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.