Архитектура с распределением воздуха для объектов особой

Архитектура с
распределением
воздуха для
объектов особой
важности
Нил Расмуссен
Информационна
я статья № 55
Редакция 1
Краткий обзор
Существует девять основных способов использования воздуха для охлаждения оборудования
в центрах обработки данных и помещениях для сетевого оборудования.
Эти способы
отличаются с точки зрения производительности, расходов и простоты реализации. Эти методы
описываются вместе с теми преимуществами, которые они обеспечивают.
Персонал,
обслуживающий информационные системы, а также менеджеры по оборудованию должны
знать, как правильно использовать эти методы.
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
2
Введение
Охлаждение центров обработки данных и помещений для сетевого оборудования стало значительной проблемой
по мере увеличения плотности установки компьютерного оборудования. Проекты по объединению серверов
наряду с уменьшением физических размеров серверов и систем хранения данных привели к высокой удельной
мощности и образованию избыточного тепла. Даже несмотря на то, что обычное потребление энергии в расчете
на один шкаф в центрах обработки данных остается на уровне порядка 1 кВт, может использоваться
конфигурация оборудования, при которой потребление составит более 15 кВт на шкаф. Это превышает
возможности среднего центра обработки данных, который может обеспечить охлаждение 2-3 кВт на шкаф по
своим конструктивным особенностям. Более того, внедрение в центрах обработки данных шкафов с высокой
плотностью установки оборудования приведет к возникновению “горячих” точек в помещении, которые не сможет
охватить система охлаждения, так как традиционные конструкции предполагают относительно однородные схемы
охлаждения в центре обработки данных.
Система охлаждения помещения для сетевого оборудования или центра обработки данных состоит из блока
кондиционирования воздуха компьютерных залов (КВКЗ) и связанной системы распределения воздуха. В
крупных центрах обработки данных вместо блока КВКЗ может использоваться блок регулирования воздуха
компьютерных залов (РВКЗ). Все системы охлаждения используют блоки КВКЗ или РВКЗ одного типа, которые
имеют разные характеристики и отводят тепло из помещений. Однако основные отличия, влияющие на
мощность систем охлаждения, состоят в системе распределения. Системы охлаждения центров обработки
данных отличаются в основном конфигурацией системы распределения. Это основная тема этого документа.
Девять типов систем охлаждения
Каждая охлаждающая система распределения имеет систему подачи и систему отвода воздуха. Система подачи
распределяет холодный воздух от блока КВКЗ к устройствам с нагрузкой, а система отвода отводит
отработанный воздух от этих устройств назад в блок КВКЗ. Существует три следующих основных способа подачи
и отвода, которые используются для перемещения воздуха между блоком КВКЗ и устройствами с нагрузкой:
•
Поток
•
С локальными воздуховодами
•
Точно направленные воздуховоды
При потоковой системе распределения блок КВКЗ и устройства с нагрузкой выпускают или втягивают поток
воздуха из помещения, без специального воздуховода между ними. В системе распределения с локальными
воздуховодами воздух подается и отводится по каналам, имеющим вентиляционные отверстия, расположенные
рядом с устройствами с нагрузкой. В системе с точно направленными воздуховодами подача и отвод воздуха
производится непосредственно к устройствам с нагрузкой и от них.
Каждый из трех вышеописанных способов (поток, система с локальными воздуховодами и система с точно
направленными воздуховодами) может использоваться как при подаче, так и при отводе воздуха. Это
обеспечивает 9 возможных комбинаций или типов систем распределения. Все эти типы используются в
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
3
различных обстоятельствах, и иногда различные типы используются в одном центре обработки данных. Для
некоторых из этих методов требуется фальшпол, а некоторые можно использовать как с обычным полом, так и с
фальшполом. 9 типов описываются в таблице 1.
Таблица 1 - 9 типов систем охлаждения
Система подачи с
Подача с использованием локальных
Подача потоком
Отвод потоком
Небольшие залы для
оборудования ЛВС < 40 кВт
Простая установка
Низкие затраты
Охлаждение при мощности 3 кВт
на стойку
Отвод с использованием
локальных воздуховодов
Общее использование
Охлаждение стоек до 3 кВт
Не требуется фальшпол
Низкие затраты / простота в
установке
Система отвода с точно
направленными
воздуховодами
Решает проблемы
перегревания стоек
Охлаждение стоек до 8 кВт
Возможность
усовершенствования (в
зависимости от поставщика)
Не требуется фальшпол
Повышение эффективности
КВКЗ
Помещения с фальшполами
Помещения с фальшполами
Помещения с фальшполами
Помещения с обычными полами
Помещения с обычными полами
Помещения с обычными полами
Общее использование
Охлаждение стоек до 3 кВт
Общее использование
Охлаждение стоек до 5 кВт
Высокая производительность /
высокая эффективность
Решает проблемы
перегревания стоек
Охлаждение стоек до 8 кВт
Возможность
усовершенствования (в
зависимости от поставщика)
Помещения с фальшполами
Помещения с обычными полами
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
4
Отвод потоком
Общее использование Шкафы
/ компьютеры с вертикальным
потоком воздуха
Помещения с фальшполами со
слабым статическим давлением
Отвод с использованием
локальных воздуховодов
Общее использование:
крупные компьютеры
Шкафы / компьютеры с
вертикальным потоком воздуха
Помещения с фальшполами со
слабым статическим давлением
Система отвода с точно
направленными
воздуховодами
Решает
проблемы
перегревания стоек
Охлаждение стоек до 15 кВт
Специальная остановка
Примечание 1. Термин “воздуховод” относится к любому типу вентиляционного канала, который может использоваться для подачи и отвода
воздуха. По каналам системы отвода с точно направленными воздуховодами горячий отработанный воздух отводится от задних панелей
шкафов.
Примечание 2. Для целей настоящего исследования предположим, что для номинального значения в кВт требуется значение воздушного потока
4,5 куб. м/мин (кубического метра в минуту), что соответствует обычному потоку воздуха для современных серверов ИТ.
В таблице 1 приводятся примеры всех методов подачи и отвода воздуха. В общем, стоимость и сложность
систем охлаждения является самой низкой в верхней и левой части таблицы и увеличивается для типов, которые
располагаются в нижней и правой части по мере повышения сложности систем воздуховодов.
Основной целью системы охлаждения центра обработки данных является отделение отработанного воздуха от
воздушного потока, подаваемого на оборудование, чтобы предотвратить перегрев оборудования. Это отделение
также значительно повышает эффективность и возможности системы охлаждения. Увеличение удельной
мощности оборудования приводит к увеличению объемов отработанного и подаваемого воздуха, что практически
не позволяет предотвратить забор оборудованием собственного отработанного воздуха или такого воздуха от
соседних устройств. По этой причине необходимо обеспечить частичную или полную систему воздуховодов для
подачи воздуха на оборудование или отвода отработанного воздуха от оборудования по мере роста удельной
мощности.
Можно сделать еще несколько заявлений общего характера относительно 9 типов систем охлаждения. Системы
подачи с точно направленными воздуховодами обычно используются в помещениях с фальшполами, в которых
преграды под полом привели к проблемам низкого статического давления, препятствующих попаданию холодного
воздуха на передние панели шкафов, как показано на рис. 1B. Системы подачи с точно направленными
воздуховодами также используются со специальным оборудованием, обеспечивающим прямую подачу, например
для крупных компьютеров. Системы отвода с точно направленными воздуховодами в основном используются
вместе с другими системами, поэтому их можно использовать в помещениях с оборудованием с разной удельной
мощностью.
Четыре комбинации систем распределения потоком и систем с локальными воздуховодами чаще всего
используются при всех установках. Чтобы подробнее остановиться на сильных и слабых сторонах этих подходов,
в следующих разделах настоящего документа мы разделим все установки на два типа: те, в которых
используются фальшполы, и те, в которых они не используются.
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
5
Типы систем охлаждения в помещениях с обычными
полами
Несмотря на то, что обычная конструкция центра данных включает фальшпол, центры данных любого размера
могут быть зачастую сконструированы без фальшпола. В большинстве помещений для сетевого оборудования
не используются фальшполы. Во многих новейших центрах обработки данных (мощностью в несколько мегаватт)
не используются фальшполы. Традиционные причины для использования фальшполов больше не существуют в
современных центрах обработки данных, более того, существуют значительные препятствия для использования
фальшполов, включая специальное проектирование, цену, время на разработку, требования по высоте
помещения, сейсмоуязвимость, опасность с точки зрения личной безопасности и защиты данных, нагрузку на пол,
пандусы для доступа и другие проблемы. Эти факторы более подробно описывались в информационной статье
APC № 19 “Повторное исследование необходимости использования фальшполов для центров обработки
данных”. По этим причинам во многих случаях в новых центрах рекомендуется использовать обычные полы. Они
также всегда рекомендуются для центров обработки данных и помещений для сетевого оборудования меньших
размеров. 9 типов систем охлаждения для помещений с обычными полами показаны в таблице 2.
В помещении с обычным полом реализация системы подачи воздуха с использованием локальных воздуховодов
зависит от верхней системы труб и подвода, как показано на схеме во второй строке таблицы 2. Несмотря на то,
что комбинация системы подачи воздуха и системы отвода воздуха с использованием локальных воздуховодов
кажется достаточно сложной в таблице 2, это действительно наиболее распространенный способ охлаждения,
при котором решетки подачи и отвода воздуха монтируются на потолке в том месте, где требуется охлаждение.
Таблица 2 - 9 типов систем охлаждения для помещений с обычными полами
Подача с
Подача потоком
Отвод потоком
Небольшие залы для
оборудования ЛВС < 40 кВт
Простая установка
Низкие затраты
Охлаждение при мощности 3 кВт
на стойку
X
Отвод с использованием
локальных воздуховодов
Общее использование
Охлаждение стоек до 3 кВт
Не требуется фальшпол
Низкие затраты / простота в
установке
Система отвода с точно
направленными
воздуховодами
Решает проблемы
перегревания стоек
Охлаждение стоек до 8 кВт
Возможность
усовершенствования
Не требуется фальшпол
Отвод потоком
Система подачи с точно
Не рекомендуется
Сложно избежать
перемешивания воздуха
X
Не применяется
Отвод с использованием
локальных воздуховодов
Система отвода с точно
направленными
воздуховодами
Общее использование
Охлаждение стоек до 5 кВт
Высокая производительность /
высокая эффективность
Решает проблемы
перегревания стоек
Охлаждение стоек до 8 кВт
Возможность
усовершенствования
Не применяется
Решает
проблемы
перегревания стоек
Охлаждение стоек до 15 кВт
Возможность
усовершенствования
Специальная стойка и КВКЗ
X
Выбор правильного типа для использования в помещении с обычными полами
Знание различных типов систем охлаждения поможет определить, в каких обстоятельствах необходимо
использовать каждый тип. Несмотря на то, что в конкретных обстоятельствах могут использоваться разные
варианты, можно дать общие указания по тому, когда должен использоваться каждый тип. Более крупные
системы или системы, которые имеют более высокие требования к удельной мощности, как правило, требуют
более сложные конструкции, обычно включающие воздуховоды.
Ключевым моментом эффективной конструкции является: проектирование систем охлаждения требуемой
средней удельной мощности, но с учетом возможности наращивания охлаждающей способности в случае
установки более мощных шкафов в будущем. Мощные шкафы обычно представляют собой только часть общей
нагрузки, но их расположение в центре обработки данных нельзя точно предсказать заранее. Опасения
относительно невозможности обеспечить достаточное охлаждение потенциальных “горячих” точек в центре
обработки данных с помощью обычной конструкции с фальшполом привели к значительному увеличению
резервной мощности установки охлаждения и системы распределения воздуха, что в свою очередь значительно
увеличивает капиталовложения и расходы и зачастую не приводит к нужным результатам. Использование
воздуховодов системы подачи воздуха или охлаждения обеспечивает возможность охлаждения нужных зон и при
этом позволяет избежать расходов на резервные мощности системы охлаждения.
В таблице 3 показано, как выбрать правильный тип системы охлаждения для помещений с обычными полами.
Больший размер и более высокая удельная мощность требуют более сложные решения воздуховодов. Для
каждого типа системы обеспечивается возможность объединения нескольких мощных стоек, потребление
энергии в которых значительно превышает среднее значение на стойку.
Таблица 3 - Выбор системы охлаждения для помещений с обычными полами
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
7
Если система
имеет следующие
характеристики
Используйте следующий
основной подход к охлаждению
Со следующим решением для
шкафов с высокой удельной
мощностью
Менее 10 стоек или 40
кВт
Менее 100 стоек или
150 кВт с небольшим
числом мощных стоек
Часть многозонного
более крупного зала
или большое число
мощных стоек
Типы систем охлаждения в помещениях с фальшполами
Несмотря на то, что в новых залах удобнее использовать конструкцию для обычных полов, существуют ситуации,
в которых подходят фальшполы. Использование фальшполов более удобно в следующих случаях:
•
В помещении уже существует фальшпол, который можно использовать повторно
•
Устанавливаются крупные компьютеры с вводами, расположенными под полом
•
Существует потребность прокладки многочисленных труб для водяного охлаждения в
вычислительных центрах
Обратите внимание, что прокладка кабелей данных и питания не является причиной для установки фальшпола.
Фальшпол ни при каких обстоятельствах не должен использоваться для прокладки кабелей питания и данных изза того, что это может привести к значительному снижению эффективности системы охлаждения. Верхняя
прокладка кабелей питания и данных является наиболее эффективным способом в центрах обработки данных
большой мощности. Это снижение эффективности вызвано тем, что кабели питания и данных под полом
перекрывают запланированные потоки воздуха и изменяют их направление. Кроме того, потребность в доступе к
кабелям под полом приводит к тому, что технический персонал открывает половые плитки, чтобы добавить или
извлечь кабель, что перекрывает поток воздуха к важному оборудованию ИТ.
9 типов систем охлаждения для помещений с фальшполами показаны в таблице 4.
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
8
Таблица 4 - 9 типов систем охлаждения для помещений с фальшполами
Система подачи с точно
Подача с
Подача потоком
Отвод потоком
X
Отвод с использованием
локальных воздуховодов
X
Система отвода с точно
направленными
воздуховодами
X
Не рекомендуется
Нет преимущества при наличии
фальшпола
Не рекомендуется
Нет преимущества при наличии
фальшпола
Не рекомендуется
Нет преимущества при наличии
фальшпола
Залы для оборудования ЛВС,
низкая мощность
Более простая установка
Охлаждение стоек до 3 кВт
Общее использование
Охлаждение стоек до 5 кВт
Высокая производительность /
высокая эффективность
Решает проблемы
перегревания стоек
Охлаждение стоек до 8 кВт
Возможность
усовершенствования
Общее использование
Шкафы / компьютеры с
вертикальным потоком воздуха
Помещения с фальшполами со
слабым статическим давлением
Общее использование
Шкафы / компьютеры с
вертикальным потоком воздуха
Помещения с фальшполами со
слабым статическим давлением
Решает
проблемы
перегревания стоек
Охлаждение стоек до 15 кВт
Специальная стойка и КВКЗ
В помещении с фальшполом реализация системы подачи воздуха с использованием локальных воздуховодов
обеспечивается за счет использования фальшпола, как показано на схеме во второй строке таблицы 2. Если
фальшпол уже существует и его можно использовать для системы подачи воздуха с использованием локальных
воздуховодов, то использование подачи потоком уже не дает преимуществ и не рассматривается. Поэтому в
таблице 4 указано, что типы систем охлаждения с подачей потоком не рекомендуются для помещений с
фальшполами.
Верхние каналы отвода должны располагаться в непосредственной близости от вывода горячего отработанного
воздуха от оборудования. Система отвода с точно направленными воздуховодами позволяет избежать
перемешивания воздуха и тем самым обеспечить одинаковые значения температуры на входе в стойку
(практически непосредственно в верхней части шкафа) и повысить эффективность в КВКЗ. Более того, каналы
отвода можно настроить, чтобы увеличить эффективность отвода в "горячих" точках центра обработки данных.1
Выбор правильного типа для использования в помещении с фальшполами
Знание различных типов систем охлаждения поможет определить, в каких обстоятельствах необходимо
использовать каждый тип. Несмотря на то, что в конкретных обстоятельствах могут использоваться разные
варианты, можно дать общие указания по тому, когда должен использоваться каждый тип. Более крупные
системы или системы, которые имеют более высокие требования к удельной мощности, обычно требуют более
сложные воздуховоды.
Ключевыми моментами эффективной конструкции являются те же моменты, что и для обычных полов:
проектирование систем охлаждения требуемой средней удельной мощности, но с учетом возможности
наращивания охлаждающей способности для более мощных шкафов в будущем. Мощные шкафы обычно
представляют собой только часть общей нагрузки, но их расположение в центре обработки данных нельзя точно
предсказать заранее.
В таблице 5 показано, как выбрать правильный тип системы охлаждения для помещений с фальшполами.
Больший размер и более высокая удельная мощность требуют более сложные решения воздуховодов. Для
каждого типа системы обеспечивается возможность объединения нескольких мощных стоек, потребление
энергии в которых значительно превышает среднее значение на стойку.
Таблица 5 - Выбор системы охлаждения для помещений с фальшполами
Если система
имеет следующие
характеристики
Используйте следующий
основной подход к охлаждению
Со следующим решением для
шкафов с высокой удельной
мощностью
В среднем менее 3
кВт на стойку, с очень
высокими потолками
или общей
мощностью менее 100
кВт
Высокая мощность на
стойку или общая
мощность более 100
кВт
Альтернативное
решение для
корпусов с высокой
удельной мощностью.
1
Рециркуляционные решетки лучше устанавливать во время установки системы подвесного потолка. В такой
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
10
Анализ конструкции систем охлаждения
После выбора требуемого типа системы охлаждения в эту систему можно интегрировать другие элементы. При
этом следует учитывать следующие факторы
•
Схема расположения стоек в чередующихся рядах
•
Расположение блоков КВКЗ
•
Число и расположение вентиляционных отверстий
•
Размер системы труб (см. примечание 1)
•
Правильная внутренняя конфигурация стоек
Эти факторы имеют значительное влияние на эффективность системы, в частности, когда зал имеет большие
размеры или оборудование имеет высокую удельную мощность. В большинстве центров обработки данных
не учитываются вышеописанные факторы, поэтому они испытывают проблемы от непредвиденных
ограничений мощности, лишних ресурсов и низкой эффективности. Поэтому эти факторы не должны
расцениваться как рутинная процедура. Менеджерам по оборудованию и ИТ необходимо ознакомиться с ними.
Подробное обсуждение этих проблем приводится в информационной статье APC № 49 “Avoidable Mistakes that
Compromise Cooling Performance in Data Centers and Network Rooms” (Ошибки, снижающие эффективность
охлаждения в центрах обработки данных и помещениях для сетевого оборудования, которых можно избежать).
Примеры специальных компонентов для распределения
воздуха
В конструкциях систем распределения воздуха, описанных в предыдущих разделах, в основном используются
обычные блоки КВКЗ, системы труб, вентиляционные каналы в подвесном потолке и фальшполы. Эти
компоненты используются уже в течение многих лет и хорошо известны в отрасли. Их примеры приводятся в
настоящем документе. Однако некоторые подходы с использованием точно направленных воздуховодов в
помещениях с высокой плотностью оборудования реализованы с помощью компонентов, которые только что
появились на рынке. Типичные примеры функций и использования таких компонентов приведены в этой статье.
Компоненты системы отвода с точно направленными воздуховодами
Шкаф с системой отвода с точно направленными воздуховодами забирает весь воздух с задней панели стойки и
отводит его в воздуховод отработанного воздуха КВКЗ. Чтобы преодолеть сопротивление воздушного потока,
связанное с забором воздуха и его прохождением по воздуховодам, а также для преодоления любого другого
сопротивления, связанного с прокладкой кабелей или передней дверцей стойки, в такой системе воздуховодов
потребуются дополнительные вентиляторы при достаточно высокой удельной мощности. Пример устройства,
смонтированного в стойке, которое обеспечивает такую функцию, приведен на рис. 1A.
системе рециркуляционные решетки можно установить в нужном месте.
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
11
Рис. 1A - Блок точно направленного отвода
воздуха, смонтированный в стойку
Рис. 1B - Блок точно направленной подачи
воздуха, смонтированный в стойку
Блок отвода воздуха APC модели ACF101BLK
Блок распределения воздуха APC модели ACF001
Компоненты системы подачи с точно направленными воздуховодами
Шкаф с системой подачи с точно направленными воздуховодами направляет несмешанный воздух КВКЗ на
воздушные вводы оборудования, чтобы предотвратить сопротивление воздуха, связанное с прохождением
воздуха по воздуховодам, а также для преодоления любого другого сопротивления, связанного с прокладкой
кабелей или задней дверцей стойки, в такой системе воздуховодов потребуются дополнительные вентиляторы
при достаточно высокой удельной мощности. Пример устройства, смонтированного в стойке, которое
обеспечивает такую функцию, приведен на рис. 1B.
Для обеспечения бесперебойной работы устройства на рис. 1A и 1B обычно поставляются с резервными
вентиляторами (N+1), а также дополнительными кабелями питания. Кроме того, можно контролировать скорость
вентилятора для обеспечения оптимальной производительности системы.
Компоненты системы отвода потоком
Автономная система охлаждения высокой мощности состоит из набора шкафов и выделенного блока КВКЗ. 2
ряда шкафов, которые обращены в противоположные стороны, чтобы горячий отработанный воздух точно
отводился из центрального прохода в канал отвода КВКЗ. Эта система рассчитана на установку в центрах
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
12
обработки данных так, чтобы не оказывать влияния ни на какие другие стойки или имеющиеся системы
охлаждения. Система не оказывает никакого воздействия на температуру внутри помещения и либо забирает
холодный воздух из помещения и возвращает его в помещение при той же температуре, либо обеспечивает
собственный поток воздуха внутри герметично закрытого шкафа. Пример такой системы приведен на рис. 2.
Рис. 2 - Встроенная система охлаждения стойки (на несколько стоек)
Система подачи и отвода с точно направленными воздуховодами
При высокой плотности оборудования, установленного на обычном полу, для решения проблемы "горячих" точек
или переоборудования системы подачи и отвода с точно направленными воздуховодами обеспечивают
достаточную гибкость и независимость от существующих факторов окружающей среды. В таблицах 2 и 3 выше
показаны варианты архитектуры системы подачи и отвода с точно направленными воздуховодами с
расположенным рядом блоком КВКЗ для помещений с высокой плотностью оборудования. При расположении
блока КВКЗ в непосредственной близости обеспечивается точный контроль потока воздуха, при этом не
требуется выделять много места для крупных систем труб или системы вентиляции, которые требуются в
остальных случаях. Пример интегрированной стойки и блока КВКЗ с системой подачи и отвода с точно
направленными воздуховодами показан на рис. 3.
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
13
Рис. 3 Встроенная система охлаждения стойки (на одну стойку)
В этом примере показана серверная стойка с распложенным рядом с ней блоком с охлаждающим
змеевиком/вентилятором. Горячий отработанный воздух от серверов проходит через охлаждающий змеевик,
после чего охлажденный воздух снова подается на воздушные входные отверстия сервера.
Выводы
Системы охлаждения для центров обработки данных и помещений для сетевого оборудования отличаются
главным образом способом распределения воздуха. Системы подачи и отвода воздуха имеют по 3 различные
конфигурации, которые в различных комбинациях могут обеспечивать 9 основных типов систем охлаждения.
Каждый из 9 типов систем охлаждения имеет возможности и преимущества, позволяющие использовать их в
различных случаях.
Знание 9 типов систем охлаждения и их характеристик можно использовать для разработки инструкций
относительно того, когда следует использовать каждый из этих типов. Такие инструкции приводятся в настоящем
документе для помещений с фальшполами и обычными полами.
При создании центров данных в большинстве случаев рекомендуется использовать помещения с обычными
полами. Вопреки распространенному мнению, способы охлаждения для помещений с обычными полами могут
обеспечить аналогичную (или лучшую) производительность, что и фальшполы.
В общем, системы подачи и отвода с точно направленными воздуховодами используются для обеспечения
охлаждения шкафов мощностью от 5 до 15 кВт. Так как шкафы, потребляющие 5-15 кВт, обычно представляют
небольшую часть шкафов в центре обработки данных, этот способ обычно используется совместно с другими
более простыми способами. Использование конструкции с точно направленными воздуховодами только в
требуемых ситуациях позволит спроектировать центры обработки данных для средней тепловой нагрузки, но с
возможностью обслуживания более мощных шкафов.
Об авторе
Нил Расмуссен - один из основателей и технический директор компании American Power Conversion (APC). В
APC Нил распоряжается самым крупным бюджетом для научно-исследовательских работ, направленных на
изучение инфраструктуры энергоснабжения, охлаждения и стоек для критически важных сетей. Главные центры
разработки продукции находятся в Массачусетсе, Миссури, Дании, Род-Айленде, Тайване и Ирландии. В
настоящее время Нил направляет усилия APC на разработку модульных решений для центров обработки данных
с возможностью наращивания.
Перед основанием APC в 1981 г. Нил получил степень бакалавра и магистра по электротехнике в Массачусетском
технологическом институте, где он защитил диссертацию по анализу 200 МВт станции для Токамакского ядерного
реактора. С 1979 по 1981 гг. он работал в лаборатории Линкольна в Массачусетском технологическом институте
над системами с маховиковыми накопителями энергии и системами использования солнечной энергии.
American Power Conversion, 2003. Все права защищены. Никакая часть настоящей публикации не может использоваться, воспроизводиться,
копироваться, передаваться или храниться в каких бы то ни было информационно-поисковых системах без письменного разрешения владельца
авторских прав. www.apc.com
Изд. 2003-0
15