Az adatközponti hűtési technológiáról beszélünk

Az adatközpontok építésének rohamos növekedése azt eredményezte, hogy a számítógépteremben egyre több olyan berendezés található, amely állandó hőmérsékletű és páratartalmú hűtési környezetet biztosít az adatközpont számára.

Az adatközpont energiafogyasztása nagymértékben megnő, ezt követi a hűtőrendszerek, az áramelosztó rendszerek, az UPS-ek és a generátorok arányos növekedése, ami komoly kihívás elé állítja az adatközpont energiafogyasztását.

Abban az időben, amikor az egész ország az energiatakarékosságot és a kibocsátáscsökkentést szorgalmazza, ha az adatközpontok vakon fogyasztják a társadalmi energiát, elkerülhetetlenül magukra vonják a kormány és az emberek figyelmét. Ez nemcsak az adatközpontok jövőbeni fejlődését nem segíti elő, hanem a társadalmi erkölcsbe is ütközik, így az energiafelhasználás az adatközpont-építés leginkább érintett elemévé vált.

Az adatközpont fejlesztéséhez folyamatosan bővíteni kell a méretét, és elkerülhetetlen a felszereltség növelése. Ezt nem lehet csökkenteni, de az eszközök kihasználtságát javítani kell. Az energiafogyasztás másik nagy része a hőleadás. Egy adatközponti klímaberendezés energiafogyasztása a teljes adatközpont energiafogyasztásának csaknem egyharmadát teszi ki. Ha ezen keményebben tud dolgozni, az adatközpont energiatakarékos hatása javulni fog. Azonnal. Tehát milyen hűtési technológiák állnak rendelkezésre az adatközpontban, és melyek a jövőbeni fejlesztési irányok? A választ ebben a cikkben találja meg.

Léghűtő rendszer

A léghűtéses közvetlen tágulási rendszer léghűtéses rendszerré válik. A léghűtéses rendszerben a hűtőközeg-cirkulációs kör fele az adatközpont számítógéptermi klímaberendezésében, a többi pedig a kültéri léghűtéses kondenzátorban található. A gépteremben lévő hő a hűtőközeget keringtető csővezetéken keresztül préselődik ki a kültéri környezetbe. A forró levegő átadja a hőt az elpárologtató tekercsnek, majd a hűtőközegnek. A magas hőmérsékletű és nagynyomású hűtőközeget a kompresszor A kondenzátor a szabadba juttatja, majd a hőt a kültéri légkörbe sugározza. A léghűtő rendszer energiahatékonysága viszonylag alacsony, és a szél által közvetlenül elvezeti a hőt. Hűtés szempontjából a fő energiafogyasztást a kompresszor, a beltéri ventilátor és a léghűtéses kültéri kondenzátor termeli. A kültéri egységek központosított elrendezése miatt, amikor a kültéri egységek nyáron be vannak kapcsolva, nyilvánvaló a helyi hőfelhalmozódás jelensége, amely csökkenti a hűtési hatékonyságot és befolyásolja a használati hatást. Ezenkívül a léghűtéses kültéri egység zaja nagyobb hatással van a környező környezetre, és hajlamos a környező lakókra is. A természetes hűtés nem használható, és az energiamegtakarítás is viszonylag alacsony. Bár a léghűtéses rendszer alacsony hőelvezetési hatásfokkal és magas energiafogyasztással rendelkezik, még mindig ez a legszélesebb körben alkalmazott hőelvezetési módszer az adatközpontokban.

Folyékony hűtőrendszer

A léghűtéses rendszereknek megvannak a maguk elkerülhetetlen hiányosságai. Egyes adatközpontok elkezdtek áttérni a folyadékhűtésre, a legelterjedtebb pedig a vízhűtéses rendszerek. A vízhűtő rendszer lemezcserén keresztül távolítja el a hőt, és a hűtés stabil. Kültéri hűtőtorony vagy szárazhűtő szükséges a kondenzátor cseréjéhez a hőcseréhez. A vízhűtés kiküszöböli a léghűtéses kültéri egységet, ami megoldja a zajproblémát és kismértékben terheli a környezetet. A vízhűtő rendszer bonyolultabb, költségesebb és nehezebben karbantartható, de megfelel a nagy adatközpontok hűtési és energiatakarékossági követelményeinek. A vízhűtés mellett olajhűtés is van. A vízhűtéshez képest az olajhűtő rendszer tovább csökkentheti az energiafogyasztást. Ha az olajhűtő rendszert alkalmazzák, a hagyományos léghűtésnél fennálló porprobléma megszűnik, és az energiafogyasztás is sokkal alacsonyabb lesz. A vízzel ellentétben az olaj nem poláris anyag, amely nem befolyásolja az elektronikus integrált áramkört és nem károsítja a szerver belső hardverét. A folyékony hűtőrendszerek azonban mindig is viharosak és esősek voltak a piacon, és kevés adatközpont alkalmazza ezt a módszert. Mivel a folyadékhűtő rendszer, legyen szó merítésről vagy egyéb módszerekről, megköveteli a folyadék szűrését az olyan problémák elkerülése érdekében, mint a szennyeződések felhalmozódása, a túlzott üledékek és a biológiai növekedés. A vízbázisú rendszereknél, mint például a hűtőtornyot vagy párologtatást stb. alkalmazó folyadékhűtő rendszereknél, adott térfogatban, az üledékproblémát a gőz eltávolításával együtt kell kezelni, és azt szét kell választani, ill."lecsapolt" ártalmatlanításra, akkor is Ennek kezelése környezeti problémákat okozhat. Párologtató vagy adiabatikus hűtőrendszer.

Az evaporatív hűtési technológia a levegő hűtésére szolgáló módszer hőmérséklet-csökkenés alkalmazásával. Amikor a víz áramló forró levegővel találkozik, elkezd elpárologni és gázzá alakul. A párolgásos hőelvezetés nem alkalmas a környezetre káros hűtőközegekre, és a beépítési költség alacsony. Nem igényli a hagyományos kompresszorok használatát, alacsony az energiafogyasztása, és megvan az energiatakarékosság, a környezetvédelem, a gazdaságosság és a beltéri levegő minőségének javítása. Az elpárologtató hűtő egy nagy ventilátor, amely forró levegőt szív a nedves vízpárnára. Amikor a nedves párnában lévő víz elpárolog, a levegő lehűl és kinyomódik. A hőmérséklet szabályozása a hűtő légáramlásának beállításával lehetséges. Az adiabatikus hűtés azt jelenti, hogy a levegő adiabatikus emelkedése során a légnyomás a magasság növekedésével csökken, és a légblokk a térfogat-tágulása miatt külsőleg működik, ami maga a levegő hőmérsékletének csökkenéséhez vezet. Az adatközpontok számára ezek a hűtési módszerek még mindig újak.

Zárt hűtőrendszer

A zárt hűtőrendszer radiátorfedelét tömítjük, és tágulási tartályt adunk hozzá. Működés közben a hűtőfolyadék gőze bejut a tágulási tartályba és lehűlés után visszaáramlik a radiátorba, ami megakadályozhatja a hűtőfolyadék nagymértékű párolgási veszteségét és növelheti a hűtőfolyadék forráspont-hőmérsékletét. A zárt hűtőrendszer biztosítja, hogy a motorhoz 1-2 évig ne kelljen hűtővizet adagolni. Használat közben a tömítést biztosítani kell a hatás eléréséhez. A tágulási tartályban lévő hűtőfolyadékot nem lehet feltölteni, így hely marad a tágulásnak. Két év használat után kiürítik és kiszűrik, az összetételt és a fagyáspontot pedig a használat folytatása előtt állítják be. A zárt azt jelenti, hogy a légáramlás nem elegendő, ami könnyen okozhat helyi túlmelegedési problémákat. A zárt hűtést gyakran kombinálják vízhűtéssel vagy folyadékhűtéssel, illetve a vízhűtési rendszerből zárt rendszer is kialakítható, ami hatékonyabban tud hőt elvezetni és javítani a hűtési hatékonyságot.

A fent ismertetett hőleadási módszereken kívül számos csodálatos hőleadási módszer létezik, sőt néhányat gyakorlati alkalmazásba is hoztak. Például természetes hőelvezetéssel az adatközpontot a hideg skandináv országokban vagy a tengerfenékhez építik, az adatközpont berendezéseit pedig"extremly deep cold" hűtik. A Facebook által Izlandon épített adatközponthoz hasonlóan a Microsoft is egy adatközpontot épít a tenger alá. Ezenkívül a vízhűtés normál víz nélkül is használható, tengervíz, háztartási szennyvíz vagy akár melegvíz is használható az adatközpont hőelvezetésére. Például az Alibaba a Thousand Island Lake vizét használja hőelvezetésre. A Google egy adatközpontot hozott létre a finnországi Haminában, amely tengervizet használ a hőelvezetésre. Az eBay a sivatagban építette fel adatközpontját. Az adatközpont átlagos külső hőmérséklete körülbelül 46 Celsius-fok. .

A fentiek bemutatják az adatközponti hűtésre általánosan használt technológiákat, amelyek egy része még folyamatos fejlesztés alatt áll, és még mindig laboratóriumi technológia. Az adatközpontok hőelvezetésének jövőbeli trendje érdekében a nagy teljesítményű számítástechnikai központok és más internetalapú adatközpontok mellett a legtöbb adatközpont alacsonyabb árakkal és alacsonyabb energiaköltséggel rendelkező helyekre kerül át. A fejlettebb hőelvezetési technológiák bevezetésével tovább csökkentheti az adatközpontok üzemeltetési és karbantartási költségeit, valamint javíthatja az energiahatékonyságot.