30 августа 2013 г.

Геотермальное охлаждение для IT серверов.

Геотермия в центрах обработки данных (ЦОД) – охлаждение из земли.





   За последние годы система геотермического охлаждения всё активнее используется в частных секторах. Владельцы домов всё чаще используют энергию земли для обогрева жилых помещений зимой и их охлаждения летом. Однако применение такого метода в центрах обработки данных (ЦОД) является, скорее, редкостью. Хотя в этом подходе кроется большой потенциал: согласно недавним выводам аналитиков исследовательской IT-компании Gartner, около 35-50 % энергозатрат ЦОД приходится на кондиционирование. А с применением геотермии часть таких затрат заметно снижается. В отличие от применяемых сегодня традиционных кондиционеров, геотермический подход вообще не использует машинное охлаждение. Наоборот, охлаждение производится с помощью холодной воды, которая по закрытой системе труб подаётся на глубину порядка 100 метров. На такой глубине почва сохраняет постоянную температуру: в зависимости от состава грунта, эта температура составляет от 8 до 10 °С.  В течение года эта температура практически не меняется.

   Циркуляция воды  по трубам обеспечивается двумя насосами, которые могут взаимозаменять друг друга в работе (резервирование). Работает то один, то другой насос. Система бесперебойного питания насосов делает такую систему ещё более надёжной и исключает её выход из строя. В обычных системах кондиционирования такой надёжности добиться трудно, а то и невозможно: часто случается перегрев конденсатора из-за высокого тока. 

  В ЦОД холодная вода подаются в специальный охлаждающий прибор. Он находится в непосредственной близости к источнику тепла. Таким образом будет обеспечиваться прямое охлаждение стеллажа с сервером или его охлаждение с помощью кондиционера. При этом серверный шкаф ни в коем случае не соприкасается з компонентами, обеспечивающими подачу воды. То есть даже в случае протечки никакой угрозы важному оборудованию не будет. Теплообменник типа «воздух-вода» забирает тепло IT-компонентов. Направление его работы совпадает с направлением воздушных потоков в приборах — оно горизонтальное. При этом холодная вода нагревается до 20-35°. И насосы, обеспечивающие циркуляцию воды, по закрытым трубам перегоняют воду в грунт, где вода отдаёт своё тепло.

При этом температура воды в трубах может значительно подниматься. Это тоже является преимуществом системы, поскольку таким образом не достигается температура, при которой начинает появляться конденсат. Другими словами, охлаждение теплообменника происходит без образования конденсата! В зависимости от того, какой именно проект выберет клиент, возможна дополнительная установка наружного устройства FreeCooler (сухая градирня), в котором можно выбрать широкий диапазон настроек. В самые холодные месяцы года это устройство с помощью технологии непрямого свободного охлаждения обеспечит образование и подачу холодной воды. То есть геотермическое оборудование, описанное выше, может немного «передохнуть». При этом почве не будут постоянно передаваться высокие температуры, и она в это время тоже может «отдохнуть».