Bonjour, Habr! Il y a quelques semaines, il s'est avéré être une journée chaude, dont nous avons discuté dans le "fumoir" du chat de travail. En quelques minutes à peine, la conversation sur la météo s'est transformée en une conversation sur les systèmes de refroidissement des centres de données. Pour les techniciens, en particulier les employés de Selectel, ce n'est pas surprenant, nous parlons constamment de sujets similaires.
Au cours de la discussion, nous avons décidé de publier un article sur les systèmes de refroidissement dans les centres de données Selectel. L'article d'aujourd'hui porte sur le freecooling, une technologie utilisée dans deux de nos centres de données. Sous la coupe, vous trouverez une histoire détaillée de nos solutions et de leurs fonctionnalités. Les détails techniques ont été partagés par le chef du département d'entretien des systèmes de climatisation et de ventilation Leonid Lupandin et le rédacteur technique principal Nikolai Rubanov.
Systèmes de refroidissement chez Selectel
Voici une brève description du type de systèmes de refroidissement que nous utilisons dans toutes nos installations. Passons au freecooling dans la section suivante. Nous avons plusieurs centres de données à Moscou, Saint-Pétersbourg et dans la région de Léningrad. Les conditions météorologiques dans ces régions sont différentes, nous utilisons donc des systèmes de refroidissement différents. À propos, dans le centre de données de Moscou, la raison des blagues était souvent que les responsables du refroidissement étaient des spécialistes du nom de Kholodilin et Moroz. C'est arrivé par hasard, mais quand même ...
Voici une liste des DC avec le système de refroidissement utilisé:
- Berzarina - freecooling.
- Flower 1 - Fréon, climatiseurs industriels classiques pour centres de données.
- Fleur 2 - refroidisseurs.
- Dubrovnikka 1 - refroidisseurs.
- Dubrovnik 2 - Fréon, climatiseurs industriels classiques pour centres de données.
- Doubrovka 3 - freecooling.
Dans nos centres de données, nous nous efforçons de maintenir les températures de l'air à l' extrémité inférieure de la plage recommandée par l'ASHRAE . Il est de 23 ° C.
À propos du freecooling
Dans deux centres de données, Dubrovka 3 et Berzarina , nous avons installé des systèmes de free cooling, et différents.
Le principe principal des systèmes de Freecooling est le rejet des échangeurs de chaleur, de sorte que le refroidissement des équipements informatiques se produit en raison du soufflage à l'aide de l'air ambiant. Il est nettoyé avec des filtres puis entre dans la salle des machines. En automne et en hiver, l'air froid doit être «dilué» avec de l'air chaud pour que la température de l'air qui souffle sur l'équipement ne change pas. Un refroidissement supplémentaire est nécessaire à Moscou et à Saint-Pétersbourg en été.
Amortisseurs d' air réglables Pourquoi le refroidissement gratuit? Parce que c'est une technologie de refroidissement d'équipement efficace. Les systèmes de Freecooling sont pour la plupart moins chers à exploiter que les systèmes de réfrigération climatisés classiques. Un autre avantage du freecooling est que les systèmes de refroidissement n'ont pas un impact négatif aussi important sur l'environnement que les climatiseurs au fréon.
Un point important: le freecooling est utilisé dans nos centres de données avec des systèmes de post-refroidissement. En hiver, il n'y a aucun problème avec l'admission d'air froid externe - il fait frais à l'extérieur de la fenêtre, parfois même beaucoup, donc des systèmes de refroidissement supplémentaires ne sont pas nécessaires. Mais en été, la température de l'air augmente. Si nous devions utiliser le freecooling pur, la température à l'intérieur serait d'environ 27 ° C. Pour rappel, Selectel a une température standard de 23 ° C.
Dans la région de Leningrad, la température quotidienne moyenne à long terme, même en juillet, est d'environ 20 ° C. Et tout irait bien, mais certains jours, il fait très chaud. En 2010, la région a enregistré un record de température de + 37,8 ° C. Dans ces circonstances, on ne peut pas se fier entièrement au refroidissement naturel - une journée chaude par an est plus que suffisante pour que la température dépasse la norme.
Étant donné que Saint-Pétersbourg et Moscou sont des mégapoles avec de l'air pollué, nous utilisons une triple purification de l'air lorsqu'elle est extraite de la rue - des filtres de normes G4, G5 et G7. Chacun des suivants filtre la poussière de fractions de plus en plus petites, de sorte qu'à la sortie nous avons de l'air atmosphérique propre.
Dubrovnikka 3 et Berzarina - freecooling, mais différents
Pour un certain nombre de raisons, nous utilisons différents systèmes de refroidissement naturel dans ces centres de données.
Doubrovka 3
Le premier DC avec freecooling fut Dubrovnikka 3. Le freecooling direct est utilisé ici, complété par ABHM, une machine de réfrigération à absorption fonctionnant au gaz naturel. La machine est utilisée comme post-refroidissement en cas de chaleur estivale.
Cette solution hybride nous a permis d'atteindre un PUE ~ 1,25.
Pourquoi l'ABHM? C'est un système efficace qui utilise de l'eau au lieu du fréon. ABHM a un impact minimal sur l'environnement.
En tant que source d'énergie, la machine ABHM utilise du gaz naturel, qui lui est fourni par un pipeline. En hiver, lorsque la voiture n'est pas nécessaire, le gaz peut être brûlé pour chauffer l'air extérieur sous-refroidi. C'est beaucoup moins cher que d'utiliser l'électricité.
L'idée d'utiliser ABCM comme système de post-refroidissement appartient à l'un de nos employés, un ingénieur, qui a vu une solution similaire et a suggéré de l'appliquer chez Selectel. Nous avons fabriqué un modèle, l'avons testé, obtenu un excellent résultat et décidé de le mettre à l'échelle.
La voiture a été en construction pendant environ un an et demi, ainsi que le système de ventilation et le centre de données lui-même. En 2013, il a été mis en service. Il n'y a pratiquement aucun problème, mais pour travailler, vous devez suivre une formation supplémentaire. L'une des caractéristiques de l'ABHM est que la machine maintient la différence de pression à l'intérieur et à l'extérieur de la salle DC. Ceci afin que l'air chaud puisse s'échapper à travers le système de vannes.
En raison de la différence de pression, il n'y a pratiquement pas de poussière dans l'air, car elle s'envole simplement, même si elle apparaît. Une pression excessive expulse les particules.
Les coûts de maintenance du système sont sans doute légèrement plus élevés que le refroidissement conventionnel. Mais ABHM vous permet d'économiser de l'argent en réduisant la consommation d'électricité pour chauffer l'air et son refroidissement supplémentaire.
Berzarin
Schéma de circulation de l'air à l'intérieur de la salle des serveurs. On utilise ici le freecooling avec un système adiabatique de refroidissement final. Il est utilisé en été lorsque l'air devient trop chaud, avec des températures supérieures à 23 ° C. Cela se produit assez souvent à Moscou. Le principe de fonctionnement du système adiabatique est le refroidissement par air lors du passage à travers des filtres avec du liquide. Imaginez un chiffon humide qui évapore l'eau, refroidissant le tissu et l'air ambiant. C'est à peu près ainsi que fonctionne un système de refroidissement adiabatique dans un centre de données. De minuscules gouttelettes d'eau sont pulvérisées le long du trajet du flux d'air, ce qui réduit la température de l'air.
Ici, nous avons décidé d'utiliser le free cooling , car le centre de données est situé au dernier étage du bâtiment. Cela signifie que l'air chauffé éjecté à l'extérieur monte immédiatement et ne supprime pas les autres systèmes, comme cela pourrait arriver si le DC est situé aux étages inférieurs. Grâce à cela, PUE de ~ 1,20
Lorsque cet étage est devenu vacant, nous avons été ravis, car nous avons pu concevoir ce que nous voulions. La tâche principale était de créer un DC avec un système de refroidissement efficace et peu coûteux.
L'avantage du refroidissement adiabatique est la simplicité du système lui-même. Il est plus simple que les systèmes avec climatisation et encore plus simple que l'ABHM, et vous permet d'économiser de l'énergie, dont les coûts sont minimes. Cependant, il doit être étroitement surveillé pour s'assurer que cela ne fonctionne pas comme Facebook l'a fait en 2012. Ensuite, en raison de problèmes de réglage des paramètres de fonctionnement dans le centre de données, un vrai nuage s'est formé et il a commencé à pleuvoir. Ce n'est pas une blague .
Le système ne fonctionne que depuis la deuxième année, au cours de laquelle nous avons identifié un certain nombre de petits problèmes que nous éliminons avec les concepteurs. Mais ce n'est pas effrayant, car à notre époque, il est important d'être constamment à la recherche de quelque chose de nouveau, sans oublier de vérifier les solutions existantes.
Nous sommes constamment à la recherche d'opportunités pour appliquer les nouvelles technologies. L'un d'eux est un équipement qui fonctionne normalement à des températures supérieures à 23 °. Peut-être en parlerons-nous dans un prochain article, lorsque le projet atteindra sa phase finale.
Si vous voulez en savoir plus sur les autres systèmes de refroidissement de notre DC, voici un article avec toutes les informations.
Dans les commentaires, posez des questions, nous essaierons de répondre à tout ce que nous pouvons.