ईकोब्रिज डाटा सेंटर कूलिंग सिस्टम में फ्रीकॉलिंग टेक्नोलॉजी की विशेषताएं और लाभ

सितंबर के अंत में, श्नाइडर इलेक्ट्रिक द्वारा एपीसी ने मॉस्को में एक प्रेस कॉन्फ्रेंस आयोजित की जो रूस को ईकोब्रीज़ मॉड्यूलर शीतलन प्रणाली की डिलीवरी शुरू करने के लिए समर्पित है। यह प्रणाली ठंडे मौसम वाले देशों के लिए आदर्श है और सभी ज्ञात विकल्पों में से सबसे अधिक ऊर्जा-कुशल समाधान है। बड़े डेटा केंद्रों को ठंडा करने के लिए इकोब्रीज़ का उपयोग बिजली की आवश्यकता को कम कर सकता है और सिस्टम को बनाए रखने की लागत को कम कर सकता है। इकोब्रिज समाधान क्या है और शीतलन दक्षता में सुधार करने में "फ्री कूलिंग" या फ्रीकॉलिंग की क्या भूमिका है? आइए इसे जानने की कोशिश करते हैं।


सीधे EcoBreeze समाधान को देखने से पहले, आइए हम आधुनिक डेटा सेंटर कूलिंग सिस्टम की दिलचस्प विशेषताओं को याद करते हैं। उनमें से अधिकांश में उच्च ऊर्जा खपत है, क्योंकि अधिकांश समय कंप्रेसर शामिल होता है।

हाल तक, यहां तक ​​कि सबसे अच्छे डेटा केंद्रों में लगभग 1.6 की ऊर्जा दक्षता गुणांक था, और सबसे खराब के बराबर एक संकेतक दिखाया गया था। PUE गुणांक (पावर उपयोग प्रभावशीलता - उपभोक्ता केंद्र तक पहुंचाने वाली कुल शक्ति का अनुपात जो उपभोक्ता तक पहुंचने योग्य शक्ति तक पहुंचता है) का मतलब 3 के बराबर है। सर्वर द्वारा खपत प्रत्येक किलोवाट, एक और 2 किलोवाट बेकार है उनके काम की अक्षमता के कारण इंजीनियरिंग सिस्टम द्वारा खपत होती है।



दुर्लभता से दूर, ऐसे डेटा केंद्र भी हैं जिनमें एयर कंडीशनिंग सिस्टम के प्रशंसक, संकीर्ण स्थान के माध्यम से सर्वर को हवा देते हैं, उनके द्वारा ठंडा किए गए सर्वर रैक की तुलना में अधिक बिजली की खपत करते हैं।

एक साल पहले, सबसे कुशल प्रौद्योगिकियों पर 1.3 या 1.4 से कम ऊर्जा दक्षता गुणांक प्राप्त करना असंभव था जो औद्योगिक रूप से वितरित हो गए हैं। वर्तमान में, ईकोब्रीज समाधान के लिए धन्यवाद, यह सूचक 1.25 तक कम हो गया है।

मुख्य इंजीनियरिंग सिस्टम जो डेटा सेंटर के कामकाज को सुनिश्चित करते हैं और सबसे अधिक ऊर्जा की खपत करते हैं, वे हैं बिजली आपूर्ति प्रणाली और एयर कंडीशनिंग सिस्टम। पिछले कुछ वर्षों में बिजली आपूर्ति प्रणाली पूरी तरह से बदल गई है और फिलहाल कुल ऊर्जा हानि में इसका योगदान न्यूनतम है। वर्तमान में, डेटा केंद्रों की ऊर्जा सुरक्षा बहुत कम नुकसान के साथ यूपीएस द्वारा प्रदान की जाती है, जिसकी दक्षता लगभग 97-98% है। इस प्रकार, कंप्यूटर सिस्टम के अलावा, कंप्यूटर केंद्रों की समग्र ऊर्जा खपत में मुख्य योगदानकर्ता शीतलन प्रणाली है। और यह ठीक इस प्रणाली का परिवर्तन है जो ऊर्जा लागत को कम करेगा और ऊर्जा दक्षता बढ़ाएगा।

आप शीतलन प्रणाली की दक्षता में सुधार कैसे कर सकते हैं और एक ही समय में ऊर्जा की खपत को कम कर सकते हैं? समाधान सरल हो गया - यह ठंडा परिवेशी वायु से लेकर ठंडा सर्वर तक का उपयोग करने के लिए सस्ता है। इस तकनीक को "फ्री कूलिंग" या फ्री कूलिंग कहा जाता है, और यह बाहर और अंदर की हवा को मिलाए बिना एयर हीट ट्रांसफर पर आधारित है।

नि: शुल्क ठंडा

बाहर उच्च तापमान पर: कार्नोट चक्र (कंप्रेसर)


बाहर कम तापमान पर: कम गर्मी वाले वातावरण में अधिक से मुक्त गर्मी हस्तांतरण


नीचे दिए गए चित्र में परिलक्षित फ्रीकॉलिंग को लागू करने के लिए कई योजनाएं हैं।

फ्रिग्लिंग कार्यान्वयन के उदाहरण:

आउटडोर एयर फ्रीकोलिंग


दो हीट एक्सचेंजर्स के साथ एक सटीक एयर कंडीशनर का उपयोग करके फ्रीकॉलिंग


हीट व्हील फ्रीकोलिंग


इकोब्रीज प्रणाली सबसे अच्छी फ्री कूलिंग तकनीक को जोड़ती है और स्थानीय जलवायु का लाभ उठाती है। स्थिति के आधार पर, सिस्टम स्वचालित रूप से तीन शीतलन विधियों में से एक पर स्विच कर सकता है।

प्रत्यक्ष वायु ताप विनिमय - डेटा सेंटर के कंप्यूटर उपकरणों से गर्म हवा को एक अप्रत्यक्ष बाष्पीकरणीय कूलर (आईईसी) के आंतरिक चैनलों के माध्यम से इलेक्ट्रॉनिक रूप से स्विच किए गए प्रशंसकों द्वारा पंप किया जाता है, प्रारंभिक शीतलन के बाद, कंप्यूटर उपकरण से हवा आईईसी को छोड़ देता है, शीतलन प्रणाली के हीट एक्सचेंजर से गुजरता है और डेटा सेंटर में वापस आ जाता है।

प्रत्यक्ष ताप विनिमय


अप्रत्यक्ष बाष्पीकरणीय ताप अंतरण - डेटा सेंटर परिसर से आने वाली हवा से गर्मी हवा-वायु ताप एक्सचेंजर के चैनलों की बाहरी सतह पर पानी के वाष्पीकरण के कारण हटा दी जाती है।

बाष्पीकरणीय गर्मी हस्तांतरण योजना

• हीट एक्सचेंजर चैनल के बाहर पानी को वाष्पित करके गर्मी को हटा दिया जाता है।
• हीट एक्सचेंजर के पूरे क्षेत्र में स्प्रे नलिका द्वारा समान रूप से पानी की आपूर्ति की जाती है।
• आपूर्ति की गई हवा की मात्रा का समर्थन करता है

यदि परिवेश का तापमान 7 ° C से अधिक होता है (यह मान डेटा केंद्र में वायु मापदंडों के आधार पर समायोजित किया जा सकता है), अतिरिक्त सिंचाई जुड़ा हुआ है, और 27 ° C के तापमान पर (डेटा केंद्र मापदंडों के आधार पर मूल्य भी बदल सकता है), एक आनुपातिक फ़्रीऑन सर्किट जुड़ा हुआ है।

आनुपातिक सर्किट

• इष्टतम फ्रीन कूलिंग प्रदर्शन के लिए चर शक्ति कंप्रेसर
• आपूर्ति हवा के तापमान को बनाए रखने के लिए बाष्पीकरणीय ठंडा करने की आपूर्ति करता है
• 60% पूर्ण भार के लिए डिज़ाइन किया गया
• रेफ्रिजरेंट फ़्रीऑन R410a

इस प्रकार, कम तापमान पर, सिस्टम पानी और फ्रीन दोनों के साथ फैलता है, केवल परिवेशी वायु में काम करता है। जब तापमान और बाहरी हवा की मात्रा डेटा केंद्र को आपूर्ति की गई हवा के दिए गए तापमान को बनाए रखने के लिए पर्याप्त नहीं है, तो एक सिंचाई प्रणाली जुड़ी हुई है। यदि अतिरिक्त सिंचाई के साथ जुड़ा हुआ सिस्टम निर्दिष्ट तापमान शासन प्रदान करना बंद कर देता है, तो कंप्रेसर प्रणाली प्रभावी हो जाती है।

इकोब्रीज कूलिंग सिस्टम

इकोब्रीज़ कूलिंग सिस्टम एक मॉड्यूलर आधार पर बनाया गया है और इसमें 50 किलोवाट तक की कूलिंग क्षमता वाली इकाइयाँ हैं, जिन्हें चार (200 kW) या आठ (400 kW) मॉड्यूल के समूहों में जोड़ा जा सकता है।



एक प्रणाली में कई मॉड्यूल का संयोजन आपको प्रत्येक विशेष मामले के लिए आवश्यक शीतलन प्रणाली का चयन करने और अनावश्यक लागतों से बचने की अनुमति देता है।

डेटा सेंटर इंजीनियरिंग बुनियादी ढांचे के अन्य ऊर्जा-कुशल घटकों के साथ इकोब्रीज़ के उपयोग से 1.25-1.3 के भीतर पूरे डेटा सेंटर के औसत वार्षिक PUE मान प्राप्त करने की अनुमति मिलती है। तीन शीतलन विधियों के संयोजन की संभावना पारंपरिक शीतलन प्रणालियों के लिए एक प्रशीतन गुणांक अप्राप्य प्राप्त करना संभव बनाती है। शीतलन प्रणाली पर भार को कम करते समय, उदाहरण के लिए, स्तर 2N के एक असफल-सुरक्षित प्रणाली का निर्माण करते समय, इस समाधान की प्रभावशीलता केवल इस तथ्य के कारण बढ़ जाती है कि कंप्रेसर प्रणाली को जोड़ने के बिना मुफ्त शीतलन लगभग पूरे वर्ष काम करता है।



डेटा केंद्रों के लिए उपयोग किए जाने वाले क्लासिक एयर कंडीशनिंग सिस्टम की तुलना में ईकोब्रीज़ में कई मूलभूत अंतर हैं। संपूर्ण एयर कंडीशनिंग सिस्टम डेटा सेंटर से बाहर तक फैली हुई है, और यदि पहले शीतलन प्रणालियों में परिधि एयर कंडीशनर का उपयोग किया जाता था जो कि उठी हुई मंजिल के नीचे हवा की आपूर्ति करता था, या रैक के बीच में निर्मित इंट्रा-पंक्ति कूलिंग सिस्टम, यह समाधान अभी भी डेटा सेंटर में बनाया गया था और इस तरह के एक दुर्लभ मुक्त स्थान पर कब्जा कर लिया था। । इकोब्रीज़ को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि इसके सभी तत्व डेटा सेंटर के मुख्य हॉल के बाहर हैं। सिस्टम जमीन पर स्थापित किया जा सकता है, डेटा सेंटर के बगल में या भवन की छत पर, सीधे इंजन रूम के ऊपर। ईकोब्रिज प्रणाली की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता इसकी मापनीयता और स्केलेबिलिटी के लिए समर्थन है। यदि ग्राहक का लोड बढ़ जाता है और उत्पन्न "कोल्ड" की मात्रा को बढ़ाना आवश्यक है, तो सिस्टम आपको अतिरिक्त कूलिंग मॉड्यूल जोड़ने की अनुमति देता है, जबकि मशीन रूम में कोई बदलाव करने की आवश्यकता नहीं है।

ईकोब्रीज़ ने एयर कूलिंग फ्लो डायग्राम उठाया


जब उठाया मंजिल के साथ एक शीतलन प्रणाली का निर्माण किया जाता है, तो वायु प्रवाह निम्न प्रकार से किया जाता है: सर्वरों द्वारा उत्पन्न गर्म हवा को हॉट आइल कन्टेनमेंट सिस्टम (HACS) द्वारा सीमित किया जाता है, जिस तरह से, प्रौद्योगिकी श्नाइडर इलेक्ट्रिक द्वारा APC द्वारा पेटेंट कराया जाता है), फिर यह छत तक बढ़ जाती है और आपूर्ति की जाती है जहां इसे इकोबीस पाइप सिस्टम में वापस ठंडा किया जाता है, जिसके बाद इसे "ठंड" गलियारे में उठाए गए फर्श के नीचे अंतरिक्ष के माध्यम से डेटा सेंटर में वापस खिलाया जाता है। ठंडी हवा को ठंडे गलियारे में खिलाया जाता है और इसका उपयोग सर्वर ऑपरेशन के लिए सुरक्षित तापमान बनाए रखने के लिए किया जाता है।

इकोब्रीज़ कूलिंग सिस्टम एयर फ्लो आरेख बिना उठाए हुए फर्श


एक उठाया मंजिल के बिना एक कमरे में हवा के प्रवाह की वितरण योजना थोड़ी अलग दिखती है: सर्वर से आने वाली गर्म हवा "गर्म" गलियारे तक सीमित है, फिर यह छत तक बढ़ जाती है और रिटर्न पाइप सिस्टम इकोब्रीज में खिलाया जाता है। ठंडा होने के बाद, हवा को "ठंडे" गलियारे में स्थित वितरकों का उपयोग करके इंजन के कमरे में वापस भेज दिया जाता है।

चूंकि EcoBreeze शीतलन प्रणाली को ठंडी जलवायु में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए निर्माता उत्तरी यूरोप और रूस के देशों में मुख्य ग्राहकों को देखता है। इस तथ्य के बावजूद कि नवंबर-दिसंबर 2011 के लिए ईकोब्रीज शिपमेंट निर्धारित हैं, दो बड़ी परियोजनाएं पहले से ही डिजाइन प्रक्रिया में हैं, जिनमें से एक सेंट पीटर्सबर्ग में स्थित होगी। उत्तरी राजधानी की कठोर जलवायु शक्ति और दोष सहनशीलता की एक अच्छी परीक्षा होगी।