Система кондиционирования цод: типы, преимущества и недостатки

Резервные холодильные контуры

Зачем нужны резервные холодильные контуры? – хорошо, что вы спросили. Как и в случае со всеми системами дата-центра, нужно учитывать риск отказа и проблему технического обслуживания. Установки CRAC через определенные интервалы времени должны проходить техническое обслуживание, некоторые элементы необходимо заменять. В определенных случаях клапаны на контурах охлаждения и сами трубы требуют обслуживания или замены. Без двойных резервных холодильных контуров ЦОД не может проводить обслуживание основной холодильной установки без сокращения мощности или прерывания работы. Некоторые дата-центры пытаются обойти эту проблему, работая над техническим обслуживанием поздно ночью или в самые холодные месяцы, но правильная конструкция помогает клиентам избежать подобного рода рисков и ограничений.

Значительной статьей расхода в ЦОД TierIV являются резервные холодильные контуры. Если дата-центр не относится к TierIV, скорее всего, у него их не будет. Тщательно просмотрите их блок-схемы.

Совет от TierIVЗначительные риски, которым подвергается ваша холодильная установка вследствие закупорки, воды плохого качества и других факторов снижает эффективность работы и может вызвать отказ системы охлаждения

Только сертифицированные дата-центры обладают проверенными методиками и технологиями для разработки и обслуживания всего важного оборудования

Сертификаты

Платиновый сертификат LEED

Energy Star

Центры обработки данных в Соединенных Штатах могут подать заявку на получение сертификата экологичных центров обработки данных. Наиболее широко используемой системой оценки экологичных зданий является Leadership in Energy and Environmental Design (LEED). Разработанный Советом по экологическому строительству США , он доступен в нескольких категориях. В зависимости от рейтинга центры обработки данных могут получить серебряный, золотой или платиновый сертификат. Платиновый сертификат присуждается центрам обработки данных с высочайшим уровнем экологически ответственного строительства и эффективного использования ресурсов.

Центры обработки данных также могут быть сертифицированы в рамках Информационной программы по энергоэффективности национальных центров обработки данных Energy Star , являющейся частью инициативы Агентства по охране окружающей среды США и Министерства энергетики США. Программа сертифицирует здания и потребительские товары на предмет энергоэффективности. Сертификат Energy Star могут получить только центры обработки данных, которые входят в 25% лучших по энергоэффективности.

7/12°С против 10/15°С

Ещё одним важным моментов является выбор температуры теплоносителя в системах холодоснабжения на основе чиллеров. Стандартным является температурный график вых/вх = 7/12°С, однако в этом случае значительная часть холодильной мощности расходуется на получение конденсата (вплоть до 25% холодопроизводительности). В то же время для температурного графика вых/вх = 10/15°С ощутимая холодильная мощность в большинстве случаев равна полной (SHR=1).

Таким образом, при переходе от 7/12 к 10/15 полная холодопроизводительность снизится на 35-40%, а явная — всего на 15-17%. В итоге потребуется увеличить количество внутренних блоков, зато получим экономию в мощности чиллера плюс существунную экономию на системе увлажнения.

Итак, переход от температурного графика 7/12 к 10/15 приводит к следующим основным изменениям:

рост коэффициента эффективности теплообмена SHR от 0.75…0.90 до 0.97…1.0,
снижение явной холодопроизводительности внутреннего блока (на 15-17%),
рост холодопроизводительности чиллера (на 8-11%),
резкое снижение нагрузки на увлажнители (на 85-95%),
рост минимальной температуры, при которой мощность фрикулинга достигает мощности чиллера (с -5°С до -2°С).

Более того, в последнее время в технической документации всё чаще указывают мощность охлаждения при температурном графике 13/18°С, что и является логическим продолжением второго фактора в пункте «Свободное охлаждение».

Высота фальшпола

Фальшпол является воздуховодом для холодного потока воздуха и, как и любой воздуховод, требует расчета своего сечения. Если учесть, что ширина фальшпола задается шириной помещения, то расчету подлежит только высота.

Идеальной скоростью считаются величины порядка 1-1.5 м/с, однако на практике высота фальшпола при этом может оказаться недопустимо высокой, поэтому чаще расчет производят исходя из 2-2.5 м/с.

Вообще, в конечном итоге высота фальшпола зависит от средней мощности стойки (имеет место следующая цепочка: выше мощность стойки => больше воздуха на стойку => выше расход воздуха под фальшполом => больше высота фальшпола). Рекомендуемая высота фальшпола — около 500-700мм, вполне реализуема и высота в 1 метр. Конструктивно предельной является высота 1.5м — фальшпол превращается чуть ли не в технический этаж, где человек может стоять почти в полный рост. Данные соображения иллюстрирует следующий график:

Метрики

Было разработано несколько показателей для измерения эффективности энергопотребления в центрах обработки данных. Эффективность использования энергии (PUE) и эффективность использования углерода (CUE) — это два часто используемых показателя, созданных Green Grid (TGG), глобальным консорциумом, занимающимся повышением энергоэффективности в центрах обработки данных.

Эффективность использования энергии

PUE был изобретен в 2007 году и предлагал новые рекомендации по измерению энергопотребления в центрах обработки данных.

PUE=Total Facility PowerIT Equipment Power{\displaystyle \mathrm {PUE} ={{\mbox{Total Facility Power}} \over {\mbox{IT Equipment Power}}}}

Это соотношение описывает, сколько дополнительной энергии необходимо центру обработки данных для обслуживания ИТ-оборудования на каждый ватт, подаваемый на оборудование. Лучшее значение PUE, которое может иметь центр обработки данных, — это 1: идеальная ситуация без дополнительного использования энергии. Когда был введен PUE, исследования показали, что средний отраслевой PUE составлял от 2,5 до 3. В более поздних исследованиях средний PUE упал до 1,7 с использованием этой основы. PUE положил начало сдвигу в отрасли центров обработки данных в сторону повышения энергоэффективности.

PUE	1.2	1.5	2	2,5	3
Уровень эффективности	Очень эффективный	Эффективный	В среднем	Неэффективный	Очень неэффективно

Хотя PUE является наиболее часто используемым показателем для центров обработки данных для измерения энергоэффективности, его надежность все еще обсуждается;

Эффективность использования углерода

Эффективность использования углерода (CUE) — еще один показатель, используемый для измерения энергопотребления и устойчивости центров обработки данных. Он рассчитывается по следующей формуле:

CUE=TotalCO2EmissionsCausedITEquipmentPower{\displaystyle \mathrm {CUE} ={\frac {Total{\rm {{CO_{2}}EmissionsCaused}}}{ITEquipmentPower}}}

Другой способ выразить эту формулу — это произведение коэффициента выбросов углекислого газа (CEF) и PUE, где CEF — это килограмм, произведенный на каждый киловатт-час электроэнергии:CO2{\displaystyle {\ce {CO2}}}

CUE=CO2emitted(kgCO2eq)unitofenergy(kWh){\displaystyle \mathrm {CUE} ={\frac {\rm {{CO_{2}}emitted(kg{\rm {{CO_{2}}eq)}}}}{unitofenergy(kWh)}}} × TotalFacilityPowerITEquipmentPower{\displaystyle {\frac {TotalFacilityPower}{ITEquipmentPower}}}

Использование энергии

Увеличилось использование высокопроизводительных вычислительных технологий, в результате чего потребление энергии принесено в жертву повышению производительности. По оценкам отрасли, центры обработки данных потребляют от трех до пяти процентов мировой энергии. Согласно AFCOM государству опроса Центра данных, 70 процентов поставщиков центров обработки данных показали , что плотность мощности на стойку существенно увеличилась с 2013 года менеджеры были вынуждены искать новые пути к власти своих центров обработки данных с возобновляемыми источниками энергии источников такие как гидроэнергетика, солнечная, геотермальная и ветровая. Были разработаны более эффективные технологии для снижения энергопотребления центра обработки данных.

Гидроэлектростанция в центре обработки данных Light, Швейцария

Резервирование

Стандартным резервированием является схема N+1 — один резервный внутренний и наружный блоки. В больших залах с целью повышения надежности рекомендуется схема N+2.

Но отметим ещё один очень важный плюс резервирования. Он имеет место быть, когда в нормальном режиме работают все кондиционеры, в том числе и резервные, но с меньшим расходом. Выигрыш заключается в том, что потребляемая вентилятором мощность падает быстрее, чем расход воздуха.

Например, снижение расхода на 16% ведет к снижению электропотребления на 19%. Т.е. в системе с 5 рабочими и одним резервным блоком при работе всех 6 блоков электропотребление будет на 15% ниже, чем в случае режима ротации — работы 5 блоков и незадействованного шестого.

Изоляция холодного коридора

Рис. 2. Изоляция холодного коридора на примере решений компании Schroff

Одно из самых больших преимуществ контейнеризации холодного коридора (рис. 2) — то, что независимо от подпольного или надпотолочного расположения системы охлаждения коридор заполняется холодным воздухом, а доступ горячему воздуху туда прегражден. Это обеспечивает подачу максимального объема холодного воздуха к оборудованию и минимизирует разницу температуры между верхними и нижними частями серверных шкафов.

Когда холодный воздух выталкивается через промежутки между напольной плиткой, он поднимается лишь на небольшую высоту, если только не поднять его вентилятором. Компьютерные вентиляторы обычно поднимают и затягивают внутрь этот воздух, но он все-таки нагревается при подъеме. Тем не менее при полной контейнеризации холодного коридора внутри него температура воздуха на пути от пола до потолка остается ближе к необходимому «конечному» значению.

Как отмечалось выше, необязательно охлаждать воздух до 13 градусов, как это традиционно делалось ранее. Верхний предел, устанавливаемый ASHRAE, составляет 27 градусов, поэтому можно задать температуру около 24 градусов и не беспокоиться за безопасность оборудования. Это позволит увеличить значение температуры, заданное при настройке кондиционеров, что уменьшит их энергопотребление. Противники метода говорят, что тогда остальная часть помещения неизбежно превратится в горячий коридор с температурой 35 и более градусов и все пространство, кроме изолированного холодного коридора, будет некомфортным для работы.

Важная и трудная задача технологии контейнеризации холодного коридора — поддержание и контроль воздушного баланса. Компьютерное оборудование требует определенного количества воздуха для охлаждения. Если доступен только воздух, подаваемый в изолированный холодный коридор, нужно установить перфорированную или решетчатую напольную плитку или решетку под потолок и тогда компьютеры получат весь необходимый им воздух.

Свободное охлаждение

Центр обработки данных работает в круглогодичном режиме, поэтому отвод тепла также требуется круглый год. Но в холодное время года нет смысла в реализации парокомпрессионного холодильного цикла: достаточно контура теплоносителя, который будет просто охлаждаться наружным воздухом. Именно эту функцию и предоставляет фрикулинг (свободное охлаждение). Энергозатратный компрессор отключен, а потребляют энергию только циркуляционные насосы.

В описанном алгоритме фрикулинг может работать только в системах холодоснабжения на основе чиллеров: роль теплоносителя выполняет вода или её незамерзающие растворы. Фреоновое кондиционирование свободным охлаждением оснастить невозможно — движущей силой фреонового цикла является именно компрессор. Однако в последнее время стали появляться и фреоновые кондиционеры с функцией фрикулинга, но реализован он совсем иначе: холодный воздух послупает в ЦОД непосредственно с улицы через фильтры.

Необходимость функции фрикулинга ещё более подтверждается следующими двумя факторами:

современной тенденцией к расширению диапазона температур в ЦОДах,
в случае изолирования холодного коридора в стойки попадает воздух с температурой порядка 14-16°С (в отличие от случая без изоляции, когда температура на входе в стойки составляет около 20°С). Но в стойки вполне допустимо подавать и 20°С, т.е. становится возможным поднять температуру теплоносителя, следовательно, на несколько градусов расширяется диапазон наружных температур, в которых эффективен фрикулинг: если ранее система могда работать целиком за счет свободного охлаждения при температурах -5°С и ниже, то в новых условиях диапазон расширился: -1..+1°С и ниже.

Расчет числа напольных решеток

Количество напольных решеток рассчитывается как отношение общего расхода воздуха кондиционеров к пропускной способности одной решетки и необходимо правильно выбрать последнее. Занижение или завышение расхода воздуха через решетку генерирует следующие цепи негативных изменений:

занижение расхода воздуха через решетку => увеличение числа решеток => падение избыточного давления воздуха под фальшполом,
завышение расхода воздуха через решетку => резкий (в квадратичной зависимости) рост её аэродинамического сопротивления => снижение расхода воздуха, обеспечиваемого вентиляторами кондиционеров => снижение холодильной мощности.

Оптимальным расходом воздуха является величина порядка 1500м3/час на одну решетку.

Самые востребованные решения по организации изоляции горячих и холодных коридоров

1. Изоляция холодного коридора и охлаждение внутрирядными кондиционерами

Внутрирядный кондиционер устанавливается в одном помещении со стойками. Кондиционер всасывает нагретый воздух из неизолированного горячего коридора. Воздух фильтруется, охлаждается, увлажняется и подается в изолированный холодный коридор. Холодный воздух охлаждает IT-оборудование, нагревается и отводится обратно в ГК, далее цикл повторяется.

Изоляция холодного коридора , внутрирядные кондиционеры

Плюсы:

подходит для низких помещений, так как не требуется сооружение фальшпола и фальшпотолка;
кондиционер ставится рядом со стойкой и эффективно охлаждает без потерь давления;
изоляция коридора служит защитой от проникновения посторонних лиц к ИТ-оборудованию.

Минусы:

воздух в помещении нагревается до +32…+38°С;
для обслуживания кондиционеров нужно допускать инженеров в серверное помещение;
трубопроводы системы кондиционирования проходят рядом со стойками, при утечке воды или хладагента есть риск повреждения оборудования.

2. Изоляция холодного коридора и охлаждение шкафными кондиционерами

Кондиционеры устанавливаются по периметру помещения. Шкафной фальшпольный кондиционер всасывает нагретый воздух из зала. Воздух фильтруется, увлажняется, охлаждается и нагнетается под фальшпол, а далее подается в изолированный ХК через перфорацию фальшпола. Охлаждается IT-оборудование, нагретый воздух возвращается в зал, далее цикл повторяется.

Система изоляции холодного коридора и охлаждение шкафными кондиционерами

Плюсы:

ограничен доступ посторонних в изолированный холодный коридор с IT-оборудованием.

Минусы:

требуется фальшпол;
температура в помещении высокая (+32…+38°С);
для обслуживания кондиционеров инженеры допускаются в машзал.

3. Изоляция холодного коридора и охлаждение шкафными кондиционерами

Процесс охлаждения идентичен вышеописанному варианту, но есть одно отличие: фальшпольные кондиционеры ставятся в отдельном помещении (венткамере).

Плюсы:

трубопроводы максимально удалены от IT-оборудования, нет риска утечки жидкостей в серверном помещении;
обслуживать кондиционеры можно, не заходя в машзал, IT-персонал и инженеры систем охлаждения не пересекаются между собой;
оборудование изолированного коридора защищено от доступа посторонних.

Минусы:

требуется устройство фальшпола, единого для машзала и смежного помещения;
общая температура в зале остается высокой (+32…+38°С).

4. Изоляция горячего коридора и охлаждение внутрирядными кондиционерами

Схема работает аналогично первому варианту, но с одним отличием: изолируется не холодный, а горячий коридор.

Изоляция горячего коридора и охлаждение внутрирядными кондиционерами

Плюсы:

температура в помещении комфортна для персонала (+20…+24 °С);
кондиционер устанавливается в непосредственной близости от стоек, за счет чего холодный воздух подается к оборудованию без потерь давления;
не требуется сооружение фальшпола или фальшпотолка;
подходит для низких помещений.

Минусы:

для обслуживания кондиционеров требуется доступ инженеров в машзал;
трубопроводы проходят рядом с оборудованием, есть риск утечки жидкостей в серверном помещении.

5. Изоляция горячего коридора и охлаждение шкафными кондиционерами

Шкафной кондиционер всасывает горячий воздух из фальшпотолка машзала. Воздух фильтруется, увлажняется, охлаждается и нагнетается под фальшпол. Через перфорацию фальшпола воздух подается в машзал. IT-оборудование охлаждается, нагретый воздух уходит в изолированный горячий коридор, а затем в фальшпотолок. Далее цикл повторяется.

Плюсы:

в помещении дата-центра поддерживается комфортная температура (+20…+24°С).

Минусы:

требуется устройство фальшпола и фальшпотолка, что возможно только в высоких помещениях;
для обслуживания системы охлаждения инженеры допускаются в зал с ИТ-оборудованием.

6. Изоляция горячего коридора и «стена холода»

Система предусматривает установку кондиционера в соседнем помещении (венткамере). Машзал и венткамера имеют единый фальшпотолок, в котором циркулирует горячий воздух. Кондиционер всасывает нагретый воздух из венткамеры, охлаждает его и подает в машзал через проем в перегородке. В результате образуется «стена холода», холодный воздух заполняет все помещение и охлаждает стойки. Далее нагретый воздух отводится в фальшпотолок, цикл повторяется.

Плюсы:

кондиционеры установлены в отдельном помещении, для их обслуживания не нужно допускать инженеров в машзал;
в дата-центре поддерживается комфортная температура (+20…+24 °С).

Минусы:

требуется сооружение фальшпотолка.

Метрики

Было разработано несколько показателей для измерения энергоэффективности в центрах обработки данных. Эффективность использования энергии (PUE) и эффективность использования углерода (CUE) — два часто используемых показателя, созданные Зеленая сетка (TGG), глобальный консорциум, занимающийся повышением энергоэффективности в центрах обработки данных.

Эффективность использования энергии

пUE=Общая мощность объектаМощность ИТ-оборудования{ displaystyle mathrm {PUE} = {{ mbox {Общая мощность оборудования}} over { mbox {Мощность ИТ-оборудования}}}}

PUE	1.2	1.5	2	2.5	3
Уровень эффективности	Очень эффективный	Эффективный	Средний	Неэффективный	Очень неэффективно

Эффективность использования углерода

CUE=ТоталCО2EмяssяопsCатыsеdяТEqтыяпмептпошер{ displaystyle mathrm {CUE} = { frac {Total { rm {{CO_ {2}} EmissionsCaused}}} {ITEquipmentPower}}}

Другой способ выразить эту формулу — это произведение коэффициента выбросов диоксида углерода (CEF) и PUE, где CEF — это кг CO2{ displaystyle { ce {CO2}}} на каждый киловатт-час электроэнергии производится:

CUE=CО2емяттеd(kграммCО2еq)тыпятожеперграммy(kWчас){ displaystyle mathrm {CUE} = { frac { rm {{CO_ {2}} выброшено (кг { rm {{CO_ {2}} экв)}}}} {unitofenergy (кВтч)}}} × ТоталFаcялятyпошеряТEqтыяпмептпошер{ displaystyle { frac {TotalFacilityPower} {ITEquipmentPower}}}

Резервные холодильные машины

В то время как тепло дата-центра переходит в воду установок CRAC, вода из холодильного контура проходит в систему холодильной машины, изображенную в центре схемы. Холодильные машины оснащены высокоэффективным компрессором для отвода тепла от холодильного контура (справа на схеме) к контуру отвода тепла (слева на схеме). Контуры отвода тепла еще называют «внешними» контурами. Наиболее эффективные холодильные машины оборудованы центробежными компрессорами, менее эффективные используют спиральные или компрессоры другой конструкции. Холодильные машины являются крупнейшим потребителем энергии в холодильной установке, поэтому представляют много возможностей для улучшения эффективности с помощью интеллектуальных инноваций.

Как показано на схеме оборудования WDC-8 AiNET, можно соединить не более 3 холодильных машин между холодильным и наружным контурами. Кроме очевидных преимуществ отказоустойчивости и резервности, это также представляет важный аспект энергоэффективности. В общем, более эффективным является использование двух холодильных машин на 50 % их мощности, чем одной – с 100 % мощностью. Измерения в этой отрасли промышленности и данные производителя доказывают, что холодильные машины более эффективны при частичных нагрузках (менее чем 100 %), чем с применением полной мощности. Поэтому часто выгоднее использовать больше холодильных машин с более низким уровнем мощности, чем меньшее количество – с полной мощностью.

Многие операторы дата-центров не имеют альтернативы в этом отношении. С лишь двумя холодильными машинами на объект или «модуль», — это предложение из ряда «все или ничего»… или еще хуже – резервная холодильная машина используется как главная установка! Благодаря наличию нескольких холодильных машин, AiNET работает с высокой эффективностью (то есть, сокращен PUE) при поддерживании полностью резервной 100 % мощности.

Утечки воздушного потока

В системе кондицонирования ЦОДа воздух является теплоносителем и процесс охлаждения тем эффективнее, чем выше расход воздуха, проходящий через ИТ-стойку. Однако утечки потока холодного воздуха приводят к уменьшению расхода, следовательно, и к снижению теплосъема от оборудования. Таким образом, при проектировании, монтаже и эксплуатации ЦОДа необходимо создать все условия для максимизации воздушного потока, контактирующего с ИТ-оборудованием. Этому способствуют следующие меры:

герметизация фальшпола (закрытие всех отверстий, кроме специально предусмотренных для прохода воздуха решеток),
упорядоченная прокладка кабельных трасс как под фальшполом, так и в помещении,
заглушка неиспользуемых секций в стойке. Эффект от использования заглушек иллюстрирует следующая картинка от компании APC:
выгородка термоизолирующим материалом холодного или горячего коридоров,
освобождение прямого пути для горячего воздуха к кондиционерам,
поддержание постоянного избыточного давления под фальшполом (рекомендуется 20Па).

Особенности архитектур с изолированными коридорами

Стойки располагаются вплотную друг к другу без зазоров.
Чтобы упростить и удешевить систему изоляции, не применяя дополнительных конструктивных решений, рекомендуется: — напротив друг друга располагать стойки одной ширины; — в одном коридоре ставить стойки одинаковой высоты и желательно одного производителя.

Для новых пожарных зон, которые образовались при изоляции коридоров, нужно предусмотреть дополнительные средства пожаротушения.
Рабочая температура в помещении дата-центра приближается к температуре неизолированного коридора. Например, при изолировании горячего коридора в комнате будет 20-24 градуса (средняя температура неизолированного ХК).
Есть возможность организовать систему контроля и управления доступом для каждого изолированного коридора — это особенно удобно для коммерческих ЦОД, в которых коридоры обслуживаются разными клиентами.

Технологии

Некоторые технологии повышают эффективность и снижают потребление энергии в центрах обработки данных.

Маломощные серверы

Модульный центр обработки данных IBM

Серверы с низким энергопотреблением более энергоэффективны, чем обычные серверы в центрах обработки данных. Они используют технологию смартфонов, которая пытается сбалансировать производительность с потреблением энергии. Первые серверы с низким энергопотреблением были представлены в 2012 году крупными поставщиками ИТ, такими как Dell и Hewlett-Packard . При правильном использовании серверы с низким энергопотреблением могут быть намного эффективнее обычных серверов. Они могут существенно повлиять на эффективность центра обработки данных, снизить энергопотребление и эксплуатационные расходы охлаждающих устройств.

Модульные дата-центры

Модульный центр обработки данных представляет собой портативный центр обработки данных , которые могут быть размещены в любом месте требуется емкость данных. По сравнению с традиционными центрами обработки данных они рассчитаны на быстрое развертывание, энергоэффективность и высокую плотность размещения. Эти готовые дата-центры в коробке стали очень популярными. Модульный центр обработки данных HP EcoPod поддерживает более 4000 центров обработки данных с рейтингом PUE 1,05 дюйма и воздушным охлаждением.

Свободное воздушное охлаждение

Схематический чертеж серверных стоек с защитой холодного коридора и без него (1) устройство циркуляции воздуха (2) холодный коридор (3) серверные стойки (4) теплый коридор (5) барьер между холодным и теплым коридорами. Синие линии: поток холодного воздуха; красные линии: поток теплого воздуха

В системах естественного воздушного охлаждения используется наружный воздух вместо традиционных кондиционеров в компьютерных залах центров обработки данных (CRAC). Хотя наружный воздух по-прежнему необходимо фильтровать и увлажнять, для охлаждения центра обработки данных с помощью этого метода требуется гораздо меньше энергии. Здесь важна температура наружного воздуха, и расположение центра обработки данных играет решающую роль в этой технологии.

Локализация горячего и холодного коридора

В этом методе ряды стоек выравниваются задними сторонами серверов друг к другу; проходы закрыты, чтобы захватить воздух. В локализации горячего коридора тепло, производимое серверами, перекачивается в охлаждающие устройства. В замкнутых коридорах холодный воздух перекачивается в закрытые коридоры. Оба метода сдерживания более эффективны, чем традиционные технологии охлаждения, и могут помочь снизить потребление энергии (и его влияние). Хотя это может быть труднее реализовать, локализация горячего коридора более эффективна, чем изоляция холодного коридора.

Повторное использование отработанного тепла

Центры обработки данных используют электроэнергию, выделяя более 98 процентов этой электроэнергии в виде тепла. Отработанное тепло можно активно повторно использовать, а центр обработки данных превращается в безотходную систему отопления с замкнутым циклом. Примеры включают:

Центр обработки данных IBM Reusing Data Center в Швейцарии, где тепло согревает местный бассейн
В Финляндии центры обработки данных Яндекс и Академика заменяют тепло, используемое в 500–1000 домов, на энергию центров обработки данных.
Amazon повторно использовала тепло из ближайшего центра обработки данных для биосферного проекта в Сиэтле.

Ультразвуковое увлажнение

Центр обработки данных Facebook, построенный по индивидуальному заказу, в Принвилле, штат Орегон.

Некоторая влажность необходима для эффективной работы центров обработки данных и предотвращения повреждения устройств и серверов. Ультразвуковое увлажнение использует ультразвук для создания влаги, используя на 90 процентов меньше энергии, чем традиционные методы, такие как паровые увлажнители сопротивления.

Охлаждение испарением

Испарительное охлаждение снижает тепло за счет испарения воды. Используются два основных метода: испарительные подушки и системы распыления под высоким давлением. С помощью испарительных подушек — более популярного метода — воздух пропускается через подушечки, заставляя воду испаряться и охлаждая воздух. Другой метод, системы распыления под высоким давлением, требует большей площади и потребляет больше энергии с помощью насосов. Испарительное охлаждение зависит от географического положения и времени года, поскольку и то, и другое влияет на уровень влажности воздуха. По сравнению с традиционными механическими системами охлаждения, испарительное охлаждение обычно потребляет значительно меньше электроэнергии.