CC BY
6ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И УСТАНОВКИ
(HEAT-MASS TRANSFER PROCESSES & INSTALLATIONS)
УДК 6
Жиляев Э.С.
студент, кафедра тепломассообменных процессов и установок, НИУ «Московский энергетический институт» (Россия, г. Москва)
УТИЛИЗАЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ НА ЦОД.
ОБОРУДОВАНИЕ, МЕТОДЫ ОТВОДА ТЕПЛА ОТ НЕГО. КРИТЕРИИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ УТИЛИЗАЦИОННЫХ УСТАНОВОК
Аннотация: в статье описывается оборудование утилизационных установок, а также методы, с помощью которых можно отводить от него теплоту. Электронные носители - важная часть жизни каждого человека, а в центрах обработки данных эта информация хранится и обрабатывается. Именно для этого нужно правильно обрабатывать и использовать вторичные энергетические ресурсы на подобных предприятиях.
Ключевые слова: теплота, методы отвода тепла, ЦОД.
Оборудование утилизационных установок.
Утилизационные установки на центрах обработки данных содержат в себе то оборудование, которое помогает эффективно использовать тепловую энергию, выделяющуюся при работе серверов, устройств, электронно -вычислительных машин и других частей дата-центров.
Одним из основных компонентов являются теплообменники. В них воздух из серверных помещений используют для передачи тепла другим теплоносителям (зачастую воде), которую затем можно использовать в других целях.
В состав оборудования утилизационных установок могут входить:
1. Охладители. В них используют воду или воздух, позволяющие эффективно охлаждать сервера, при этом уменьшая затраты на кондиционирование воздуха в здании.
2. Тепловые насосы. Используют тепловую энергию для обогрева помещения, либо же для обеспечения его горячей водой.
3. Экономайзеры. Подогревают воздух, поступающий в систему вентиляции, за счёт тепла воздуха серверных помещений.
4. Приточные и вытяжные вентиляторы. Обеспечивают непрерывную циркуляцию воздуха в здании. Приточные вентиляторы устанавливают на стенах или крышах для забора свежего воздуха извне. Вытяжные вентиляторы размещают на потолках и используют для вытяжки воздуха из помещения.
Необходимо отметить, что конкретное оборудование утилизационных установок на ЦОД зависит от ряда факторов, например, от условий эксплуатации и требований к энергоэффетивности здания.
А сейчас обратим внимание на методы отвода тепла от оборудования ЦОД. Можно выделить несколько:
1. Жидкостное охлаждение. Применяется для уменьшения количества воздуха, циркулирующего вокруг оборудования, относящегося к серверам. Жидкость циркулирует в кожухе сервера, при этом отводит от оборудования тепло и отдаёт его наружу для охлаждения.
2. Теплообменники. Отводят тепло от ЦОД, передавая его от серверного оборудования на расходящиеся трубы с охлаждающей жидкостью, которая потом передаётся в систему охлаждения.
3. Метод охлаждения наружным воздухом (фрикулинг).
Про третий метод поговорим немного подробнее.
Фрикулинг - метод охлаждения воздуха в помещении с помощью наружного воздуха без применения холодильных установок, компрессоров и другого энергоёмкого оборудования.
Этот метод является менее энергозатратным и при этом более эффективным и экологичным по сравнению с системами охлаждения, которые используют сжатый хладагент. Суть фрикулинга заключается в том, чтобы при помощи фильтров и вентиляторов забирать холодный наружный воздух и направлять его внутрь ЦОДа, а затем использовать для охлаждения оборудования серверов.
Этот метод может быть использован в сочетании с традиционными системами охлаждения. При низких температурах целесообразно использовать фрикулинг, а в моменты, когда температура воздуха окружающей среды становится слишком высокой, переходить на традиционные системы охлаждения.
При всех плюсах фрикулинга стоит учитывать, что и у него есть ограничения, связанные с климатическими условиями. А для ЦОД, где вырабатывается большое количество тепла, только этой системы охлаждения может быть недостаточно для поддержания низкой температуры в помещении.
Критерии энергоэффективности утилизации теплоты вторичных энергоресурсов.
Энергоэффективность утилизации теплоты вторичных энергоресурсов на ЦОД можно определить, основываясь на следующие критерии:
1. КПД теплогенерирующих установок. Оно выражается отношением полученной тепловой энергии к количеству затраченной на её производство энергии.
При более высоких значениях КПД эффективность утилизации вторичных энергоресурсов увеличивается.
2. Окружающая среда. С помощью утилизации теплоты происходит сокращение количества выбросов тепла в окружающую среду, что положительно влияет на климат и позволяет экономить энергию.
3. Экономическая выгода. Вторичные энергоресурсы (выделяемая теплота) могут использоваться для производства электроэнергии или для систем отопления, и они дешевле первичных ресурсов.
4. Безопасность работы. Необходимо обращать внимание на системы, с которыми совершается работа, и исключать возможность аварийных ситуаций.
5. Надёжность. Утилизация теплоты должна производиться без сбоев в работе оборудования, находящегося в ЦОД.
6. Совместимость. Системы утилизации теплоты не должны никаким образом влиять на работу всех компонентов ЦОД.
Уменьшение потребления энергии и снижение затрат на эксплуатацию -результат, который можно получить эффективно используя при утилизации теплоты вторичные энергоресурсы. Но для успешной реализации процесса необходимо учитывать все вышеперечисленные критерии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Вестник науки // www.вестник-науки.рф
Zhiliayev E.S.
Moscow Power Engineering Institute (Russia, Moscow)
UTILIZATION SYSTEMS IN DATA CENTERS. EQUIPMENT, METHODS OF HEAT DISSIPATION FROM IT. ENERGY EFFICIENCY CRITERIA OF UTILIZATION SYSTEMS
Abstract: the article describes the equipment of utilization systems and methods for dissipating heat from it. Electronic media is an important part of every person's life, and in data processing centers, this information is stored and processed. That is why it is necessary to properly process and utilize secondary energy resources in such enterprises.
Keywords: heat, heat dissipation methods, data centers.
