Для надежной работы центров обработки данных необходимы два важнейших компонента: решения по электрификации и охлаждению. Правильная настройка, оптимизация и внедрение этих двух систем, наряду с новейшими технологическими достижениями, снижают эксплуатационные расходы центра обработки данных, минимизируют риск простоев и обеспечивают экологическую устойчивость.
Какие существуют решения по электрификации и охлаждению?
Электрические решения охватывают все системы, связанные с электроснабжением и распределением энергии в центрах обработки данных — трансформаторы, ИБП (источники бесперебойного питания), генераторы, распределительные щиты и механизмы преобразования постоянного тока в переменный.
Решения по охлаждению — это системы, поддерживающие внутренний тепловой баланс центров обработки данных: воздушное охлаждение, жидкостное охлаждение, изоляция «горячих» и «холодных» коридоров, естественное охлаждение (с использованием наружного воздуха) или гибридные системы. Эти решения предотвращают аварии и оптимизируют энергопотребление, обеспечивая идеальные температурно-влажностные условия для серверного оборудования.
Почему «решения по электрификации и охлаждению» жизненно важны для центра обработки данных?
- На него приходится значительная доля расходов на электроэнергию. В центрах обработки данных на системы охлаждения приходится от 35 до 401 TP3T от общего потребления энергии. Например, в отчёте McKinsey показано, что на охлаждение приходится около 401 TP3T энергопотребления.Бойд | Надежные инновации)
- Снижение эффективности использования энергии (PUE). PUE — это показатель, измеряющий отношение общего количества энергии, потребляемой центром обработки данных, к количеству энергии, потребляемой только ИТ-оборудованием. Более низкий PUE указывает на более высокую энергоэффективность. В современных крупных центрах обработки данных идеальные значения PUE составляют около 1,2–1,3, хотя средний PUE по-прежнему составляет около 1,5–1,6.Бойд | Надежные инновации)
- Воздействие на окружающую среду и климат. Нагрузка на окружающую среду возникает из-за накопления тепла, сокращения срока службы оборудования и увеличения потребления воды и энергии. Экологические нормы и цели устойчивого развития требуют оптимизации систем охлаждения.
- Непрерывность и надежность бизнеса. Перебои с электропитанием и сбои в работе системы охлаждения могут привести к критическому повышению температуры серверов, что может привести к проблемам с оборудованием, потере данных и сбоям в обслуживании.
Современные тенденции и технологии
В области «решений по электрификации и охлаждению» в последние годы набирают популярность следующие технологии:
- Жидкостное охлаждениеЭта технология собирает тепло, выделяемое серверами, непосредственно через жидкость и передаёт его в систему охлаждения. Она эффективнее традиционных систем воздушного охлаждения (снижается энергопотребление вентиляторов, ускоряется отвод тепла).Цифровая недвижимость)
- Системы свободного охлаждения и экономайзера. При низких температурах наружного воздуха для снижения нагрузки на системы охлаждения активно используются установки с циркуляцией наружного воздуха или свободного воздуха. Исследования Vertiv показали, что такие системы значительно снижают затраты на охлаждение.Вертив)
- Содержание «горячих» и «холодных» коридоров, управление воздушными потоками. Эффективное размещение серверных стоек и правильная организация воздушного потока (предотвращение смешивания отработанного и холодного воздуха) снижают потери воздуха и энергии в системах охлаждения.Бойд | Надежные инновации)
- Интеллектуальные датчики и системы управления на базе искусственного интеллекта. Такие параметры, как температура, влажность и воздушный поток, отслеживаются в режиме реального времени с помощью датчиков, а определенные режимы охлаждения автоматически корректируются с помощью моделей искусственного интеллекта и обучения с подкреплением. В одном исследовании автономная система обучения с подкреплением достигла экономии энергии в 14-21% в системе охлаждения центра обработки данных.архив)
- Подземное хранилище энергии охлаждения (ПХЭ). Подземные хранилища используются для сбора холодной энергии в часы пиковой нагрузки на энергосистему, что позволяет снизить затраты на электроэнергию и управлять нагрузкой на системы охлаждения. В настоящее время изучается коммерческий потенциал этого подхода.НРЭЛ)
- Качество и эффективность электроэнергии. Такие подходы, как высокоэффективные системы бесперебойного питания, снижение потерь при передаче электроэнергии, распределение постоянного тока и оптимизация потребляемой мощности при более высоких напряжениях, становятся популярными. Особенно в стойках с высокой нагрузкой, связанной с ИИ, потеря мощности также влияет на расходы на охлаждение.TechRadar)
Технические подходы и примеры применения
Для успешной реализации «решений по электрификации и охлаждению» полезны следующие технические подходы:
- Избыточное построение сетевых электрических систем. ИБП, генератор и, по возможности, альтернативные сетевые линии. Проверка электроприборов на соответствие нормам, выбор надежных трансформаторов и распределительных щитов.
- Высокоэффективные системы ИБП и БРП. Режимы «эко» ИБП, выбор высокоэффективных моделей (например, 96-98%), балансировка нагрузки.
- Регулировка воздушного потока. Серверы следует размещать в соответствии с правилом «горячий/холодный коридор», устраняя зазоры и помехи, а также предотвращая смешивание отработанного и холодного воздуха. Важно избегать ошибок в прокладке воздуховодов и обеспечивать надлежащую изоляцию.
- Применение жидкостных систем охлаждения. Благодаря использованию таких технологий, как стойки с жидкостным охлаждением и иммерсионное охлаждение, затраты на электроэнергию и охлаждение существенно снижаются в серверных кластерах с высокой плотностью тепла.
- Модели с использованием свободного охлаждения и экономайзера. В регионах с благоприятными погодными условиями вне помещений нагрузка на системы охлаждения снижается за счёт использования наружного воздуха или воды. Эти модели должны быть разработаны с учётом таких факторов, как загрязнение воздуха, влажность и защита вентиляционных систем.
- Адаптивное планирование охлаждения к ценам на энергоносители. Регулировка режимов охлаждения устройств при изменении тарифов на электроэнергию; снижение нагрузки в часы пик; такой подход позволяет сэкономить на счетах за электроэнергию.архив)
Трудности и возможные препятствия
При строительстве и оптимизации систем «электрификации и охлаждения» может возникнуть ряд сложностей. Ограничения мощности прежней электросети, низкое качество электроснабжения и устаревшие модели оборудования, такие как трансформаторы и ИБП, приводят к потерям энергии. В этом случае требуется обновленная и сертифицированная электротехническая инфраструктура.
Вторая серьёзная проблема — климат региона: в очень жарких и влажных регионах применение систем свободного охлаждения может быть ограничено. Кроме того, в местах с ограниченными водными ресурсами системы испарительного или жидкостного охлаждения должны эффективно использовать воду.
Системы жидкостного охлаждения отлично подходят для систем с высокой плотностью тепла, но необходимо учитывать первоначальные инвестиции, расходы на обслуживание и риски (утечки, хранение) при настройке системы. Команда должна проектировать систему с учётом этих уязвимостей, привлекая экспертов и проверенных поставщиков.
Подход B2B Group к решениям в области электрификации и охлаждения
B2B Group имеет большой опыт в этой области и предлагает различные решения по электрификации и охлаждению для повышения энергоэффективности и минимизации затрат в центрах обработки данных.
- Резервное проектирование систем распределения электроэнергии и энергоснабжения
- Эффективный выбор систем ИБП и генераторов; применение высокоэффективных модулей
- Интеграция систем свободного охлаждения или гибридного охлаждения с учетом климатических и региональных условий
- Применение технологий жидкостного охлаждения и охлаждения на уровне стойки для серверов высокой плотности
- Внедрение датчиков температуры и влажности в сети, автоматическое управление и оптимизация с помощью системы мониторинга в реальном времени
Решения по электрификации и охлаждению в центрах обработки данных играют ключевую роль не только в снижении затрат, но и в обеспечении надежности, долговечности и экологической устойчивости. Для достижения высокой эффективности важно использовать современные технологии, учитывать климатические и энергетические условия региона и создавать оптимизированные системы.
Что вы можете сделать?
Если вы хотите оптимизировать решения по электрификации и охлаждению в вашем центре обработки данных, сократить расходы на электроэнергию и повысить стабильность работы оборудования, команда профессионалов B2B Group готова помочь вам. контакт сохраните его, минимизируйте будущие эксплуатационные расходы и риски!
СМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ: Служба поддержки | Ключевой механизм поддержки для успеха современного бизнеса
