26.05.2017

Солнце, ветер и вода, а также снег и сама земля могут стать лучшими друзьями создателей и операторов ЦОДов, помогая возводить и эксплуатировать энергоэффективные и экологичные объекты.

Новость потрясает интернет: В американском штате Невада, в самом сердце пустыни, в районе Reno, строится самый большой в мире ЦОД. При этом его строит не Google, не facebook, и даже не Apple – его строит предпочитающая держаться в тени компания-интегратор из известного во всем мире города-казино Лас Вегас, предприятие под названием Switch (не путайте со знаменитым фильмом Гая Риччи). Расположен этот ЦОД будет в Технопарке SUPERNAP Tahoe Reno Industrial Campus общей площадью 6,5 миллионов квадратных километров, снабженного самой современной инфраструктурой, гарантирующей скорость переноса данных 7 милисекунд. Switch занимает большую часть технопарка, и успел привлечь уже якорного арендатора ebay. Второй по величине ЦОД в этом технопарке строит знаменитая компания Apple. Но основная «фишка» этих ЦОДов -- не невиданные до сих пор размеры, а использование альтернативных технологий в системах получения электроэнергии и охлаждения.

Над всей Невадой безоблачное небо

150 МВт электроэнергии, которые необходимы компании Switch для ее ЦОД, будут большей частью получены при помощи солнечных батарей (100 МВт). Apple не отстает, и также рассчитывает получить 80% необходимой ему электроэнергии, а именно 20МВт, с помощью солнечных батарей. В прессе постоянно мелькают сообщения о том, что оставшиеся 20% должны быть также покрыты за счет альтернативных источников, а именно систем биогаза и ветряков. Несмотря на то, что эти сведения до сих пор никак не подтверждены, Apple не стесняется называть свой новый ЦОД полностью зеленым. В отличие от своего предпочитающего держаться в тени соседа, Apple активно рекламирует свой новый ЦОД. В сети курсирует, например, милая реклама «каждый раз, когда Вы посылаете сообщение или смайл, это происходит здесь (карта с локацией Apple в Неваде), где все системы 100% зеленые, а значит, работая с нами, Вы защищаете землю». Милое лукавство.

Поля солнечных батарей

Однако, как бы там ни было, солнечные батареи в этих ЦОДах действительно будут, и действительно обеспечат то количество электроэнергии, на которое эти ЦОДы рассчитаны. Вслед за Switch с Apple, facebook с Google, расположенные в том же технопарке, также делают основной акцент на использование солнечной энергии. И, хотя злые языки и поговаривают о том, что это связано всего лишь с государственными субсидиями на использование солнечной энергии - треть инвестиций в этот вид альтернативной энергетики засчитывается при уплате налогов. Или что компании срочно стали использовать энергию солнца лишь потому, что Трамп скоро планирует закончить субсидировать этот вид альтернативной энергии. Да, эти факторы также имеют место быть, но давайте не забывать о том, что именно в Неваде невероятное, почти самое большое в мире, количество солнечных дней в году, а именно более 300. Если и использовать солнечные батареи, то где же еще?

Добавьте еще к этому, что просто расположение самих батарей под определенным углом на крыше машинного зала снижает температуру воздуха в нем на 5К, и связанную с этим огромную экономию на системах охлаждения, и Вы получите действительно один из самых зеленых ЦОДов на Земле.

Сложно сказать, где в России можно было бы найти место с таким количеством солнечных дней в году, но вот климат Средней Азии для таких ЦОДов вполне подходит. Если бы не инфраструктура...

Недостаточно развитая инфраструктура, на мой взгляд, именно тот фактор, что мешает развитию зеленых ЦОДов в России и ближнем зарубежье. А как бы хотелось, подобно североевропейским и/или балтийским соседям просто охлаждать машинный зал холодным наружным воздухом, как минимум большуя часть года. Возможно, завтра?

Сугроб как инженерная система

А сегодня, может быть, кому-то пригодится опыт климатической установки, примененной на одном промышленном объекте в северной части России, где в зимний период выпадает большое количество осадков в виде снега. С учетом этого факта проектировщики разработали систему обогрева кровли и одновременного сброса тепла из контура охлаждения конденсаторов холодильных машин.

Здание промышленного предприятия с плоской кровлей не было рассчитано на природные условия региона: при большом скоплении снега нагрузка на опорные конструкции значительно превышала допустимую. С одной стороны, уборка снега с кровли занимала большое количество времени и отвлечение персонала от основного процесса производства. С другой стороны, технологический процесс требовал круглогодичное использование холода для охлаждения производственных линий.

Снег на крыше производственного здания — часть контура охлаждения

В связи с этим родилась гениальная на мой взгляд идея разместить трубную разводку от контура охлаждения конденсаторов непосредственно в пространстве кровельных перекрытий.

Температура в трубопроводах составляла +50 - +40 градусов, и, по расчетам, позволяла поддерживать температуру поверхности крыши +4 - +6 градусов, что обеспечивало как таяние снега, так и необходимое технологическое охлаждение. Отвод талой воды осуществлялся через дренажные каналы на кровле. Таким образом, в зимний период времени не требовалось использование вентиляторов на сухой градирне для обеспечения отвода тепла от холодильного оборудования. Как следствие значительно сокращался расход электроэнергии.

Мне кажется, прекрасный опыт, который стоило бы перенять на ЦОДах. Причем в этом году такая система охлаждения великолепно работала бы почти до самых майских праздников.

Военные бункеры — в мирных целях

Интересен также опыт Западноевропейских коллег. Если вспомнить не такую уж далекую историю, Западная Европа уже как-то боялась войны с Россией. Причем ядерной. И опасалась этого настолько сильно, что финансировала строительство большого количества бункеров для выживания человечества. Часть этих бункеров на сегодняшний день заброшены. А часть получила второе рождение, став, например, ЦОДом. Расскажу лишь о двух из них.

Бункер К7, рассположенный на расстоянии около 80 км от Цюриха, Швейцария, был построен еще в 1948 году. Все системы были автономны и рассчитанны таким образом, чтобы не зависеть от внешних источников энергии. С 1956 по 1976 служил даже тайным штабом швейцарской армии. После наступления связанной с развалом Советского Союза оттепели долгие годы был заброшен, и в 2007 году продан частной компании-провайдеру Deltalis.

На сегодняшний день там расположен современный высокотехнологичный и невероятно надежный ЦОД площадью 15.000,00 м² размером 7 Пентабайт. Для климатизации ЦОДа используютсяя горные грунтовые воды, ранее рассчитанные на пополнение запасов питьевой воды, а также климатизацию военного бункера. Даже в самые жаркие летние дни температура воды не превышает +5°C, что позволяет полностью отказаться от чиллеров.

Подводка грунтовых вод для охлаждения ЦОДа

Суперсовременное оптоволокно, позволяющее передавать данные со скоростью 8 миллисекунд, не единственное преимущество этого ЦОДа. Поскольку пожаротушение расположенного глубоко под землей ЦОДа сильно затруднено, было принято решение использовать в серверных воздух с очень низким содержанием кислорода. Для обеспечения необходимого ЦОДу количества электроэнергии были установлены солнечные батареи. Даже в условиях всего лишь 1470 солнечных часов, что составляет менее 62 солнечных дней в году (сравните с более чем 300 солнечных дней в Неваде), а также полного отсутствия государственных субсидий на этот вид альтернативной энергии установка полностью окупает себя. Для системы охлаждения бункера также используются грунтовые воды. Кроме того, часть избыточного тепла используется на обогрев наружных помещений. ЦОД обслуживает 15 человек. Инвестиции в ЦОД составили при этом всего лишь 3,5 Миллионов Евро – инвестиционные объемы ЦОДа на 60-70 стоек в Москве. И после этого Вы все еще верите, что энергоэффективно = дорого?

* * *

Несмотря на то, что старое поколение проектировщиков, люди с безусловно большим опытом и знаниями, боятся безчиллерных систем, мотивируя свои опасения отсутствием надежности таких систем, а также их высокой стоимостью, не стоит забывать о том, что техника и собственно инженерная наука, так же, как и Ай-Ти индустрия, за последние 20 лет значительно шагнули вперед. Успешный опыт не только зарубежных, но уже и российских коллег в области альтернативного охлаждения открывает современному ЦОДу новые горизонты и возможности. Стоит ли и дальше закрывать глаза на Его Величество Прогресс, находя оправдания весьма человеческой боязни нового? Цепляясь за отжившие концепции, сражаться с проектами-клонами конкурентов, демпингуя и понижая стоимость проектов до ухода в минус, лишь бы занять сотрудников работой? Идти на компромиссы с физикой и совестью, дабы хоть что-то заработать, надеясь на авось и холодное лето?

Или открыться новому и современному, создавая уникальные проекты и при этом зарабатывая на них?

Решать Вам.

Источник: www.iksmedia.ru