Отвод тепла в ЦОДе. Анализ проектов. Часть 1

А. Г. Барсков

Указанная в заголовке задача является на сегодня едва ли не самой сложной из всех, которые возникают при проектировании, строительстве и эксплуатации центров обработки данных (ЦОД). Современные серверные (блейд-серверы) и сетевые (пицца-подобные коммутаторы) системы значительно увеличивают плотность размещения аппаратуры, а следовательно, и плотность энергопотребления и тепловыделения. Традиционные схемы кондиционирования годятся лишь при уровне тепловыделения до 5–6 кВт на каждую стойку с оборудованием. Во вновь проектируемых ЦОДах этот уровень значительно выше, и поэтому требуются принципиально новые подходы к организации кондиционирования и отвода тепла.

Постановка задачи

Стремясь помочь своим читателям получить максимум полезной для практической работы информации, журнал “Сети и системы связи” предложил основным игрокам рынка систем кондиционирования разработать свои решения для конкретного проекта. Итак, вымышленная нами компания “ССС Консалтинг” планирует организовать ЦОД, разместив там 60 монтажных стоек с оборудованием, которое будет выделять по 20 кВт тепла (на стойку) — всего 1,2 МВт. Стойки с оборудованием предполагается разместить в 12 рядов по пять стоек в каждом.

Наш заказчик напуган заполонившими СМИ сообщениями о серьезных проблемах, приводящих к перегреву дорогостоящего оборудования в ЦОДах и выходу его из строя. Поэтому при проектировании ЦОДа вопрос, связанный с организацией системы охлаждения и теплоотвода, он поставил на первое место и попросил предоставить ему не только техническое предложение по самой системе, но и рекомендации по реконструкции помещения и выбору других инженерных компонентов. В частности, его интересует следующее: необходим ли фальшпол, и если “да”, то какой высоты? нужно ли выделять отдельное (от основного зала ЦОДа) помещение для установки систем кондиционирования? потребуется ли установка дополнительного оборудования вне помещений ЦОДа (например, чиллера на крыше здания)? и т. д.

Помимо подробного описания технического решения поставленной выше задачи с указанием основных характеристик составляющих его продуктов (кондиционеров, чиллеров, систем распределения воздуха и т. п.), наш заказчик попросил предоставить ему экономическое обоснование преимуществ этого решения. Он также попросил указать средства управления предложенным комплексом и возможность их интеграции с другими системами управления инженерными средствами. Наконец, заказчика интересуют возможности теплоотвода при увеличении (в будущем) тепловыделения с одной стойки до 30 кВт. Главный вопрос, который здесь возникает, сводится к следующему: можно ли будет обеспечить такой теплоотвод путем масштабирования предложенного решения или же потребуется заменить его новым.