Решение для ЦОД «Холодная стена»

Решение для ЦОД «Холодная стена». Система Deltaclima Coolwall. Компания производитель Weiss Klimatechnik GmbH.

Данное решение идеально для объектов с суммарным тепловыделением от IT - оборудования 300 кВт и выше, где площадь помещения не позволяет организовать систему прецизионного кондиционирования на базе шкафных блоков или любого другого оборудования, а также для минимизации площади, занимаемой установками систем охлаждения, с целью рационального использования данных площадей под серверы.

Deltaclima Coolwall «Холодная стена» представляет собой энергосберегающую систему прецизионного кондиционирования, состоящую из двух основных компонентов:

1. Модуль «Холодная стена»: корпус, в состав которого входит медно-алюминиевый теплообменник, воздушные фильтры и встроенная система автоматики с возможностью подключения к системам BMS через BACnet, SNMP, Ethernet. В качестве хладагента используется охлажденная вода. 

Модули имеют два типа размера:

• 2400*350*1200мм (вес 195 кг);
• 2400*350*1800мм (вес 294 кг).

2. Вентиляторный модуль, устанавливаемый на решетку фальшпола.

Оборудование работает от чиллера и может быть подключено к существующей системе холодного водоснабжения.

Система «Холодная стена» имеет два концептуально противоположных способа охлаждения:

Первый вариант «Теплое помещение».

В данном случае подача подготовленного охлажденного воздуха происходит путем нагнетания его под фальшпол, откуда через перфорацию плит он поступает непосредственно в стойку и тем самым охлаждает ее. Проходя через серверную стойку воздух нагревается и возвращается в помещение и далее проходя через холодную стену вновь охлаждается. (Подача охлажденного воздуха вниз под фальшпол, забор теплого в случае полностью открытой стойки – фронтально, в случае закрытой - сверху).

Второй вариант «Холодное помещение».

Здесь охлажденный подготовленный воздух через «холодную стену» подается непосредственно в помещение где расположены стойки, пройдя сквозь стойку и сняв избыток тепла, нагретый поток воздуха возвращается обратно в контур системы охлаждения через фальшпол. Для лучшей теплоотдачи в данном варианте стойки должны быть в открытом исполнении.

Стоит отметить, что есть еще один вариант организации системы эффективного охлаждения серверной, путем создания «холодного коридора». Этот вариант использования «холодной стены» полностью повторяет вариант с «теплым помещением», только в этом случае между стойками организован «холодный коридор». Таким образом холодный воздух забирается стойкой не из-под фальшпола, а из холодного коридора.

Система очень компактна, при этом способна снимать тепловую нагрузку с оборудования от 300 кВт и выше. Только представьте какую площадь займут прецизионные кондиционеры шкафного типа, в задачи которых будет входить снять 300 кВт тепла – огромную площадь! А сколько электроэнергии будут потреблять традиционные блоки – внушительные цифры!

При организации системы кондиционирования на базе Deltaclima Coolwall площадь серверной, сложная архитектура помещения, расположение стоек, наличие другого охлаждающего оборудования и множество других моментов перестают быть проблемой в принципе.

Таким образом все помещение серверной становится единой системой кондиционирования и охлаждения.

Никаких ограничений или сложностей при организации процесса кондиционирования в IT-помещении у системы «холодная стена» нет.

К тому же вентиляторный модуль, являющейся частью системы, может быть установлен с любую зону, где необходима подача охлажденного воздуха. Следовательно, обеспечить эффективный теплосъем со стойки, расположенной, например, в «слепой» зоне, не меняя ее расположения и загруженности, становится вполне реальным.

Варианты размещения «Холодной стены».

Энергоэффективность системы Deltaclima Coolwall «Холодная стена».

В наш век современных технологий, когда мощности IT-оборудования, а вместе с ними и мощности систем их охлаждающих, с каждым днем неустанно растут, вопрос экономии электроэнергии встает все острее, именно поэтому в данном решении теме «энергоэффективность» отведено особое важное место.

Система Deltaclima Coolwall имеет холодопроизводительность почти вдвое больше, а энергопотребление на 30-40% меньше, чем большинство прецизионных кондиционеров воздушного охлаждения, занимающих равнозначную площадь в кондиционируемом помещении. Данную энергоэффективность удается достичь благодаря увеличенной поверхности теплообменника и возможности регулировки скорости вращения электро-коммутируемых вентиляторов, оснащенных бесколлекторными синхронными двигателями со встроенным электронным управлением.

Пример расчета.

Сравнение системы Deltaclima Coolwall «Холодная стена» и традиционного прецизионного кондиционера.

Сравнительный анализ был произведен на базе вычислительного центра площадью 960 м². В вычислительном помещении шириной 20 м, длинной 50 м и высотой 2,6 м (над фальшполом) на фронтальной стороне на площади 20м х 2м установлены 7 прецизионных кондиционеров со свободным местом для обслуживания и одна система Deltaclima Coolwall с 42-мя вентиляторами в фальшполе. Теплообменники работают на холодной воде с температурой на входе 10°C и на выходе 15°C. Температура воздуха на входе в теплообменник составляет 30°C. В обоих случаях Q рассчитывалась с одинаковой температурной разницей и с режимом, при котором один кондиционер находится в резерве, т.е. в расчете учитывалось 6-ти работающих кондиционеров.

Результат: Благодаря большей площади теплообменника Deltaclima Coolwall при той же площади под установку достигается практически двойная специфическая холодопроизводительность по сравнению с обычными прецизионными кондиционерами.

С 1м² площади помещения Deltaclima Coolwall «Холодная стена» может отводить около 1,9кВт, в то время как прецизионный кондиционер только 1кВт. При этом одновременно экономится электроэнергия и значительно сокращаются расходы.

Непрямой фрикулинг - важная составляющая вопроса энергоэффективности.

Возможность применения непрямого фрикулинга делает систему «Холодная стена» еще более энергоэффективной, значительно снижая эксплуатационные расходы. При непрямом фрикулинге наружный воздух не поступает на прямую внутрь серверного помещения и передача тепла осуществляется через специальные теплообменники чиллера с функцией свободного охлаждения. Благодаря большей рабочей поверхности теплообменника системы Deltaclima Coolwall удается в определенном диапазоне изменений холодопроизводительности применять для охлаждения воду более высокой температуры (12 ℃ /18 ℃), что дает возможность продлить сезон использования непрямого фрикулинга до 8-ми и даже 9-ти месяцев в климатических условиях Московского региона.

С учетом всех условий и проведенных расчетов можно говорить о том, что потребляемая мощность данной системы на 50-55% ниже, чем у обычных прецизионных кондиционеров той же холодопроизводительности.

Чем большую холодопроизводительность системе требуется получить, тем больше будет экономия электроэнергии!

Преимущества эксплуатации и обслуживания: