Альтернативные решения для охлаждения Дата-центра
Большинство дата-центров до сих пор используют традиционные методы охлаждения: кондиционеры, агрегаты CRAC (прецизионные кондиционеры), горячие и холодные коридоры и какие-нибудь методы уменьшения расходов на охлаждение. Такие технологии как свободное охлаждение дата-центра становятся стандартными составляющими схем охлаждения, однако существует множество других, нетрадиционных методов, которые становятся всё более популярными.
Недавно Microsoft разместил дата-центр на дне океана. Последовавшая огласка показала заинтересованность операторов в поисках более эффективных систем охлаждения. Наиболее перспективные идеи должны быть воплощены изначально, а не после постройки дата-центра. Поэтому их стоит учитывать еще на этапе планирования.
Далее перечислены менее известные способы охлаждения.
Решения на горных склонах
Снег:
Уже запущен ряд проектов, которые используют снег в местах с повышенным выпадением осадков в качестве охлаждающей среды, когда погода становится более теплой. White Data Center Project в Хоккайдо, Япония запустил пилотный проект, в котором небольшой дата-центр использует холод от груды снега для охлаждения объекта, а вырабатываемое тепло для отопления теплицы.
Тестовый проект утилизировал груды снега, собранные зимой, которые затем вместе со специальными веществами использовались в более теплые месяцы. Груды снега размещались на вершинах радиаторов для снятия тепла. Проект расположен в индустриальном парке и надеется заинтересовать представителей бизнеса.
Технология датируется 2012 г, когда Lawson, сеть круглосуточных магазинов, ввела полностью изолированную систему охлаждения на основе снега в магазине в северной Японии. Вместо использования груд снега магазин использовал 100 метровый контейнер, способный хранить снег в твердом состоянии без дополнительного охлаждения. Вода шедшая по трубам через контейнер охлаждалась и попадала в систему кондиционирования.
Снег был продемонстрирован в качестве круглогодичной охлаждающей среды при отсутствии скоплений снега рядом с объектом. Тем не менее такой способ накладывает определенные ограничения на расположения дата-центра.
Изобретая колесо
Термальное колесо: вращающийся теплообменник забирает горячий воздух в одной половине своего периода и впускает холодный свежий воздух в другой. Матричное окружение колеса поглощает тепловую энергию и в свою очередь охлаждается холодным воздухом.
Такой тип кондиционирования работает только в заранее спроектированных условиях.
Годами используемый в промышленности, термальное колесо недавно появилось в дата-центрах, когда две европейские компании соединили тепловое колесо и систему изоляции горячего воздуха для создания технологии в 2007.
Основной плюс этого колеса в том, что в отличии от традиционных методов, процесс является внешним по отношению к дата-центру, ограничивает загрязнение извне и минимизирует влажность от необработанного воздуха.
Как и другие технологии охлаждения, которые используют наружный воздух, термальное колесо ограничено зонами, где есть хороший холодный воздух. В 2016 году данную технологию применил дата-центр в Чикаго.
Горячая штучка
Геотермальный метод; использование естественной разницы в температуре между дата-центром и окружающей землей, этот метод создает закрытую циркуляцию воздуха, используют температуру в среднем в 10 градусов находящуюся пять метров под землей. Закрытая циркуляция означает отсутствие загрязнения окружающей среды и дата-центра.
Множество дата-центров в средней полосе США пользуются данным методом охлаждения. В Скандинавии некоторые дата-центры передают горячую воду через трубы, идущие к океанам используя разницу в температурах. Google охлаждает свой дата-центра в Хамине, Финляднии, используя воды Северного моря.
Для геотермального охлаждения требуется расположение, где есть подходящая разница температур и возможность строить под землей.
Болота
Испаряющее охлаждение используется сотни, если не тысячи лет, однако в дата-центрах оно появилось недавно.
Прямое паровое охлаждение лучше всего работает в горячем сухом климате, так как использует естественное испарение воды с влажной проводящей среды через которую идет горячий воздух, тем самым охлаждая его.
Испарительные установки являются простыми и эффективными с точки зрения сборки и операционных затрат, охлаждение не использует потенциально вредных реагентов в отличии от кондиционеров. Однако это работает только в зонах с подходящими температурой и влажностью.
Охлаждение продолжает оставаться одной из самых дорогих статей расходов дата-центров. Будут сделаны новые и переделаны старые технологии для создания более экономичных дата-центров.