Анализ рынка систем охлаждения ЦОД

Сравнительный анализ рынка систем охлаждения ЦОД в России показывает, что охлаждение с помощью жидкого теплоносители лидирует по сравнению с воздушными системами. Этому есть несколько объяснений.

Первая причина – экономическая выгода - жидкий теплоноситель дешевле. Вторая причина – большой выбор подобных систем охлаждения и многообразие технологических решений.

Классификация систем жидкого охлаждения

Охлаждение электронного оборудования жидкостного типа условно можно разделить на следующие категории:

• охлаждение контактным способом;
• погружной способ охлаждения;
• охлаждение в две фазы (кипящее).

Рассмотрим каждый из способов охлаждения электронного оборудования и устройств.

Контактное охлаждение

Охлаждающий элемент непосредственно контактирует с нагревающимся узлом электроники и отводит лишнее тепло. Охлаждающий агент в таких системах – дистиллированная вода с присадкой пропилен гликоля. Процентное соотношение присадки и воды подбирается таким образом, чтобы увеличить теплоёмкость и снизить риск коррозии.

Системы контактного охлаждения делают из меди или алюминия, металлов, обеспечивающих минимальное тепловое сопротивление.

Контактное охлаждение может быть двух типов:

• точечное – лишнее тепло отводится от определенных компонентов оборудования (процессор, видеокарта). Данный тип охлаждения хорошо зарекомендовал себя при модернизации воздушных систем охлаждения, так как требует минимальных доработок. Лидеры производства систем точечного охлаждения – бренды CoolIT и Asetek;
• холодная плита – лишнее тепло выводится при помощи одного радиатора сложной конструкции, прилегающего ко всем греющимся элементам оборудования. Разработчик технологии – итальянская фирма Eurotech.

Обзор производителей контактных систем охлаждения:

• Asetek – снижает затраты на охлаждение на 50%. Компактность системы увеличивает плотность размещения оборудования в 2 раза. Гарантия полного отвода тепла – 99,9% при сроке окупаемости – 1 год;
• Rack DCLC от CoolIT – оперативная и простая модернизация воздушного охлаждения;
• ЗАО «Интерконсул» разработки ЭкоФЛОПС, планируют в ближайшее время выпуск линии точечного охлаждения МК-5 с производительностью отвода тепла до 550 кВт.
• холодная плита системы Boosterот Eurotech – сейчас фирмами Прософт и ProModz ведутся разработки собственной системы охлаждения на базе программируемых интегральных схем по данной технологии;
• РСК в линии охладителей «Торнадо» - отечественные разработки по отводу тепла методом холодной плиты RSC PetaStream.

Среди ведущих производителей систем охлаждения в России надо отметить фирму «Т-Платформы» (системы A и V-Class), разработавшую новое решение съёмных модулей охладительной плиты вместо жёстко припаянных.

Погружной метод

Компоненты оборудования погружаются в теплоноситель – метод ранее применялся в масляных трансформаторах. Хладагент – масляный диэлектрик (минеральный или синтетический). Система занимает немного места, так как насосы, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя, можно вынести за пределы машинного зала.
Два варианта погружного охлаждения:

• один общий контейнер – в нем можно разместить до 42 серверных единиц;
• индивидуальный корпус – гибкий монтаж за счёт отдельного герметичного контейнера для каждой стойки или полки.

Ведущие производители погружного охлаждения:

• Green Revolution Cooling – системы CarnotJet, теплоёмкость выше показателей воздушного охлаждения в 1000 раз. Минус системы – требуется большая площадь под горизонтальный контейнер охлаждения. Снижение расходов на охлаждение – 35%;
• Tsubame-KFC производства Японии – энергетически эффективная система Shoubu эффективность 8 ГФЛОПС/Вт с производительностью по LINPACK - 412 ТФЛОПС без ускорителей циркуляции;
• IMMERS 660 и 880 производства РФ – энергетическая эффективность PUE=1,037.

ЭкоФЛОПС разрабатывает новую погружную систему охлаждения ВК-3 в индивидуальном корпусе.

Кипящие системы

Это метод охлаждения пока находится в стадии разработки и, хотя имеет отличные перспективы в плане экологии и эффективности, стоимость оборудования очень высока, поэтому применяется только в качестве эксперимента в крупных ЦОД Европы и США.

Метод воздушного охлаждения

Мощную циркуляцию воздуха и регулировку уровня влажности в помещении дата-центра обеспечивают прецизионные кондиционеры. Такие кондиционеры устанавливаются на плитах фальшпола, под которым и циркулирует поток воздуха, охлаждая оборудование.
Лучшие системы воздушного кондиционирования:

• кондиционеры с системой «closecontrol» Вайбос- непрерывное автоматическое поддержание нужной температуры и влажности, 11 размеров вертикальной стойки;
• кондиционеры HPS от Liebert– кассетный блок с боковым забором воздуха, производительность 6.4кВт - 14.6кВт;
• прецизионные шкафные системы кондиционирования Uniflair – есть возможность выбора холода (фреон или вода), есть возможность добавлять необходимый функционал.

Рекомендовать конкретный тип воздушного охлаждения сложно, так как необходимо оценивать параметры ЦОД в комплексе – площадь, технические параметры оборудования, конструктивные особенности здания.