Энергопотребление систем охлаждения в ЦОД (центрах обработки «Pin-Up» может достигать 40% от общих затрат, что делает поиск энергоэффективных решений критически важным. Одним из перспективных подходов является фреоновый фрикулинг - гибридная система, сочетающая компрессорное охлаждение на фреоне и свободное охлаждение (фрикулинг).

В этой статье рассмотрим, как фреоновый фрикулинг применяется в ЦОД, его преимущества, «Pin-Up» особенности и экономическую эффективность.

«Pin-Up» «Pin-Up» свободного охлаждения

Система 1 с использованием драйкулеров.

В дата-центрах такой фрикулинг работает по двум основным «Pin-Up»

1. Режим свободного охлаждения (фрикулинг).

• Когда температура «Pin-Up» воздуха опускается ниже заданного уровня (обычно +10°C и ниже), система переключается на пассивное охлаждение..
• Хладагент циркулирует через теплообменники (драйкулеры) без «Pin-Up» компрессоров.
• Электроэнергия тратится «Pin-Up» на работу насосов и вентиляторов, что снижает энергопотребление на 50-70%

2. Компрессорный режим (фреоновое охлаждение).

• При повышении наружной «Pin-Up» включается компрессор.
• Обеспечивается стабильное охлаждение серверных стоек даже в жаркую «Pin-Up»
• Автоматическое переключение «Pin-Up» режимами позволяет оптимизировать энергозатраты в зависимости от сезона и климатических условий.

Этот тип фрикулинга применяется в «Pin-Up» случаев и сегодня, но и у такой системы есть определенный минусы, а именно:

Сложность проектирования.

• Требуется дополнительный гидравлический расчет и подбор насосных «Pin-Up» с запорно- регулирующей арматурой.
• Требуется проектирование системы автоматики.

Высокие капитальные затраты.

• Необходимость установки драйкулеров, «Pin-Up» сложной автоматики.
• Необходимость «Pin-Up» площадей под насосные группы.
• Срок окупаемости - 3-7 лет в зависимости от климата и «Pin-Up» на электроэнергию.

Техническое обслуживание.

• Контроль за «Pin-Up» антифриза (утечки, замена по истечении срока годности).
• Коррозия теплообменников и запорно-регулирующей арматуры.

Безопасность.

Есть риск прорыва трубопроводов в зоне установки серверных «Pin-Up»

Система 2 «Pin-Up» с использованием наружного воздуха: принцип работы и «Pin-Up» в ЦОД

Фрикулинг за счет наружного воздуха - это метод охлаждения дата-центров, при котором холодный уличный воздух напрямую или опосредованно используется для отвода тепла от серверного оборудования. Этот подход позволяет значительно снизить энергопотребление систем охлаждения, «Pin-Up» в регионах с холодным или умеренным климатом.

1. Принцип работы.

• Наружный воздух забирается напрямую с улицы и подается в серверные залы через «Pin-Up» фильтров.
• «Pin-Up» воздух из ЦОД выводится наружу.

Преимущества:

• Максимальная «Pin-Up» (PUE может достигать 1.05-1.1).
• Простота конструкции.

Недостатки:

• Не все климатические зоны и условия подходят. К «Pin-Up» зоны с высокой снеговой нагрузкой и низкими отрицательными температурами(особенно резкими перепадами) не подходят для это типа фрикулинга.
• Требуется высококачественная «Pin-Up» (пыль, влага, загрязнения) - повышенные затраты на замену фильтров.
• «Pin-Up» могут стать выше чем на системе с драйкуллерами из-за применения более производительных систем увлажнения.
• Существенные геометрические ограничения помещения - внутренние блоки кондиционеров должны быть расположены у внешних стен и «Pin-Up» беспрепятственный забор воздуха.
• Сложность проектирования - «Pin-Up» системы воздуховодов.
• Сложность монтажных работ - дополнительно к «Pin-Up» прокладка воздуховодов.

Для решения вопросов надежности, снижения «Pin-Up» затрат и более простого проектирования и монтажа была разработана инновационная система фреонового фрикулинга.

Преимущества фреонового фрикулинга «Pin-Up» «Pin-Up» для ЦОД

1. Снижение PUE (Power «Pin-Up» Effectiveness).

• PUE = Общее энергопотребление ЦОД
• Внедрение фрикулинга «Pin-Up» снизить PUE до 1.2-1.4, что соответствует лучшим мировым практикам.

2. Экономия электроэнергии.

• В зонах с умеренным и холодным климатом(90% территории «Pin-Up» фрикулинг может работать до 80% времени в году, значительно сокращая затраты.
• Экономия на охлаждении достигает 30-60% по «Pin-Up» с традиционными прецизионными кондиционерами.

На графике ниже приведены расчетные «Pin-Up» с учетом времени стояния температуры в году.

3. Простота проектирования и монтажа.

Система проектируется и монтируется как обычный прецизионный кондиционер с воздушным охлаждением «Pin-Up»

4. Низкие капитальные затраты.

Прецизионный кондиционер с фреоновым фрикулингом всего на 12% «Pin-Up» обычного прецизионного кондиционера с воздушным охлаждением.

5. Высокая надежность и безопасность.

• Отсутствует угроза протечки теплоносителя.
• Доступно резервирование фреонового насоса.
• В случае выхода фреонового насоса из строя система переключается на компрессорное охлаждение и работает как обычный «Pin-Up» кондиционер с воздушным охлаждением конденсатора.
• Фреоновый контур не требует обслуживания и «Pin-Up» на весь срок службы прецизионного кондиционера

6. Экологичность.

• Снижение углеродного следа за счёт меньшего «Pin-Up»
• Не требует утилизации отработанного теплоносителя

«Pin-Up»

Фреоновый фрикулинг - это оптимальное решение для ЦОД в умеренном и холодном климате, позволяющее значительно снизить энергопотребление и эксплуатационные затраты. Несмотря на более высокие первоначальные «Pin-Up» технология быстро окупается за счёт экономии электроэнергии и повышения экологичности дата-центра. С развитием альтернативных хладагентов и систем автоматизации фреоновый фрикулинг станет стандартом для энергоэффективных ЦОД будущего.