Отвод тепла от стоечного оборудования в ЦОДах

П. Л. Ронжин, Е. В. Шеин, А. В. Мартынюк

В последнее время в прессе, а также на специализированных семинарах и конференциях активно обсуждается тема повышения энергонагруженности стоек в центрах обработки данных (ЦОД) и, как следствие, возникновение проблем с их охлаждением. Называются разные цифры удельных нагрузок: 10, 20, 30 и даже 80 кВт на стойку! Однако в абсолютном большинстве ЦОДов в России, как, впрочем, и во всем мире, эксплуатируются стойки с тепловой нагрузкой не более 5–6 кВт. При этом часть производителей оборудования для ЦОДов, например Emerson Network Power, APC, Rittal, Knu..rr (в составе Emerson) и др., публикуют материалы, в которых тепловая нагрузка, равная 5–6 кВт на стойку, называется максимальной, при которой возможно поддержание нормального теплового режима стоечного оборудования с использованием ставшей уже практически традиционной системы кондиционирования с прецизионными кондиционерами и раздачей воздуха к стойкам через перфорированные панели фальшпола. Не ставя под сомнение значимость и правильность технических решений вышеперечисленных компаний по организации внутристоечного охлаждения, попробуем разобраться в проблемах охлаждения, возникающих при строительстве ЦОДа с удельной тепловой нагрузкой на стойку 10 кВт при использовании традиционной системы кондиционирования.

Точка отсчета

При проектировании любых систем кондиционирования и холодоснабжения, в том числе для ЦОДов, следует руководствоваться техническим заданием заказчика, а также действующими СНиПами, стандартами, правилами, инструкциями и т. п. Приведем перечень документов, на которые мы будем ориентироваться при проработке технического решения:

• СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;

• СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы»;

• СНиП II-3-79** «Строительная теплотехника»;

• СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»;

• ПОТ Р М 015-2000 «Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации фреоновых холодильных установок»;

• СН 512-78 «Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин».

• ANSI/TIA-942-2005 Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers.

В соответствии с инструкцией СН 512-78 в рабочей зоне помещений с электронно-вычислительным оборудованием должны поддерживаться следующие параметры воздуха: температура +22 °С ± 2 °С, относительная влажность 52% ± 7%. Малознакомый российским подрядчикам по системам кондиционирования, но тем не менее широко востребованный в последнее время заказчиками ЦОДов стандарт TIA-942 требует поддержания температуры воздуха 20–25 °С и относительной влажности 40–55%.

Для того чтобы выполнить необходимые расчеты, примем, что в соответствии с требованиями стандарта TIA-942 стойки с оборудованием расставлены рядами, образующими так называемые холодные и горячие коридоры. При этом стойки охлаждаются воздухом, который забирается из холодного коридора. Нагреваясь во время прохождения через стойки, он выводится в горячий коридор, откуда транспортируется для повторного охлаждения.

Об авторах
Шеин Евгений Васильевич, 
генеральный директор ООО «ВентСпецСтрой»
Ронжин Петр Леонидович, 
директор ООО «ВентСпецСтрой»
Телефон: (495) 775-3791
info@ventss.ru
Мартынюк Александр Викторович, 
независимый эксперт, президент НП «АСЦОД»
Телефон: (495) 137-0043
info@datacenters.ru