Govoreći o tehnologiji hlađenja podatkovnog centra
Brzi rast izgradnje podatkovnih centara doveo je do sve više opreme u računalnoj sobi, koja osigurava stalnu temperaturu i vlagu u hlađenju podatkovnog centra.
Potrošnja energije podatkovnog centra će se uvelike povećati, a zatim će uslijediti proporcionalno povećanje rashladnih sustava, sustava distribucije energije, UPS-a i generatora, što predstavlja veliki izazov za potrošnju energije podatkovnog centra.
U vrijeme kada cijela država zagovara očuvanje energije i smanjenje emisija, ako podatkovni centri slijepo troše društvenu energiju, neminovno će privući pozornost vlade i građana. Ne samo da nije pogodno za budući razvoj podatkovnih centara, nego je i u suprotnosti s društvenim moralom, pa je potrošnja energije postala najvažniji sadržaj izgradnje podatkovnih centara.
Za razvoj podatkovnog centra potrebno je kontinuirano širiti njegovu skalu i neizbježno povećavati opremu. To se ne može smanjiti, ali je potrebno poboljšati iskorištenost opreme. Drugi veliki dio potrošnje energije je rasipanje topline. Potrošnja energije klimatizacijskog sustava podatkovnog centra čini gotovo jednu trećinu potrošnje energije cijelog podatkovnog centra. Ako možete više raditi na tome, učinak uštede energije podatkovnog centra bit će poboljšan. Odmah. Dakle, koje su tehnologije hlađenja dostupne u podatkovnom centru i koji su budući pravci razvoja? Odgovor će se naći u ovom članku.
Sustav hlađenja zraka
Zrakom hlađeni sustav izravne ekspanzije postaje zračno hlađeni sustav. U sustavu s zračnim hlađenjem polovica cirkulacijske petlje rashladnog sredstva nalazi se u klima-uređaju računalne sobe podatkovnog centra, a ostatak se nalazi u vanjskom zrakom hlađenom kondenzatoru. Toplina unutar strojnice se istiskuje u vanjsko okruženje kroz cjevovod koji koristi rashladno sredstvo za cirkulaciju. Vrući zrak prenosi toplinu na zavojnicu isparivača, a zatim na rashladno sredstvo. Visokotemperaturno i visokotlačno rashladno sredstvo kompresor Kondenzator šalje van, a zatim zrači toplinu u vanjsku atmosferu. Sustav zračnog hlađenja ima relativno nisku energetsku učinkovitost i izravno odvodi toplinu vjetrom. Iz perspektive hlađenja, glavnu potrošnju energije stvaraju kompresor, unutarnji ventilator i vanjski kondenzator hlađen zrakom. Zbog centraliziranog rasporeda vanjskih jedinica, kada su ljeti sve vanjske jedinice uključene, očigledan je fenomen lokalne akumulacije topline, što će smanjiti učinkovitost hlađenja i utjecati na učinak korištenja. Štoviše, buka zračno hlađene vanjske jedinice ima veći utjecaj na okolni okoliš, te je sklona utjecaju na okolne stanovnike. Prirodno hlađenje se ne može koristiti, a ušteda energije je relativno niska. Iako sustav zračnog hlađenja ima nisku učinkovitost odvođenja topline i visoku potrošnju energije, on je još uvijek najčešće korištena metoda odvođenja topline u podatkovnim centrima.
Sustav hlađenja tekućinom
Zračno hlađeni sustavi imaju svoje neizbježne nedostatke. Neki podatkovni centri počeli su prelaziti na tekuće hlađenje, a najčešći su sustavi s vodenim hlađenjem. Sustav vodenog hlađenja odvodi toplinu kroz izmjenu ploča, a hlađenje je stabilno. Za zamjenu kondenzatora za izmjenu topline potreban je vanjski rashladni toranj ili suhi hladnjak. Vodeno hlađenje eliminira vanjsku jedinicu hlađenu zrakom, što rješava problem buke i ima mali utjecaj na okoliš. Sustav vodenog hlađenja je složeniji, skuplji i teži za održavanje, ali može zadovoljiti zahtjeve za hlađenjem i uštedom energije velikih podatkovnih centara. Osim vodenog hlađenja postoji i uljno hlađenje. U usporedbi s vodenim hlađenjem, sustav hlađenja ulja može dodatno smanjiti potrošnju energije. Ako se usvoji sustav hlađenja ulja, problem prašine s kojim se susreće tradicionalno hlađenje zraka više neće postojati, a potrošnja energije bit će znatno manja. Za razliku od vode, ulje je nepolarna tvar, koja neće utjecati na elektronički integrirani krug i neće oštetiti unutarnji hardver poslužitelja. Međutim, tekući sustavi hlađenja su uvijek bili gromoglasni i kišni na tržištu, a malo će podatkovnih centara usvojiti ovu metodu. Budući da sustav hlađenja tekućinom, bez obzira radi li se o uranjanju ili drugim metodama, zahtijeva filtriranje tekućine kako bi se izbjegli problemi poput nakupljanja onečišćenja, prekomjernog sedimenta i biološkog rasta. Za sustave na bazi vode, kao što su oni sustavi za hlađenje tekućinom koji koriste rashladne tornjeve ili isparavanje itd., u određenom volumenu, potrebno je rješavati problem sedimenta uz uklanjanje pare, te ga je potrebno odvojiti i"ocijeđen" za odlaganje, čak i tada. Obrada ovog može uzrokovati probleme okoliša. Evaporativni ili adijabatski sustav hlađenja.
Tehnologija hlađenja isparavanjem je metoda hlađenja zraka korištenjem pada temperature. Kada voda naiđe na strujanje vrućeg zraka, počinje isparavati i pretvarati se u plin. Odvođenje topline isparavanjem nije prikladno za rashladna sredstva koja su štetna za okoliš, a cijena instalacije je niska. Ne zahtijeva korištenje tradicionalnih kompresora, ima nisku potrošnju energije, a ima prednosti uštede energije, zaštite okoliša, ekonomičnosti i poboljšanja kvalitete zraka u zatvorenom prostoru. Hladnjak za isparavanje je veliki ventilator koji uvlači vrući zrak na podlogu za mokru vodu. Kada voda u mokroj podlozi ispari, zrak se hladi i istiskuje. Temperatura se može kontrolirati podešavanjem protoka zraka u hladnjaku. Adijabatsko hlađenje znači da tijekom procesa adijabatskog dizanja zraka tlak zraka opada s povećanjem visine, a zračni blok radi izvana zbog svog volumnog širenja, što dovodi do smanjenja temperature samog zraka. Za podatkovni centar, ove metode hlađenja su još uvijek nove.
Zatvoreni sustav hlađenja
Poklopac hladnjaka zatvorenog sustava hlađenja je zabrtvljen i dodan je ekspanzijski spremnik. Tijekom rada para rashladne tekućine ulazi u ekspanzijski spremnik i nakon hlađenja teče natrag u radijator, što može spriječiti veliki gubitak rashladne tekućine isparavanjem i povećati temperaturu vrelišta rashladne tekućine. Zatvoreni sustav hlađenja može osigurati da motor ne treba dodavati rashladnu vodu 1 do 2 godine. U uporabi mora biti osiguran pečat kako bi se postigao učinak. Rashladno sredstvo u ekspanzijskom spremniku ne može se napuniti, ostavljajući prostor za ekspanziju. Nakon dvije godine korištenja ispraznit će se i filtrirati, a sastav i ledište će se prilagoditi prije nastavka uporabe. Zatvoren znači da je protok zraka nedovoljan, što lako može uzrokovati lokalne probleme s pregrijavanjem. Zatvoreno hlađenje često se kombinira s vodenim ili tekućim hlađenjem, a sustav vodenog hlađenja također se može napraviti u zatvoreni sustav, koji može učinkovitije odvoditi toplinu i poboljšati učinkovitost hlađenja.
Osim gore opisanih metoda odvođenja topline, postoje mnoge divne metode odvođenja topline, a neke su čak stavljene u praktičnu upotrebu. Na primjer, korištenjem prirodnog odvođenja topline, podatkovni centar je izgrađen u hladnim nordijskim zemljama ili izgrađen na morskom dnu, a oprema u podatkovnom centru se hladi kroz"izuzetno duboku hladnoću". Poput podatkovnog centra koji je Facebook izgradio na Islandu, Microsoft gradi podatkovni centar pod morem. Osim toga, vodeno hlađenje može se koristiti bez standardne vode, morska voda, kućanska otpadna voda ili čak topla voda može se koristiti za odvođenje topline za podatkovni centar. Na primjer, Alibaba koristi vodu jezera Thousand Island za odvođenje topline. Google je uspostavio podatkovni centar u Hamini u Finskoj koji koristi morsku vodu za odvođenje topline. eBay je izgradio svoj podatkovni centar u pustinji. Prosječna vanjska temperatura podatkovnog centra je oko 46 stupnjeva Celzija. .
Gore navedeno predstavlja najčešće korištene tehnologije za hlađenje podatkovnih centara, od kojih su neke još uvijek u procesu kontinuiranog poboljšanja i još uvijek su laboratorijske tehnologije. Za budući trend odvođenja topline podatkovnih centara, osim računalnih centara visokih performansi i drugih podatkovnih centara temeljenih na Internetu, većina podatkovnih centara bit će premještena na mjesta s nižim cijenama i nižim troškovima energije. Usvajanjem naprednijih tehnologija odvođenja topline, dodatno smanjite troškove rada i održavanja podatkovnog centra te poboljšajte energetsku učinkovitost.
