صحبت در مورد فناوری خنک کننده مرکز داده
رشد سریع ساخت مرکز داده منجر به تجهیزات بیشتر و بیشتر در اتاق کامپیوتر شده است که محیط خنک کننده با دما و رطوبت ثابت را برای مرکز داده فراهم می کند.
مصرف برق مرکز داده بسیار افزایش می یابد و به دنبال آن افزایش متناسبی در سیستم های خنک کننده، سیستم های توزیع برق، یو پی اس ها و ژنراتورها ایجاد می شود که مصرف انرژی مرکز داده را با چالش بزرگی مواجه می کند.
در زمانی که کل کشور از حفظ انرژی و کاهش انتشار حمایت می کند، اگر مراکز داده کورکورانه انرژی اجتماعی را مصرف کنند، ناگزیر توجه دولت و مردم را به خود جلب خواهند کرد. نه تنها برای توسعه آینده مراکز داده مساعد نیست، بلکه با اخلاق اجتماعی نیز در تضاد است، بنابراین مصرف انرژی به دغدغه مندترین محتوای ساخت مرکز داده تبدیل شده است.
برای توسعه یک مرکز داده، باید به طور مداوم مقیاس آن را گسترش داد و ناگزیر تجهیزات را افزایش داد. این را نمی توان کاهش داد، اما استفاده از تجهیزات باید بهبود یابد. بخش بزرگ دیگری از مصرف انرژی، اتلاف گرما است. مصرف انرژی سیستم تهویه مطبوع مرکز داده تقریباً یک سوم مصرف انرژی کل مرکز داده را تشکیل می دهد. اگر بتوانید روی این موضوع سختتر کار کنید، اثر صرفهجویی در انرژی مرکز داده بهبود مییابد. بلافاصله. مستقیما. بنابراین، چه فناوریهای خنککننده در مرکز داده موجود است و مسیرهای توسعه آینده کدامند؟ پاسخ در این مقاله پیدا خواهد شد.
سیستم خنک کننده هوا
سیستم انبساط مستقیم هوا خنک به سیستم هوا خنک تبدیل می شود. در سیستم خنک کننده هوا، نیمی از حلقه گردش مبرد در سیستم تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر مرکز داده و بقیه در کندانسور هوا خنک در فضای باز قرار دارد. گرمای داخل اتاق ماشین از طریق خط لوله ای که از مبرد برای گردش استفاده می کند به محیط بیرون فشرده می شود. هوای گرم گرما را به کویل اواپراتور و سپس به مبرد منتقل می کند. مبرد با دمای بالا و فشار بالا توسط کمپرسور کندانسور به بیرون فرستاده می شود و سپس گرما را به فضای بیرون می تاباند. سیستم خنک کننده هوا بازده انرژی نسبتاً کمی دارد و مستقیماً گرما را توسط باد دفع می کند. از منظر خنک کننده، مصرف انرژی اصلی توسط کمپرسور، فن داخلی و کندانسور بیرونی هوا خنک تولید می شود. با توجه به چیدمان متمرکز یونیت های خارجی، زمانی که یونیت های بیرونی همه در تابستان روشن می شوند، پدیده انباشت گرمای موضعی مشهود است که باعث کاهش راندمان خنک کننده و تأثیر استفاده از آن می شود. علاوه بر این، سر و صدای یونیت بیرونی با هوا خنک تأثیر بیشتری بر محیط اطراف دارد و مستعد تأثیر بر ساکنان اطراف است. نمی توان از خنک کننده طبیعی استفاده کرد و صرفه جویی در انرژی نسبتاً کم است. اگرچه سیستم خنک کننده هوا دارای راندمان اتلاف حرارت پایین و مصرف انرژی بالا است، اما همچنان پرکاربردترین روش اتلاف حرارت در مراکز داده است.
سیستم خنک کننده مایع
سیستم های خنک کننده هوا دارای کاستی های اجتناب ناپذیر خود هستند. برخی از مراکز داده شروع به تغییر به خنک کننده مایع کرده اند و رایج ترین آنها سیستم های خنک کننده با آب است. سیستم خنک کننده آب گرما را از طریق تبادل صفحه حذف می کند و تبرید پایدار است. یک برج خنک کننده در فضای باز یا خنک کننده خشک برای جایگزینی کندانسور برای تبادل حرارت مورد نیاز است. خنک کننده آب یونیت بیرونی با هوا خنک را حذف می کند که مشکل نویز را حل می کند و تأثیر کمی بر محیط دارد. سیستم خنککننده آب پیچیدهتر، پرهزینهتر و نگهداری آن دشوار است، اما میتواند نیازهای سرمایش و صرفهجویی در انرژی مراکز داده بزرگ را برآورده کند. علاوه بر خنک کننده آبی، خنک کننده روغن نیز وجود دارد. در مقایسه با خنک کننده آب، سیستم خنک کننده روغن می تواند مصرف انرژی را بیشتر کاهش دهد. اگر سیستم خنک کننده روغن اتخاذ شود، مشکل گرد و غباری که خنک کننده هوای سنتی با آن مواجه است دیگر وجود نخواهد داشت و مصرف انرژی بسیار کمتر خواهد بود. بر خلاف آب، روغن یک ماده غیر قطبی است که بر مدار مجتمع الکترونیکی تأثیری نمی گذارد و به سخت افزار داخلی سرور آسیب نمی رساند. با این حال، سیستم های خنک کننده مایع همیشه در بازار رعد و برق و بارانی بوده اند و مراکز داده کمی از این روش استفاده می کنند. زیرا سیستم خنک کننده مایع، چه غوطه وری باشد و چه روش های دیگر، نیاز به فیلتر شدن مایع دارد تا از مشکلاتی مانند تجمع آلاینده ها، رسوبات بیش از حد و رشد بیولوژیکی جلوگیری شود. برای سیستم های مبتنی بر آب، مانند سیستم های خنک کننده مایع که از برج های خنک کننده یا تبخیر و غیره در حجم معین استفاده می کنند، باید با مشکل رسوب در کنار حذف بخار مقابله کرد و نیاز به جداسازی و جداسازی آن دارد."زهکشی شده" برای دفع، حتی پس از آن درمان این ممکن است مشکلات زیست محیطی ایجاد کند. سیستم خنک کننده تبخیری یا آدیاباتیک
فن آوری خنک کننده تبخیری روشی برای خنک کردن هوا با استفاده از کاهش دما است. هنگامی که آب با هوای گرم جاری مواجه می شود، شروع به تبخیر و تبدیل به گاز می کند. اتلاف حرارت تبخیری برای مبردهایی که برای محیط زیست مضر هستند مناسب نیست و هزینه نصب آن پایین است. نیازی به استفاده از کمپرسورهای سنتی ندارد، مصرف انرژی پایینی دارد و از مزایای صرفه جویی در انرژی، حفاظت از محیط زیست، صرفه جویی و بهبود کیفیت هوای داخل خانه برخوردار است. کولر تبخیری یک فن بزرگ است که هوای گرم را روی پد آب مرطوب می کشد. هنگامی که آب در پد مرطوب تبخیر می شود، هوا خنک می شود و به بیرون رانده می شود. با تنظیم جریان هوای کولر می توان دما را کنترل کرد. خنک کننده آدیاباتیک به این معنی است که در طی فرآیند افزایش آدیاباتیک هوا، فشار هوا با افزایش ارتفاع کاهش می یابد و بلوک هوا به دلیل انبساط حجمی خود به صورت خارجی عمل می کند که منجر به کاهش دمای خود هوا می شود. برای مرکز داده، این روش های خنک کننده هنوز جدید هستند.
سیستم خنک کننده بسته
پوشش رادیاتور سیستم خنک کننده بسته آب بندی شده و یک مخزن انبساط اضافه می شود. در حین کار، بخار خنک کننده وارد مخزن انبساط می شود و پس از خنک شدن به رادیاتور برمی گردد که می تواند از تبخیر زیاد مایع خنک کننده جلوگیری کرده و دمای نقطه جوش مایع خنک کننده را افزایش دهد. سیستم خنک کننده بسته می تواند اطمینان حاصل کند که موتور به مدت 1 تا 2 سال نیازی به اضافه کردن آب خنک کننده ندارد. هنگام استفاده، مهر و موم باید برای دریافت اثر اطمینان حاصل شود. مایع خنک کننده در مخزن انبساط را نمی توان پر کرد و فضایی برای انبساط باقی می گذارد. پس از دو سال استفاده، تخلیه و فیلتر می شود و قبل از ادامه استفاده، ترکیب و نقطه انجماد تنظیم می شود. محصور به این معنی است که جریان هوا ناکافی است، که به راحتی می تواند باعث ایجاد مشکلات موضعی بیش از حد شود. خنک کننده بسته اغلب با خنک کننده آب یا خنک کننده مایع ترکیب می شود و سیستم خنک کننده آب نیز می تواند به یک سیستم بسته تبدیل شود که می تواند گرما را به طور مؤثرتری دفع کند و راندمان خنک کننده را بهبود بخشد.
علاوه بر روشهای اتلاف گرما که در بالا توضیح داده شد، روشهای اتلاف گرمای فوقالعاده زیادی وجود دارد و حتی برخی از آنها مورد استفاده عملی قرار گرفتهاند. به عنوان مثال، با استفاده از اتلاف گرمای طبیعی، مرکز داده در کشورهای سردسیر شمال اروپا ساخته می شود یا در بستر دریا ساخته می شود، و تجهیزات موجود در مرکز داده از طریق" بسیار عمیق سرد" خنک می شوند. مانند مرکز داده ای که فیس بوک در ایسلند ساخته است، مایکروسافت نیز در حال ساخت یک مرکز داده در زیر دریا است. علاوه بر این، خنک کننده آب را می توان بدون آب استاندارد استفاده کرد، آب دریا، فاضلاب خانگی یا حتی آب گرم را می توان برای دفع گرما برای مرکز داده استفاده کرد. به عنوان مثال، علی بابا از آب دریاچه هزار جزیره برای دفع گرما استفاده می کند. گوگل یک مرکز داده در Hamina فنلاند ایجاد کرده است که از آب دریا برای دفع گرما استفاده می کند. eBay مرکز داده خود را در بیابان ساخته است. میانگین دمای فضای باز مرکز داده حدود 46 درجه سانتیگراد است. .
در بالا، فناوریهای متداول برای خنکسازی مرکز داده معرفی میشود، که برخی از آنها هنوز در حال بهبود مستمر هستند و هنوز فناوریهای آزمایشگاهی هستند. برای روند آینده اتلاف حرارت مرکز داده، علاوه بر مراکز محاسباتی با کارایی بالا و سایر مراکز داده مبتنی بر اینترنت، اکثر مراکز داده به مکان هایی با قیمت کمتر و هزینه برق کمتر منتقل خواهند شد. با استفاده از فناوریهای پیشرفتهتر اتلاف گرما، هزینههای عملیات مرکز داده و تعمیر و نگهداری را بیشتر کاهش داده و کارایی انرژی را بهبود میبخشد.
