Keskustelua datakeskuksen lämmönpoistotekniikasta

Konesalirakentamisen nopea kasvu johtaa siihen, että tietokonehuoneeseen tulee yhä enemmän laitteita, jotka tarjoavat konesalille tasaisen lämpötilan ja kosteuden jäähdytysympäristön. Konesalin virrankulutus kasvaa voimakkaasti, minkä jälkeen jäähdytysjärjestelmän, sähkönjakelujärjestelmän, ups ja generaattorin suhteellinen lisäys tuo suuria haasteita konesalin energiankulutukselle. Aikana, jolloin koko maa ajaa energiansäästöä ja päästöjen vähentämistä, jos datakeskus sokeasti kuluttaa sosiaalista energiaa, se herättää väistämättä hallituksen ja ihmisten huomion. Se ei ainoastaan ​​edistä palvelinkeskuksen tulevaa kehitystä, vaan on myös vastoin sosiaalista moraalia. Siksi energiankulutuksesta on tullut eniten huolestuttava sisältö konesalin rakentamisessa. Palvelinkeskuksen kehittämiseksi on tarpeen jatkuvasti laajentaa mittakaavaa ja lisätä laitteistoa. Tätä ei voida vähentää, mutta laitteiden käyttöastetta on parannettava käytössä. Toinen suuri osa energiankulutuksesta on lämmön poistuminen. Konesali-ilmastointijärjestelmän energiankulutus on lähes kolmannes koko konesalin energiankulutuksesta. Jos voimme panostaa tähän enemmän, datakeskuksen energiansäästövaikutus on välitön. Mitkä ovat konesalin lämmönpoistotekniikat ja mitkä ovat tulevaisuuden kehityssuunnat? Vastaus löytyy tästä artikkelista.

Ilmanjäähdytysjärjestelmä

Ilmajäähdytyksen suoralaajenemisjärjestelmästä tulee ilmajäähdytysjärjestelmä. Ilmajäähdytysjärjestelmässä puolet kylmäainekiertopiireistä sijaitsee konesalin konehuoneen ilmastointilaitteessa ja loput ulkoilman jäähdytyslauhduttimessa. Konehuoneen sisällä oleva lämpö puristetaan ulkoympäristöön kylmäainekiertoputken kautta. Kuuma ilma siirtää lämmön höyrystimen patteriin ja sitten kylmäaineeseen. Kompressori lähettää korkean lämpötilan ja korkeapaineisen kylmäaineen ulkolauhduttimeen ja säteilee sitten lämpöä ulkoilmakehään. Ilmajäähdytysjärjestelmän energiatehokkuus on suhteellisen alhainen ja lämpö haihtuu suoraan tuulen vaikutuksesta. Jäähdytyksen näkökulmasta pääasiallinen energiankulutus tulee kompressorista, sisätuulettimesta ja ilmajäähdytteisestä ulkolauhduttimesta. Ulkoyksiköiden keskitetyn sijoittelun ansiosta, kun kaikki ulkoyksiköt ovat päällä kesällä, paikallinen lämmön kerääntyminen on ilmeistä, mikä vähentää jäähdytystehoa ja vaikuttaa käyttövaikutukseen. Lisäksi ilmajäähdytteisen ulkoyksikön melu vaikuttaa suuresti ympäröivään ympäristöön, mikä on helppo vaikuttaa ympäröiviin asukkaisiin. Luonnollista jäähdytystä ei voida ottaa käyttöön, ja energiansäästö on suhteellisen alhainen. Vaikka ilmajäähdytysjärjestelmän jäähdytystehokkuus ei ole korkea ja energiankulutus on edelleen korkea, se on silti konesalin yleisimmin käytetty jäähdytysmenetelmä.

Nestejäähdytysjärjestelmä

Ilmanjäähdytysjärjestelmällä on väistämättömät haitansa. Jotkut konesalit ovat alkaneet siirtyä nestejäähdytykseen, ja yleisin on vesijäähdytysjärjestelmä. Vesijäähdytysjärjestelmä poistaa lämmön lämmönvaihtolevyn kautta ja jäähdytys on vakaa. Ulkojäähdytystorni tai kuivajäähdytin tarvitaan lauhduttimen vaihtamiseen lämmönvaihtoa varten. Vesijäähdytys kumoaa ilmajäähdytteisen ulkoyksikön, ratkaisee meluongelman ja vaikuttaa vain vähän ympäristöön. Vesijäähdytysjärjestelmä on monimutkainen, kallis ja vaikea ylläpitää, mutta se voi täyttää suurten datakeskusten jäähdytys- ja energiansäästövaatimukset. Vesijäähdytyksen lisäksi on öljyjäähdytys. Vesijäähdytykseen verrattuna öljyjäähdytysjärjestelmä voi edelleen vähentää energiankulutusta. Jos öljyjäähdytysjärjestelmä otetaan käyttöön, perinteisen ilmajäähdytyksen kohtaama pölyongelma ei enää ole olemassa ja energiankulutus on paljon pienempi. Toisin kuin vesi, öljy on ei-polaarinen aine, joka ei vaikuta elektroniseen integroituun piiriin eikä vahingoita palvelimen sisäistä laitteistoa. Nestejäähdytysjärjestelmä on kuitenkin aina ollut ukkosta ja sadetta markkinoilla, ja harvat datakeskukset ottavat tämän menetelmän käyttöön. Koska nestejäähdytysjärjestelmä, olipa kyseessä upotus tai muut menetelmät, vaatii nesteen suodattamisen, jotta vältetään ongelmat, kuten epäpuhtauksien kerääntyminen, liiallinen sedimentti ja biologinen kasvu. Vesipohjaisissa järjestelmissä, kuten nestejäähdytysjärjestelmissä, joissa on jäähdytystorni tai haihdutustoimenpiteitä, sedimenttiongelmat on käsiteltävä poistamalla höyryä tietyssä tilavuudessa, ja ne on erotettava ja "purettava", vaikka tällainen käsittely voi aiheuttaa ympäristöongelmia.

Haihdutus- tai adiabaattinen jäähdytysjärjestelmä

Haihdutusjäähdytystekniikka on menetelmä, jolla ilmaa jäähdytetään käyttämällä lämpötilan laskua. Kun vesi kohtaa virtaavan kuuman ilman, se alkaa höyrystyä ja muuttua kaasuksi. Haihtuva lämmönpoisto ei sovellu ympäristölle haitallisille kylmäaineille, asennuskustannukset ovat alhaiset, perinteistä kompressoria ei tarvita, energiankulutus on alhainen ja sillä on energiansäästön, ympäristönsuojelun, taloudellisuuden ja sisäilman laadun parantamisen etuja. . Haihdutusjäähdytin on suuri tuuletin, joka imee kuumaa ilmaa märkälle vesityynylle. Kun vesi märässä tyynyssä haihtuu, ilma jäähtyy ja työnnetään ulos. Lämpötilaa voidaan säätää säätämällä jäähdyttimen ilmavirtaa. Adiabaattinen jäähdytys tarkoittaa, että ilman adiabaattisen nousun prosessissa ilmanpaine laskee korkeuden kasvaessa ja ilmalohko toimii ulkoisesti tilavuuden laajenemisen vuoksi, mikä johtaa ilman lämpötilan laskuun. Nämä jäähdytysmenetelmät ovat edelleen uusia datakeskuksen kannalta.

Suljettu jäähdytysjärjestelmä

Suljetun jäähdytysjärjestelmän jäähdyttimen korkki tiivistetään ja paisuntasäiliö lisätään. Käytön aikana jäähdytysnestehöyry tulee paisuntasäiliöön ja virtaa takaisin jäähdyttimeen jäähdytyksen jälkeen, mikä voi estää jäähdytysnesteen suuren haihtumishäviön ja parantaa jäähdytysnesteen kiehumispistelämpötilaa. Suljetulla jäähdytysjärjestelmällä voidaan varmistaa, että moottori ei tarvitse jäähdytysvettä 1-2 vuoteen. Käytössä tiivistys on varmistettava vaikutuksen saavuttamiseksi. Paisuntasäiliössä olevaa jäähdytysnestettä ei voida täyttää, joten paisuntatilaa jää. Kahden vuoden käytön jälkeen tyhjennä ja suodata ja jatka käyttöä koostumuksen ja jäätymispisteen säätämisen jälkeen. Tämä tarkoittaa, että riittämätön ilmavirta aiheuttaa helposti paikallista ylikuumenemista. Suljettu jäähdytys yhdistetään usein vesi- tai nestejäähdytykseen. Vesijäähdytysjärjestelmästä voidaan tehdä myös suljettu järjestelmä, joka voi johtaa tehokkaammin lämpöä ja parantaa jäähdytystehokkuutta.

Edellä esiteltyjen lämmönpoistomenetelmien lisäksi on monia upeita lämmönpoistomenetelmiä, joista osa on jopa sovellettu käytännössä. Luonnollista lämmönpoistoa käytetään esimerkiksi palvelinkeskuksen rakentamiseen kylmiin Pohjoismaihin tai merenpohjaan, ja palvelinkeskuksen laitteiden jäähdyttämiseen käytetään "äärimmäistä syvää kylmää". Kuten Facebookin datakeskus Islannissa, Microsoftin datakeskus merenpohjassa. Lisäksi vesijäähdytyksessä ei voi käyttää tavallista vettä. Palvelinkeskuksen lämmittämiseen voidaan käyttää merivettä, talousjätevettä ja jopa kuumaa vettä. Esimerkiksi Alibaba käyttää Qiandao-järven vettä lämmön hajauttamiseen. Google on perustanut Haminaan merivettä lämmönpoistoon käyttävän datakeskuksen. EBay on rakentanut datakeskuksensa erämaahan. Palvelinkeskuksen keskimääräinen ulkolämpötila on noin 46 celsiusastetta.

Yllä oleva esittelee yleiset datakeskusten lämmönpoistotekniikat, joista osa on edelleen jatkuvassa parantamisessa ja ovat edelleen laboratoriotekniikoita. Palvelinkeskusten tulevan jäähdytystrendin vuoksi tehokkaiden laskentakeskusten ja muiden Internet-pohjaisten palvelinkeskusten lisäksi useimmat palvelinkeskukset siirtyvät paikkoihin, joissa hinnat ja tehokustannukset ovat alhaisemmat. Edistyneemmän jäähdytystekniikan käyttöönoton myötä konesalien käyttö- ja ylläpitokustannukset pienenevät entisestään ja energiatehokkuus paranee.