Veri merkezinin ısı yayma teknolojisi üzerine tartışma

Veri merkezi inşaatının hızlı büyümesi, bilgisayar odasında veri merkezi için sabit bir sıcaklık ve nem soğutma ortamı sağlayan daha fazla ekipmana yol açmaktadır. Veri merkezinin güç tüketimi büyük ölçüde artacak, ardından soğutma sistemi, güç dağıtım sistemi, ups ve jeneratörün orantılı olarak artması, veri merkezinin enerji tüketimine büyük zorluklar getirecektir. Tüm ülkenin enerji tasarrufu ve emisyon azaltımını savunduğu bir zamanda, veri merkezi körü körüne sosyal enerji tüketirse, kaçınılmaz olarak hükümetin ve insanların dikkatini çekecektir. Veri merkezinin gelecekteki gelişimine yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda sosyal ahlaka da aykırıdır. Bu nedenle, veri merkezi yapımında enerji tüketimi en çok endişe duyulan içerik haline gelmiştir. Veri merkezini geliştirmek için ölçeği sürekli genişletmek ve ekipmanları artırmak gerekiyor. Bu azaltılamaz, ancak kullanımda ekipmanın kullanım oranının iyileştirilmesi gerekir. Enerji tüketiminin bir diğer büyük kısmı ısı dağılımıdır. Bir veri merkezi iklimlendirme sisteminin enerji tüketimi, tüm veri merkezinin enerji tüketiminin neredeyse üçte birinden fazlasını oluşturmaktadır. Bu konuda daha fazla çaba gösterebilirsek, veri merkezinin enerji tasarrufu etkisi hemen olacaktır. Peki, veri merkezindeki ısı dağıtma teknolojileri nelerdir ve gelecekteki gelişim yönleri nelerdir? Cevap bu makalede bulunacak.

Hava soğutma sistemi

Hava soğutmalı direkt genleşme sistemi, hava soğutma sistemine dönüşür. Hava soğutma sisteminde soğutucu akışkan sirkülasyon devrelerinin yarısı veri merkezi makine dairesi klimasında, geri kalanı dış hava soğutma kondenserinde yer almaktadır. Makine dairesi içindeki ısı, soğutucu akışkan sirkülasyon boru hattı vasıtasıyla dış ortama sıkıştırılır. Sıcak hava, ısıyı evaporatör bobinine ve ardından soğutucuya aktarır. Yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı soğutucu, kompresör tarafından dış kondansatöre gönderilir ve ardından ısıyı dış atmosfere yayar. Hava soğutma sisteminin enerji verimliliği nispeten düşüktür ve ısı doğrudan rüzgar tarafından dağıtılır. Soğutma açısından, ana enerji tüketimi kompresörden, iç fandan ve hava soğutmalı dış kondenserden gelir. Dış ünitelerin merkezi yerleşimi nedeniyle, tüm dış üniteler yaz aylarında açıldığında, soğutma verimliliğini azaltacak ve kullanım etkisini etkileyecek yerel ısı birikimi belirgindir. Ayrıca, hava soğutmalı dış ünitenin gürültüsü çevredeki çevre üzerinde büyük bir etkiye sahiptir ve bu da çevredeki sakinler üzerinde kolayca etki yaratır. Doğal soğutma benimsenemez ve enerji tasarrufu nispeten düşüktür. Hava soğutma sisteminin soğutma verimi yüksek olmamasına ve enerji tüketiminin hala yüksek olmasına rağmen veri merkezinde halen en yaygın kullanılan soğutma yöntemidir.

Sıvı soğutma sistemi

Hava soğutma sisteminin kaçınılmaz dezavantajları vardır. Bazı veri merkezleri sıvı soğutmaya yönelmeye başladı ve en yaygın olanı su soğutma sistemi. Su soğutma sistemi, ısı değişim plakasından ısıyı uzaklaştırır ve soğutma stabildir. Isı değişimi için kondenserin değiştirilmesi için dış mekan soğutma kulesi veya kuru soğutucu gereklidir. Su soğutma, hava soğutmalı dış üniteyi iptal eder, gürültü sorununu çözer ve çevre üzerinde çok az etkisi vardır. Su soğutma sistemi karmaşık, pahalı ve bakımı zordur, ancak büyük veri merkezlerinin soğutma ve enerji tasarrufu gereksinimlerini karşılayabilir. Su soğutmaya ek olarak, yağ soğutma vardır. Su soğutma ile karşılaştırıldığında, yağ soğutma sistemi enerji tüketimini daha da azaltabilir. Yağ soğutma sistemi benimsenirse, geleneksel hava soğutmanın karşılaştığı toz sorunu ortadan kalkar ve enerji tüketimi çok daha düşüktür. Suyun aksine yağ, elektronik entegre devreyi etkilemeyen ve sunucunun dahili donanımına zarar vermeyen polar olmayan bir maddedir. Bununla birlikte, sıvı soğutma sistemi piyasada her zaman gök gürültüsü ve yağmur olmuştur ve çok az veri merkezi bu yöntemi benimseyecektir. Çünkü sıvı soğutma sistemi ister daldırma ister diğer yöntemler olsun, kirletici birikimi, aşırı tortu ve biyolojik büyüme gibi sorunlardan kaçınmak için sıvının filtrasyonunu gerektirir. Soğutma kuleli sıvı soğutma sistemleri veya buharlaşma önlemleri gibi su bazlı sistemler için, tortu problemlerinin belirli bir hacimdeki buharın uzaklaştırılmasıyla tedavi edilmesi ve bu tür bir arıtma işlemi uygulansa bile bunların ayrılmaları ve “tahliye edilmesi” gerekir. çevre sorunlarına neden olabilir.

Evaporatif veya adyabatik soğutma sistemi

Evaporatif soğutma teknolojisi, sıcaklığın düşmesini kullanarak havayı soğutma yöntemidir. Su, akan sıcak hava ile karşılaştığında buharlaşmaya ve gaz haline gelmeye başlar. Evaporatif ısı dağılımı çevreye zararlı soğutucu akışkanlar için uygun değildir, kurulum maliyeti düşüktür, geleneksel kompresöre ihtiyaç yoktur, enerji tüketimi düşüktür ve enerji tasarrufu, çevre koruma, ekonomi ve iç hava kalitesini iyileştirme avantajlarına sahiptir. . Evaporatif soğutucu, ıslak su pedine sıcak hava çeken büyük bir fandır. Islak peddeki su buharlaştığında hava soğutulur ve dışarı itilir. Soğutucunun hava akışını ayarlayarak sıcaklık kontrol edilebilir. Adyabatik soğutma, havanın adyabatik yükselmesi sürecinde, yüksekliğin artmasıyla hava basıncının düşmesi ve hava bloğunun hacim genişlemesi nedeniyle harici olarak çalışması ve hava sıcaklığının düşmesine neden olması anlamına gelir. Bu soğutma yöntemleri, veri merkezi için hala yenidir.

Kapalı soğutma sistemi

Kapalı soğutma sisteminin radyatör kapağı kapatılır ve genleşme tankı eklenir. Çalışma sırasında, soğutma sıvısı buharı genleşme tankına girer ve soğutmadan sonra radyatöre geri akar, bu da soğutma sıvısının büyük miktarda buharlaşma kaybını önleyebilir ve soğutma sıvısının kaynama noktası sıcaklığını iyileştirebilir. Kapalı soğutma sistemi, motorun 1 ~ 2 yıl boyunca soğutma suyuna ihtiyaç duymamasını sağlayabilir. Kullanımda, etkiyi elde etmek için sızdırmazlık sağlanmalıdır. Genleşme deposundaki soğutma sıvısı doldurulamaz ve genleşme için yer kalır. İki yıllık kullanımdan sonra boşaltın ve filtreleyin ve bileşimini ve donma noktasını ayarladıktan sonra kullanmaya devam edin. Bu, yetersiz hava akışının yerel aşırı ısınmaya neden olmasının kolay olduğu anlamına gelir. Kapalı soğutma genellikle su soğutma veya sıvı soğutma ile birleştirilir. Su soğutma sistemi, ısıyı daha etkin bir şekilde dağıtabilen ve soğutma verimliliğini artıran kapalı bir sisteme de dönüştürülebilir.

Yukarıda tanıtılan ısı dağıtma yöntemlerine ek olarak, bazıları pratikte bile uygulanmış birçok harika ısı dağıtma yöntemi vardır. Örneğin, soğuk İskandinav ülkelerinde veya deniz tabanına veri merkezi kurmak için doğal ısı dağılımı benimsenir ve veri merkezindeki ekipmanı soğutmak için “aşırı derin soğuk” kullanılır. Facebook'un İzlanda'daki veri merkezi, Microsoft'un deniz tabanındaki veri merkezi gibi. Ayrıca su soğutmada standart su kullanılamaz. Veri merkezini ısıtmak için deniz suyu, evsel atık su ve hatta sıcak su kullanılabilir. Örneğin, Alibaba, ısı dağılımı için Qiandao Gölü'nün suyunu kullanır. Google, Finlandiya'nın Hamina kentinde ısı dağılımı için deniz suyunu kullanan bir veri merkezi kurdu. EBay, veri merkezini çölde kurdu. Veri merkezinin ortalama dış ortam sıcaklığı yaklaşık 46 santigrat derecedir.

Yukarıdakiler, bazıları hala sürekli iyileştirme sürecinde olan ve halen laboratuvar teknolojileri olan veri merkezi ısı dağılımının ortak teknolojilerini tanıtmaktadır. Veri merkezlerinin gelecekteki soğutma eğilimi için, yüksek performanslı bilgi işlem merkezlerine ve diğer İnternet tabanlı veri merkezlerine ek olarak, çoğu veri merkezi daha düşük fiyatlı ve daha düşük enerji maliyeti olan yerlere taşınacaktır. Daha gelişmiş soğutma teknolojisinin benimsenmesiyle veri merkezlerinin işletme ve bakım maliyetleri daha da düşürülecek ve enerji verimliliği artırılacaktır.