Нестандартные подходы к организации климатических систем в центрах обработки данных

Бесплатный доступ

Статья посвящена сравнению систем кондиционирования воздуха в центре обработки данных с учетом особенности его расположения в Пермском крае, РФ. Установлено, что применение более дорогой, но современной гибридной системы кондиционирования воздуха экономически целесообразно в данном регионе. Цель работы. Целью работы является оценка целесообразности и эффективности применения различных систем охлаждения воздуха с экономической точки зрения, в условиях размещения объекта на территории Пермского края. Материалы и методы. Сравнивается две системы охлаждения. Первая система охлаждения воздуха основана на прямой подаче холодного воздуха. Данная система имеет ограничения по температуре применения, ее можно использовать только при температурах окружающей среды ниже, чем температура охлаждаемого помещения примерно на 20 °С. Текущие затраты на электроэнергию, потребляемую на охлаждение помещения, в этом случае будут меньше. Вторая - классическая система кондиционирования, в которой охлаждение происходит за счет вскипания фреона в испарителе и последующего сжатия компрессором и переходов жидкую фазу в конденсаторе. Существуют различные вариации этой системы для практически любой климатической зоны. Текущие расходы (электроэнергия), вызванные работой этой системы, - выше. Но первоначальные затраты - меньше, так как такая система стоит дешевле. Ставится задача определить, будет ли положительный экономический эффект от внедрения системы с прямой подачей холодного воздуха. Исследование выполнено с помощью теоретических методов. Для этого взяты данные о температуре воздуха в г. Пермь за 2021 г. по дням и часам. Результаты исследования. Определено, какое количество дней и часов сможет работать одна или другая система: классического кондиционирования или гибридная система с возможностью прямой подачи охлажденного воздуха. Посчитаны затраты на электроэнергию при работе в первом и втором режимах. Определено количество необходимого климатического оборудования, с учетом его резервирования по схеме N+1. Определены примерные затраты на внедрение систем. Обсуждение и заключение. Выявлено, что затраты на внедрение более дорогой гибридной системы с поддержкой прямой подачи охлажденного воздуха в сравнении c классической системой кондиционирования окупятся в течение нескольких лет. Также определены существенные преимущества таких систем - более долгий срок службы вследствие меньшего использования компрессора системы охлаждения.

Еще

Система кондиционирования цод, free cooling, dx-система, дата-центр, движения воздушных масс в цод

Короткий адрес: https://sciup.org/147241766

IDR: 147241766   |   DOI: 10.14529/ctcr230303

Список литературы Нестандартные подходы к организации климатических систем в центрах обработки данных

  • Andrae A.S.G., Edler T. On Global Electricity Usage of Communication Technology: Trends to 2030 // Challenges. 2015. Vol. 6. P. 117-157. DOI: 10.3390/challe6010117
  • Koronen C., Ahman M., Nilsson L.J. Data centres in future European energy systems - energy efficiency, integration and policy // Energy Efficiency. 2020. Vol. 13, no. 1. P. 129-144. DOI: 10.1007/s12053-019-09833-8
  • Lawrence A. Rack Density is Rising // Uptime Institute Blog. New York, 2020. URL: https://j ournal .uptimeinstitute.com/rack-density-is-rising.
  • Ascierto R., Lawrence A. 2020 Data Center Industry Survey Results. New York: Uptime Institute, 2020. 443 p.
  • Rasmussen N. Guidelines for specifications of data center power density. American Power Conversion, 2005. 25 p.
  • СН 512-78. Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин. М.: Стройиздат, 1979. 28 с.
  • Data Center Power Equipment Thermal Guidelines and Best Practices. ASHRAE Technical Committee (TC) 9.9, 2016. 60 с.
  • Rasmussen N. Calculating Total Cooling Requirements for Data. American Power Conversion, 2003. 9 с.
  • СП 60.13330.2020 «СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». М.: Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации, 2020. 153 с.
  • Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2013 год. М.: Росгидромет, 2014. 109 с.
  • Чернов А.Н. Повышение эффективности работы кондиционеров, охлаждающих оборудование в центрах обработки данных: дис. ... канд. техн. наук. Тюмень, 2012. 123 с.
  • Данилов О.Л., Гаряев А.Б., Яковлев И.В. Энергосбережение в теплоэнергетике и тепло-технологиях. М.: Издательский дом МЭИ, 2010. 424 с.
  • Климатические данные. Просмотр климатических данных Practices [Электронный ресурс]. URL: http://pogoda-service.ru/climate.php (дата обращения: 13.12.2022).
  • Расписание погоды. Архив погоды [Электронный ресурс]. URL: https://rp5.ru/Погода_в_мире (дата обращения: 14.12.2022).
  • Плехов П.В., Мордвинова В.Д. Статистическая проверка примет о погоде применительно к Астраханской области // Астраханский вестник экологического образования. 2021. № 4 (64). С. 142-146. DOI: 10.36698/2304-5957-2021-4-142-146
  • Zatonskiy A., Bazhenov R., Beknazarova S. Advantages of freeware-based simulation tools for technical and technological modeling // Proceedings - 2021 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2021. 2021. P. 786-790.
Еще
Статья научная