Решение для ЦОД на базе роторного рекуператора

В наш век непрерывного развития интерактивных технологий и массовой компьютеризации, с постоянным внедрением новых разработок и продуктов, центры обработки данных выходят на другой уровень своего предназначения и привычного понимания, становясь активными динамическими средами с еще более повышенными требованиями к инженерной инфраструктуре, энергоэффективности и экологической безопасности.

В нашей стране достижение высоких показателей энергоэффективности во всех отраслях экономики - это приоритетная задача государственного значения, поэтому при проектировании и создании ЦОД, а также выборе оборудования для его безотказного функционирования, вопросу энергоэффективности уделяется важнейшее значение.

Известно, что около 30%, а иногда и более, всего энергопотребления ЦОД тратится именно на систему охлаждения, без которой функционирование ИТ-оборудования просто невозможно.

Поэтому, на протяжении многих лет, основываясь на современных тенденциях развития и совершенствования ИТ-отрасли, инженеры Компании «ТРЕЙД ГРУПП» и специалисты других фирм, работают над созданием высокотехнологичных, эффективных и мощных систем кондиционирования и холодоснабжения, а также разрабатывают различные решения по организации высокоточного и круглогодичного процесса охлаждения в современном ЦОД.

Одним из таких решений является запатентованная разработка компании «DCI Solutions» под названием FFC (Full Free Cooling), представляющая собой энегроэффективную охлаждающую установку для кондиционирования ЦОД, суть действия которой основана на принципе полного свободного охлаждения. 

Данное техническое решение отвечает самым высоким требованиям энергетической эффективности, надежности, долговечности, отказоустойчивости и экологической безопасности.

Конструктивно система FFC (Full Free Cooling) состоит из двух разомкнутых, отдельно расположенных контуров – наружного и внутреннего. Во внутреннем контуре установки циркулирует воздух ЦОД, а в наружный контур подается уличный воздух. Сердцем системы является роторный теплообменник «воздух/воздух», в котором и происходит непосредственный теплообмен между воздушными потоками. При показателях уличного воздуха +22 °C и ниже, воздух в помещении ЦОД охлаждается с +37 °C до +24 °C. В силу того, что оба контура независимые, во время теплообмена не происходит смешивания воздушных масс. Требуемое расчетное количество охлажденного воздуха поступает непосредственно в ЦОД, а нагретый отработанный воздух удаляется из горячих зон посредством вытяжных воздуховодов. Размещение установки FFC System производится либо снаружи здания, либо внутри в отдельном помещении.

Благодаря применению передовых технологий и возможностям роторного теплообменника, система способна работать в режиме полного фрикулинга практически круглогодично!

По данным Росгидрометцентра в средней полосе Европейской части России общее количество дней, когда температура окружающей среды поднимается выше +22 °C…+ 24 °С составляет примерно 5% от всего годового времяисчисления. Таким образом, 95% всего времени в году установка способна работать в режиме полного фрикулинга, без использования компрессорного холодильного оборудования.

При температуре наружного воздуха выше +22 °C…+24 °C система может быть укомплектована дополнительным модулем с фреоновым охладителем во внутреннем контуре (FFC DX). Так же возможен вариант использования чиллера без функции фрикулинга.

Важно! Диапазон температурных значений использования дополнительного охлаждающего оборудования можно существенно сократить, при условии повышения температуры воздуха в помещениях ЦОД. Т.е. в случае если в кондиционируемом помещении, температурная уставка +27 °C, то режим полного фрикулинга охлаждающая установка FFC будет обеспечивать при температурных значениях наружного воздуха +25 °C …+26°С.

Решения для охлаждения ЦОД на базе установок FFC представлены в трех основных вариантах:

• С адиабатическим увлажнителем во внешнем контуре (FFC AD);
• С фреоновым охладителем во внутреннем контуре (FFC DX);
• Комбинированный тип — с адиабатическим увлажнителем (во внешнем контуре) и фреоновой системой (во внутреннем), при этом последняя рассчитана только на 15% от полной холодопроизводительности (FCC DX AD).

Преимущества установки FFC System: 

• Фрикулинг - 95% времени в году.
• Высокий показатель EER (основной показатель эффективности системы кондиционирования, отношение холодопроизводительности к полной потребляемой мощности). В данном случае это до 13 кВт холода на 1 кВт потребляемой электроэнергии;
• Эффективное охлаждение серверных стоек высокой плотности;
• Безотказная круглогодичная работа охлаждающей установки, в широком температурной диапазоне, от +35°С до - 40°С;
• Точность поддержания заданных параметров: +0,5°С на выходе и ± 1 °С на входе в ЦОД;
• Масштабируемость;
• Высокая гибкость решения, позволяющая точно подстроиться под особенности проекта;
• Простота монтажа и обслуживания системы;
• Высокий уровень экологической безопасности.

Объекты, на которых уже установлено оборудование FFC System:

Федеральный ЦОД ФНС РФ г. Дубна.

• Мощность IT-нагрузки Дата-Центра 2,6 МВт;
• 2 машинных зала по 1280 кВт;
• 450 средненагруженных стоек по 6 кВт.

Резервный ЦОД ФНС РФ г. Дубна.

• Мощность IT-нагрузки Дата-Центра 2,6 МВт;
• 2 машинных зала по 1280 кВт;
• 450 средненагруженных стоек по 6 кВт.

ЦОД Cloud DC Moscow 1 г. Зеленоград.

• Мощность IT-нагрузки Дата-Центра 1,5 МВт;
• 3 машинных зала по 500 кВт;
• 150 стоек нагрузка по 12 кВт;
• Уникальные показатели энергоэффективности ЦОД, климатический PUE - 1,1.

ЦОД Яндекс г. Ивантеевка.

• Мощность IT-нагрузки Дата Центра 2,2 МВт;
• 4 машинных зала 560 кВт;
• 96 средненагруженных стоек по 12 кВт;
• 72 высоконагруженных стоек по 15,5 кВт;
• 8 установок FFC по 280 кВт, по 2 FFC на машинный зал;
• Диаметр роторного регенератора 4260 мм;
• Уровень надежности Tier III;
• Расчетный климатический PUE от 1,11 до 1,49 (Среднегодовой PUE 1.15);
• Коэффициент энергоэффективности EER от 13 до 2 (Среднегодовой EER 8 кВт/кВт). 

Мега ЦОД Яндекс г. Сасово

• Мощность IT-нагрузки Дата-Центра 10, 15 МВт;
• 4 серверных в составе кластера;
• 32 стойки в составе серверной;
• Средняя нагрузка стойки 15 кВт;
• Максимальная нагрузка на стойку 25 кВт;
• Расчетный PUE от 1,12 до 1,19;
• Среднегодовой PUE 1,14;
• 5 вентиляционных установок в составе кластера;
• Суммарная холодопроизводительность ЦХС (первый этап) − 8 МВт;
• Количество АБХМ в составе ЦХС − 3 (три); Тип чиллеров − АБХМ прямого горения;
• Температурный график в контуре потребителей − 7/12°С;
• Схема резервирования N + 1;
• Тип распределительной сети − кольцевая с ремонтными участками. 

Фото№1. Установка FFC System.