Потреби, які HVAC-системи повинні задовольняти в Центрах Обробки Даних

02/ 06/ 2023

Системи HVAC для Центрів Обробки Даних (ЦОД) вимагають особливої уваги. Щоразу, коли ми відвідуємо веб-сайти чи соціальні мережі, завантажується та збирається значна кількість інформації про користувачів. Основна функція Центрів Обробки Даних— збирати величезні обсяги даних і керувати ними. Для цього вони працюють у режимі 24/7, споживаючи величезну кількість енергії та виробляючи величезну кількість тепла. Видалення цього тепла має вирішальне значення, оскільки це запобігає перегріванню електричних компонентів, виходу з ладу чи навіть займанню. Таким чином, важливо забезпечити надійність систем HVAC, щоб можна було гарантувати безперервність роботи центрів обробки даних. Таким чином, при проєктуванні HVAC-систем для центрів обробки даних надійність є дуже важливим аспектом, але енергоефективність HVAC-обладнання є аспектом, який слід враховувати, щоб контролювати експлуатаційні витрати. Споживання енергії для типового центру обробки даних зазвичай розподіляється наступним чином: IT обладнання - 50% Системи охолодження та HVAC - 35% Електрична інфраструктура та підтримка - 10% Освітлення - 5% Таким чином, системи HVAC можуть мати важливий вплив на те, наскільки ефективним буде центр обробки даних, визначаючи, скільки енергії споживатиметься для виконання операцій, і вплив ціни на послуги, які пропонує центр обробки даних. Тепер, коли визначено основні аспекти, які керують проєктуванням системи HVAC для ЦОД, постає головне питання: як обладнання HVAC може забезпечити більшу цінність для проєктів ЦОД? Вплив на навколишнє середовище. У 2017 році Асоціація Greenpeace опублікувала звіт, в якому показано енергетичний слід великих операторів ЦОД. Серед них лише незначний відсоток центрів обробки даних використовує чисту енергію, що надходить із відновлюваних джерел енергії, тоді як більшість використовуваної енергії виробляється за рахунок спалювання. І той факт, що в наступні роки трафік даних зросте через розширення мережі Інтернету, збільшення кількості додатків, таких як інтелектуальні лічильники, відеоспостереження, моніторинг здоров’я, транспортування та відстеження посилок або ресурсів, все це також посилить потребу в будівництві центрів обробки даних у найближчі кілька років, що матиме більший вплив на навколишнє середовище, якщо ці об’єкти продовжуватимуть споживати брудну енергію у величезних обсягах. Тому від центрів обробки даних дедалі більше вимагається зменшити споживання енергії та вплив на навколишнє середовище. Контроль температури. Важливо розробити та експлуатувати HVAC-систему відповідно до конкретних вимог пристроїв зберігання даних. Існують рекомендовані діапазони температури та вологості (**), які необхідно гарантувати за допомогою ідеального контролю температури. Це дозволяє обладнанню працювати безпечно та з максимальною ефективністю. (**) Технічний комітет ASHRAE® 9.9 опублікував книгу під назвою «Thermal Guidelines for Data Processing Environments» з відповідними рекомендаціями. Вільне охолодження - Free Cooling. Вільне охолодження — чудовий спосіб заощадити на експлуатаційних витратах, мінімізуючи вплив на навколишнє середовище. Природа може забезпечити безкоштовний «кондиціонер повітря» у багатьох частинах світу протягом більшої частини року. Системи вільного охолодження дозволяють подавати холодне зовнішнє повітря або воду всередину для охолодження внутрішніх приміщень, тим самим зменшуючи або навіть усуваючи потребу в механічному охолодженні. По суті, коли зовнішня температура сприятлива, чиллери можуть вимикати компресори та використовувати низьку зовнішню температуру для охолодження води. Що стосується вільного охолодження, з нещодавно запущеною платформою чиллерів повітряного охолодження, Daikin пропонує версії чиллерів із інтегрованим гідравлічним природним охолодженням, інтегрованими теплообмінниками вільного охолодження, а також трубопроводами та клапанами безпосередньо на самому чиллері, що дозволяє забезпечити компактну площу чиллера, незважаючи на суттєві потужності, які він може надати споживачу. Контроль системи, резервування та швидкий перезапуск. В той же час, засоби керування можуть допомогти групам чиллерів оптимізувати їхню продуктивність, узгоджуючи роботу блоків. Daikin iCM (Intelligent Control Manager), наприклад, дозволяє групам чилерів впоратись з поставленою їм задачею з мінімальними зусиллями, як механічними, так і з точки зору споживання енергії. Насправді iCM забезпечує довговічність і ефективність чиллерів, що забезпечує економію витрат на їх експлуатацію та технічне обслуговування. Будучи безпосередньо інтегрованим в чиллери Daikin, iCM не потребує інтеграції з зовнішнім секвенсором чи оптимізатором, а завдяки логіці керування Microtech 4 забезпечує покращену продуктивність і надзвичайно швидкий перезапуск блоку. Дізнатися більше про Daikin ICM та Microtech 4 можна в каталозі по системам керування Daikin, за посиланням: https://leacond.com.ua/upload/iblock/fef/2pevnjtrts5twlhjxkyl4wc15mzp37uh/13_Sistemi-keruvannya_Zagalniy-Katalog-2022.pdf Опція швидкого перезапуску стає все більш важливою в програмах, де безперервність операцій має вирішальне значення. Наприклад, якщо чиллер Daikin зіткнеться з втратою електроенергії, за допомогою цієї опції він зможе швидко перезапустити компресори, дозволяючи чиллеру негайно повернутися до тієї самої холодопродуктивності, яку він виробляв до моменту зникнення електроенергії. Крім того, резервування є дуже важливим для забезпечення безперервності операцій. Це так само вірно для чиллерів, як і для засобів керування. Фактично, щоразу, коли потрібно відключити елемент керування наприклад для обслуговування, резервування може миттєво замінити його. Це робить систему ще надійнішою. Моніторинг, обслуговування та надійність. Моніторинг роботи та планування технічного обслуговування також є аспектами, які слід враховувати, щоб забезпечити довговічність і надійність чиллерів. Daikin on Site (DoS) — це інструмент, запропонований Daikin для досягнення цієї мети (https://www.daikinapplied.eu/products/dos-daikin-on-site/). Daikin On Site (DoS) — це інструмент віддаленого моніторингу, який може цілодобово надавати дані в режимі реального часу протягом усього року, відстежуючи роботу чиллерів і перевіряючи її коректність. Все це для того, щоб дозволити власникам блоків вживати превентивних заходів і уникати додаткових витрат, пов’язаних із можливими поломками та простоями. З точки зору керівника підприємства, DoS може бути корисним у багатьох аспектах. Щоразу, коли лунає тривога, керівники підприємства можуть легко розпізнати проблему та знайти правильне рішення. За допомогою цієї платформи вони можуть оцінити всі параметри в режимі реального часу, і якщо є потреба в будь-яких налаштуваннях, вони можуть діяти віддалено. Все це дозволяє підвищити продуктивність управління блоками, надійність системи і планувати профілактичне обслуговування. * Дізнатися більше про систему Daikin Оn Site (DoS) можна за посиланням: https://www.daikinapplied.eu/tags/daikin-on-site/ * Ознайомитись з тим, як компанії Daikin вдалося досягти цільових показників енергоефективності та вимог щодо надійності проєкту, який включає один із найважливіших центрів обробки даних у Бразилії, можна за посиланням : https://www.daikinapplied.eu/case-studies/efficiency-and-reliability-for-data-center-cooling/ * Ознайомитись з тим, як компанії Daikin вдалося задовольнити вимоги проєкту центру обробки даних із негативними викидами CO2 у Швеції, можна за посиланням: https://www.daikinapplied.eu/case-studies/providing-technology-for-a-negative-co2-emission-data-center/ Джерело: https://www.daikinapplied.eu/news-center/hvac-systems-for-datacenters/ Переклад: компанія ЛІКОНД

Таким чином, при проєктуванні HVAC-систем для центрів обробки даних надійність є дуже важливим аспектом, але енергоефективність HVAC-обладнання є аспектом, який слід враховувати, щоб контролювати експлуатаційні витрати.

Споживання енергії для типового центру обробки даних зазвичай розподіляється наступним чином:

IT обладнання – 50%

Системи охолодження та HVAC – 35%

Електрична інфраструктура та підтримка – 10%

Освітлення – 5%

Таким чином, системи HVAC можуть мати важливий вплив на те, наскільки ефективним буде центр обробки даних, визначаючи, скільки енергії споживатиметься для виконання операцій, і вплив ціни на послуги, які пропонує центр обробки даних.

Тепер, коли визначено основні аспекти, які керують проєктуванням системи HVAC для ЦОД, постає головне питання: як обладнання HVAC може забезпечити більшу цінність для проєктів ЦОД?

Вплив на навколишнє середовище

У 2017 році Асоціація Greenpeace опублікувала звіт, в якому показано енергетичний слід великих операторів ЦОД. Серед них лише незначний відсоток центрів обробки даних використовує чисту енергію, що надходить із відновлюваних джерел енергії, тоді як більшість використовуваної енергії виробляється за рахунок спалювання.

І той факт, що в наступні роки трафік даних зросте через розширення мережі Інтернету, збільшення кількості додатків, таких як інтелектуальні лічильники, відеоспостереження, моніторинг здоров’я, транспортування та відстеження посилок або ресурсів, все це також посилить потребу в будівництві центрів обробки даних у найближчі кілька років, що матиме більший вплив на навколишнє середовище, якщо ці об’єкти продовжуватимуть споживати брудну енергію у величезних обсягах. Тому від центрів обробки даних дедалі більше вимагається зменшити споживання енергії та вплив на навколишнє середовище.

Контроль температури

Важливо розробити та експлуатувати HVAC-систему відповідно до конкретних вимог пристроїв зберігання даних. Існують рекомендовані діапазони температури та вологості (**), які необхідно гарантувати за допомогою ідеального контролю температури. Це дозволяє обладнанню працювати безпечно та з максимальною ефективністю.

(**) Технічний комітет ASHRAE® 9.9 опублікував книгу під назвою «Thermal Guidelines for Data Processing Environments» з відповідними рекомендаціями.

Вільне охолодження – Free Cooling

Вільне охолодження — чудовий спосіб заощадити на експлуатаційних витратах, мінімізуючи вплив на навколишнє середовище.

Природа може забезпечити безкоштовний «кондиціонер повітря» у багатьох частинах світу протягом більшої частини року. Системи вільного охолодження дозволяють подавати холодне зовнішнє повітря або воду всередину для охолодження внутрішніх приміщень, тим самим зменшуючи або навіть усуваючи потребу в механічному охолодженні. По суті, коли зовнішня температура сприятлива, чиллери можуть вимикати компресори та використовувати низьку зовнішню температуру для охолодження води.

Що стосується вільного охолодження, з нещодавно запущеною платформою чиллерів повітряного охолодження, Daikin пропонує версії чиллерів із інтегрованим гідравлічним природним охолодженням, інтегрованими теплообмінниками вільного охолодження, а також трубопроводами та клапанами безпосередньо на самому чиллері, що дозволяє забезпечити компактну площу чиллера, незважаючи на суттєві потужності, які він може надати споживачу.

Контроль системи, резервування та швидкий перезапуск

В той же час, засоби керування можуть допомогти групам чиллерів оптимізувати їхню продуктивність, узгоджуючи роботу блоків. Daikin iCM (Intelligent Control Manager), наприклад, дозволяє групам чилерів впоратись з поставленою їм задачею з мінімальними зусиллями, як механічними, так і з точки зору споживання енергії. Насправді iCM забезпечує довговічність і ефективність чиллерів, що забезпечує економію витрат на їх експлуатацію та технічне обслуговування. Будучи безпосередньо інтегрованим в чиллери Daikin, iCM не потребує інтеграції з зовнішнім секвенсором чи оптимізатором, а завдяки логіці керування Microtech 4 забезпечує покращену продуктивність і надзвичайно швидкий перезапуск блоку.

Дізнатися більше про Daikin ICM та Microtech 4 можна в каталозі по системам керування Daikin, за посиланням:

https://leacond.com.ua/upload/iblock/fef/2pevnjtrts5twlhjxkyl4wc15mzp37uh/13_Sistemi-keruvannya_Zagalniy-Katalog-2022.pdf

Опція швидкого перезапуску стає все більш важливою в програмах, де безперервність операцій має вирішальне значення. Наприклад, якщо чиллер Daikin зіткнеться з втратою електроенергії, за допомогою цієї опції він зможе швидко перезапустити компресори, дозволяючи чиллеру негайно повернутися до тієї самої холодопродуктивності, яку він виробляв до моменту зникнення електроенергії.

Крім того, резервування є дуже важливим для забезпечення безперервності операцій. Це так само вірно для чиллерів, як і для засобів керування. Фактично, щоразу, коли потрібно відключити елемент керування наприклад для обслуговування, резервування може миттєво замінити його. Це робить систему ще надійнішою.

Моніторинг, обслуговування та надійність

Моніторинг роботи та планування технічного обслуговування також є аспектами, які слід враховувати, щоб забезпечити довговічність і надійність чиллерів. Daikin on Site (DoS) — це інструмент, запропонований Daikin для досягнення цієї мети (https://www.daikinapplied.eu/products/dos-daikin-on-site/).

Daikin On Site (DoS) — це інструмент віддаленого моніторингу, який може цілодобово надавати дані в режимі реального часу протягом усього року, відстежуючи роботу чиллерів і перевіряючи її коректність. Все це для того, щоб дозволити власникам блоків вживати превентивних заходів і уникати додаткових витрат, пов’язаних із можливими поломками та простоями.

З точки зору керівника підприємства, DoS може бути корисним у багатьох аспектах. Щоразу, коли лунає тривога, керівники підприємства можуть легко розпізнати проблему та знайти правильне рішення. За допомогою цієї платформи вони можуть оцінити всі параметри в режимі реального часу, і якщо є потреба в будь-яких налаштуваннях, вони можуть діяти віддалено. Все це дозволяє підвищити продуктивність управління блоками, надійність системи і планувати профілактичне обслуговування.

* Дізнатися більше про систему Daikin Оn Site (DoS) можна за посиланням:

https://www.daikinapplied.eu/tags/daikin-on-site/

* Ознайомитись з тим, як компанії Daikin вдалося досягти цільових показників енергоефективності та вимог щодо надійності проєкту, який включає один із найважливіших центрів обробки даних у Бразилії, можна за посиланням :

https://www.daikinapplied.eu/case-studies/efficiency-and-reliability-for-data-center-cooling/

* Ознайомитись з тим, як компанії Daikin вдалося задовольнити вимоги проєкту центру обробки даних із негативними викидами CO₂ у Швеції, можна за посиланням:

https://www.daikinapplied.eu/case-studies/providing-technology-for-a-negative-co2-emission-data-center/

Джерело: https://www.daikinapplied.eu/news-center/hvac-systems-for-datacenters/

Переклад: компанія ЛІКОНД