Сухие охладители для центров обработки данных предлагают водосберегающие альтернативы охлаждения со значительными преимуществами в области устойчивого развития, но климатические ограничения создают проблемы для их внедрения.

Традиционно охлаждение центров обработки данных требовало двух ключевых компонентов: большого количества воды и большого количества энергии. Сухие охладители предлагают потенциальную альтернативу.

Охлаждая ИТ-оборудование за счет меньших затрат электроэнергии и практически без потерь воды, сухие охладители для центров обработки данных могут помочь решить некоторые из наиболее острых проблем устойчивого развития, стоящих перед отраслью.

Однако сухие охладители в центрах обработки данных имеют и недостатки, и подходят не для всех объектов. Вот руководство о том, как они работают, их плюсах и минусах, а также о том, какое влияние сухое охлаждение может оказать на центры обработки данных в будущем.

Что такое сухое охлаждение в центре обработки данных?

Сухое охлаждение в центрах обработки данных — это метод рассеивания тепла, при котором для снижения температуры в помещении используется окружающий воздух.

Сухие охладители работают по принципу циркуляции жидкости из области накопления тепла, например, из серверного помещения центра обработки данных, в устройство, находящееся под воздействием наружного воздуха. Пока наружный воздух холоднее жидкости, она охлаждается, что снижает её температуру. Охлаждённая жидкость затем закачивается обратно в место сбора тепла, и процесс повторяется.

Ключевым элементом сухих охладителей является специализированный механизм теплообмена, при котором нагретая жидкость проходит через оребрённые трубки или пластины. Эти теплообменники максимально увеличивают площадь поверхности, соприкасающейся с окружающим воздухом, что обеспечивает эффективную теплопередачу без расхода воды.

Сухое охлаждение против градирен

Сухое охлаждение отличается от градирен, более распространённого метода охлаждения в центрах обработки данных. Градирни работают по принципу всасывания воды, пропускания её через области концентрации тепла, а затем испарения части воды для снижения температуры.

Между системами сухого охлаждения и градирнями есть два ключевых различия:

Таким образом, основное преимущество сухого охлаждения заключается в том, что оно более эффективно с точки зрения водо- и (в некоторых случаях) энергопотребления, чем традиционное охлаждение центров обработки данных .

Недостатки сухого охлаждения для центров обработки данных

Если сухое охлаждение эффективнее, почему его не используют все центры обработки данных? Ответ, как и в случае со многими другими экологичными технологиями в центрах обработки данных, сводится к стоимости и эффективности.

С точки зрения затрат, установка систем сухого охлаждения обычно обходится дороже, чем установка градирен. Они требуют более тщательного проектирования и более дорогостоящих компонентов, таких как специализированные теплообменники. В долгосрочной перспективе сухое охлаждение может сэкономить деньги за счёт снижения расходов на воду и электроэнергию, но первоначальные расходы могут оттолкнуть операторов центров обработки данных. По оценкам Министерства энергетики , в целом установка сухого охлаждения может стоить в три-четыре раза дороже установки влажного.

Другим существенным недостатком сухого охлаждения является его неэффективность в условиях высокой температуры наружного воздуха или повышенной влажности. Если температура окружающего воздуха выше температуры в серверной комнате, система не сможет охладить ваши системы. Влажный воздух представляет меньшую проблему для сухих охладителей, чем для градирен (которые становятся менее эффективными при повышенной влажности наружного воздуха и, следовательно, меньше способствуют испарению жидкости), но они всё равно не так эффективно передают тепло во влажных условиях.

Таким образом, подобно тому, как в настоящее время сложно обеспечить питание центров обработки данных исключительно чистой энергией из-за таких факторов, как колебания условий окружающей среды, во многих климатических условиях нереально использовать исключительно сухое охлаждение. Этот метод наиболее эффективен только в регионах, где наружная температура не превышает примерно 27°C (80°F), хотя принятие несколько более высоких температур внутри центров обработки данных может помочь немного увеличить этот предел.

Поскольку в большинстве регионов, где наблюдается рост центров обработки данных , такие климатические условия отсутствуют, сухое охлаждение вряд ли станет основным методом охлаждения центров обработки данных.

Ещё одним фактором, который следует учитывать, является занимаемая площадь. Сухим градирням обычно требуется больше места, чем градирням, для достижения той же охлаждающей способности, поскольку им требуется большая площадь поверхности для теплообмена между воздухом и жидкостью. Эта повышенная потребность в пространстве может быть проблематичной для центров обработки данных в густонаселённых городских районах или для объектов с ограниченными возможностями расширения.

Смешанный подход

Однако это не означает, что сухое охлаждение невозможно в других регионах. Возможен гибридный подход , сочетающий сухое охлаждение с градирнями. В рамках этой стратегии центр обработки данных будет включать оба типа систем охлаждения и переключаться между ними по мере необходимости в зависимости от температуры окружающей среды.

Конечно, гибридное охлаждение ЦОД обходится дороже, чем строительство только одной системы охлаждения. Но для операторов ЦОД, стремящихся сократить потери воды, это привлекательный вариант.