СПб., 1991. - 52 c.

3. ASHRAE TC 9.9. 2011. Thermal Guidelines for Data Processing Environments - Expanded Data Center Classes and Usage Guidance. - American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, 2011. - 45 p.

4. TIA-942. Телекоммуникационная инфраструктура ЦОД. — Введ. 2005-02-01. — США: Ассоциация изготовителей оборудования для передачи данных, 2005. — 151 с.

5. СТО НОСТРОЙ 2.15.177-2015. Инженерные сети зданий и сооружений внутренние. Устройство систем вентиляции и кондиционирования серверных помещений. Правила, контроль выполнения, требования к результатам работ. - Издание официальное. - М.: Издательство «БСТ», 2017. - 53 с.

© Ильин Е.А., Зеленина В.А., 2022