ЦЕНТР ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Полезная модель относится к области строительства и к области вычислительной техники, в частности к конструкциям стационарных вычислительных центров, и может быть использована в случаях наращивания или сокращения мощности центров обработки данных, перераспределения мощности между имеющимися центрами обработки данных, при замене оборудования, регламентных работах на элементах и системах модульного центра обработки данных.
Центр обработки данных (ЦОД) представляет собой комплекс модулей заводской готовности, позволяющих быстро возводить эффективный с точки зрения использования энергии, пространства и надежности функционирования центр обработки данных в условиях непрерывного функционирования, в том числе модифицируемого центра обработки данных. ЦОД представляет собой здание с комплексом вычислительной техники и инженерной инфраструктуры для размещения и надежного функционирования вычислительных средств.
Известен модульный центр обработки данных (Modular Computing Environments) патент США 7738251 (Н05К 7/20, B60F 1/00, G06F 15/16, F25D 23/12, F28F 7/00, G06F 13/00, опубл. 15.06.2010 г.), содержащий контейнеры с серверами, системами хранения данных, оборудованием телекоммуникационных систем и размещенное под полом теплообменное устройство, представляющее собой систему труб с охлаждающей жидкостью (вода или хладагент), а теплый воздух из горячего коридора проходит через трубы и возвращается в холодный коридор с вентиляторами, коммуникации теплообменного устройства контейнера переносят охлаждающую жидкость в центральное охлаждающее устройство, контейнеры соединены с инженерными системами: системой электроснабжения, системой технологического кондиционирования, системой пожаротушения, кабельным и сетевым оборудованием собственных нужд, через концентратор с системой связи.
К недостаткам вышеуказанного технического решения относятся:
- недостаточно высокая гибкость систем в условиях непрерывного функционирования, в том числе модифицируемого центра обработки данных, например, при модификации оборудования, при износе или наработке гарантированной до капительного ремонта, не позволяющая эффективно перераспределять ресурсы систем центра обработки данных;
- недостаточно унифицированная система интеграции с другими частями центров обработки данных, приводящая к недостаточно быстрой установке и быстрому вводу в эксплуатацию в составе центра обработки данных.
Известен ЦОД, включающий в себя, по меньшей мере, одну серверную ячейку с установленными в нем стойками с серверами, системами хранения данных, оборудованием телекоммуникационных систем, по меньшей мере, одну тамбурную ячейку, систему электроснабжения, принудительную воздушную систему охлаждения, систему охранной сигнализации и контроля доступа, систему пожаротушения, автоматизированную систему диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование, серверная ячейка снабжена экраном, разделяющим потоки холодного и горячего воздуха, с организацией потока холодного воздуха через оборудование, серверная ячейка выполнена в виде изолированного помещения с возможностью соединения с аналогичной ячейкой серверной ячейкой воздуховодной серверной, ячейкой коридорной, ячейкой воздуховодной коридорной, ячейкой охлаждения, ячейкой тамбурной, ячейкой динамического источника бесперебойного питания, ячейкой комплектного распределительного устройства и ячейкой бытовой и конструктивно объединены в модуль размещения и обеспечения серверных ячеек, совмещаемый с другим модулем или другими модулями размещения и обеспечения серверных ячеек и возможностью, по меньшей мере, электрического соединения с модулем генератора электрической энергии, также серверная ячейка содержит: кронштейны и отверстия для крепления и размещения стоек, стойки укомплектованы заглушками для разделения зон холодного и горячего воздуха в направлении «фронтальная-тыльная» или «тыльная-фронтальная» в серверах, системах хранения данных, оборудовании телекоммуникационных систем, и устройствами, обеспечивающими прохождение холодного воздуха через охлаждаемое оборудование в направлении «снизу вверх» или «сверху вниз» при организации таких направлений охлаждения в серверах, системах хранения данных, оборудовании телекоммуникационных систем; датчики температуры и датчики влажности с программно-аппаратной системой контроля климатических параметров серверной ячейки; датчики наличия задымления и/или газоанализаторы с программно-аппаратной системой пожарной сигнализации, шторки и/или жалюзи для герметизации объема ячейки на случай возникновения пожара; автономную систему пожаротушения; по меньшей мере, одну систему для передачи и распределения электроэнергии для питания стоек, серверов, систем хранения данных и оборудования телекоммуникационных систем, с амперметрами и вольтметрами с программно-аппаратной системой контроля электрических параметров; по меньшей мере, одну систему для передачи и распределения электроэнергии для питания внутренних потребителей, например пожарных клапанов, общего и аварийного освещения, с амперметрами и вольтметрами с программно-аппаратной системой контроля электрических параметров; оптоволоконную кабельную систему для подключения стоек и оборудования к системам связи; систему контроля и управления доступом; систему принудительного отвода горячего воздуха; систему дополнительного холодоснабжения; переходы для доступа к соседним ячейкам, кабельные энергетические и информационные каналы, соединяющие соседние ячейки; систему бесперебойного электропитания; системы непосредственного охлаждения жидким хладагентом; ячейка охлаждения содержит теплообменник с возможностью забора воздуха извне, охлаждения горячего воздуха, циркулирующего в модульном центре обработки данных, и выброса нагретого внешнего воздуха в окружающую среду, а также минимально достаточного для обеспечения вентиляции в процессе обмена воздуха из окружающей среды с воздухом, циркулирующим в модульном центре обработки данных; модуль размещения и обеспечения серверных ячеек содержит: по меньшей мере, одну зону доступа к ячейкам модуля, по меньшей мере, один переход, по меньшей мере, один коридор, систему электропитания с заданными параметрами качества электроэнергии, программно-аппаратную систему мониторинга контролируемых параметров ячеек, зон доступа к ячейкам модуля, переходов и коридоров, систему пожарной сигнализации, систему пожаротушения, шторки и/или жалюзи для герметизации объема модуля на случай возникновения пожара, систему освещения, систему контроля и управления доступом, по меньшей мере, один переход для перемещения в другой модуль; модуль генератора электрической энергии содержит: дизельный двигатель, систему охлаждения дизельного двигателя, генератор электрической энергии, вентиляционную камеру с электровентиляторами, градирню, электрощит, топливный бак, воздушный фильтр, расширительный бак, по меньшей мере, одну дверь; системы контроля и управления доступом модулей объединены в единую систему мониторинга, контроля и управления доступом, системы пожарной сигнализации модулей объединены в единую систему пожарной сигнализации (RU 2444868, H05K 7/20, опубл. 10.03.2012).
Данное решение принято в качестве прототипа.
В этом ЦОД холодильная мощность систем центра обработки данных больше или равна выделяемой теплоте всего оборудования, задействованного на полную мощность, центра обработки данных при работе во всем диапазоне температур окружающей среды.
К недостаткам устройства можно отнести:
- недостаточно высокую гибкость систем в условиях непрерывного функционирования, в том числе модифицируемого центра обработки данных, например, при модификации оборудования, при износе или наработке гарантированной до капительного ремонта, не позволяющую эффективно перераспределять ресурсы систем центра обработки данных;
- недостаточно унифицированную система интеграции с другими частями центров обработки данных, приводящую к недостаточно быстрой установке и быстрому вводу в эксплуатацию в составе центра обработки данных.
На протяжении последних лет проблема номер один для ЦОД - энергоснабжение. Дефицит свободных энергомощностей, принявший в некоторых регионах РФ просто катастрофические масштабы (до 90% потребителей, подавших заявки на подключение к электросетям, энергии не получают), привел к тому, что стоимость подведения мощностей соизмерима со стоимостью ЦОД, а в ряде случаев даже превышает ее. Не меньшее влияние оказывает и рост тарифов на электроэнергию, ведь доля затрат на оплату электроэнергии достигает 40% эксплуатационного бюджета ЦОД. Другая важная проблема - необходимость отвода все большего количества тепла - лишь усугубляет первую. Современное климатическое оборудование позволяет отводить до 30 кВт и более тепловой мощности со стойки, однако работа таких установок требует значительного расхода электроэнергии. Как следствие, до половины потребляемой ЦОД электроэнергии сегодня тратится на отвод тепла. В попытке решить обозначенные выше проблемы многие компании идут по пути повышения эффективности использования вычислительных ресурсов за счет их консолидации и виртуализации, параллельно решая третью извечную проблему дата-центров - проблему роста сложности управления и администрирования. Другие же идут на более радикальные шаги и переносят свои ЦОД поближе к источникам электроэнергии, а также в регионы с относительно низким уровнем среднегодовых температур. Последнее решение позволяет существенно сократить затраты на охлаждение в ЦОД за счет использования низких «забортных» температур (например, широкую огласку получили планы Microsoft по строительству ЦОД в Иркутской области).
Существует три основных подхода к созданию ЦОД. Первый из них - классический - это построение стационарного центра обработки данных, второй - использование мобильного ЦОД, третий - размещение оборудования в коммерческом дата-центре.
Первый вариант очень ресурсоемкий, но он хорош тем, что позволяет реализовать ЦОД в полном соответствии с требованиями современного ресурсообеспечения. Согласно оценке Gartner Group, среднемировой объем пользовательских данных, приходящийся на одну компанию, составляет 120 терабайт. В свою очередь, по расчетам IDC, в прошлом году за один час в мире отправлялось 35 млрд. сообщений. Если учитывать эти числа, то получается, что на одно сообщение приходится примерно 3,4 Мб информации. Для поддержания пропускной способности трафика необходимо задействовать мощные вычислительные ресурсы. Кроме того, сами базы данных десятками обрабатываются в разного рода приложениях, охватывающих практически все аспекты деятельности компании. Такие мощности можно развернуть только с специализированных стационарных центрах, где возможно обеспечить гарантированно надежное зарезервированное функционирование систем жизнеобеспечения вычислительных серверов. Интенсивные потоки данных, циркулирующие в информационных системах многих предприятий, требуют особой организации ИТ-инфраструктуры. Она должна адаптироваться к изменяющимся требованиям бизнеса и, в частности, обеспечивать неизменный рост производительности используемых решений и максимальную эффективность их эксплуатации. В условиях мобильного ЦОД или при размещении оборудования в коммерческом дата-центре (из-за того, что условия дата-центра диктуют возможности серверных систем) достижение высоких мощностей становится серьезной проблемой.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении экономической эффективности использования энергоресурсов вы централизованно структуре комплекса машинных залов с вычислительным оборудованием в стационарной схеме размещения оборудования.
Указанный технический результат достигается тем, что центр обработки данных, содержащий по крайне мере два модуля, каждый из которых включает в себя IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных, оборудование телекоммуникационных систем, систему электроснабжения, воздушную систему охлаждения, систему охранной сигнализации и контроля доступа, систему пожаротушения, автоматизированную систему диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование, вокруг IT-стоек сформированы проходы, организующие потоки холодного и горячего воздуха с организацией потока холодного воздуха через хладоцентр, IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных размещены в изолированном помещении с возможностью сообщения с воздушной системой охлаждения и хладоцентром, центр обработки данных представляет собой здание с подвальным или техническим этажом, над которым расположен машинный этаж и представляет собой для каждого этажа центральную часть, огражденную стенками, к которым снаружи примыкают изолированные и расположенные на расстоянии друг от друга помещения, в каждом из которых размещено оборудование отдельного модуля, при этом изолированные друг от друга помещения по отношению к центральной части расположены по схеме «звезда», на подвальном или техническом этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования воздушную системы охлаждения, хладоцентров и системы водоснабжения и подготовки воды, на машинном этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования источников бесперебойного питания, при этом снаружи стен, ограничивающих изолированное помещение каждого модуля смонтированы в виде изолированных друг от друга модулей, представляющих собой каждый из которых представляет собой систему технологического кондиционирования на базе центральных вентиляционных установок, предназначенных для удаления теплоизбытков от вычислительного оборудования и систем хранения данных на IT-стойках, которая представляет собой модульный воздухообрабатывающий агрегат с двумя раздельными контурами движения воздуха, соответственно, по контуру, обеспечивающему съем тепловыделений с вычислительного оборудования с последующей передачей энергии из изолированного горячего коридора во внешний контур через рекуператор в виде роторного или пластинчатого теплообменника, и по контуру подачи охлажденного воздуха в холодные коридоры IT-стоек.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 схема строения подземного этажа или технического этажа здания ЦОД;
фиг.2 - размещение серверного оборудования на машинном этаже в здании ЦОД;
фиг.3 - блок-схема системы технологического кондиционирования для машинного зала.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция центр обработки данных, содержащий по крайне мере два модуля, каждый из которых включает в себя IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных, оборудование телекоммуникационных систем, систему электроснабжения, воздушную систему охлаждения, систему охранной сигнализации и контроля доступа, систему пожаротушения, автоматизированную систему диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование, вокруг IT-стоек сформированы проходы, организующие потоки холодного и горячего воздуха с организацией потока холодного воздуха через хладоцентр, IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных размещены в изолированном помещении с возможностью сообщения с воздушной системой охлаждения и хладоцентром.
Центр обработки данных представляет собой здание с подвальным или техническим этажом, над которым расположен машинный этаж и представляет собой для каждого этажа центральную часть, огражденную стенками, к которым снаружи примыкают изолированные и расположенные на расстоянии друг от друга помещения, в каждом из которых размещено оборудование отдельного модуля. Изолированные друг от друга помещения по отношению к центральной части расположены по схеме «звезда». На подвальном или техническом этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования воздушную системы охлаждения, хладоцентров и системы водоснабжения и подготовки воды, на машинном этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования источников бесперебойного питания.
Снаружи стен, ограничивающих изолированное помещение каждого модуля смонтированы в виде изолированных друг от друга модулей, представляющих собой каждый из которых представляет собой систему технологического кондиционирования на базе центральных вентиляционных установок, предназначенных для удаления теплоизбытков от вычислительного оборудования и систем хранения данных на IT-стойках, которая представляет собой модульный воздухообрабатывающий агрегат с двумя раздельными контурами движения воздуха, соответственно, по контуру, обеспечивающему съем тепловыделений с вычислительного оборудования с последующей передачей энергии из изолированного горячего коридора во внешний контур через рекуператор в виде роторного или пластинчатого теплообменника, и по контуру подачи охлажденного воздуха в холодные коридоры IT-стоек.
Ниже рассматривается пример исполнения полезной модели.
Центр обработки данных, представляет собой комплекс телекоммуникационного и вычислительного оборудования, размещаемый в стандартизованных информационных стойках различных размеров и конструктивов. В соответствие с функциональным назначением здания, основные площади здания ЦОД определены для размещения серверного оборудования, оборудования и коммуникаций инженерной инфраструктуры. Размещение вычислительного оборудования осуществляется в четырех однотипных модулях 1, примыкающих к центральной части 2 здания. Каждый модуль содержит зоны с уровнем надежности инженерной инфраструктуры Tier III и Tier IV. Основное оборудование инфраструктуры располагается в центральной части 2 здания ЦОД (ядро).
Здание ЦОД представляет собой надземную постройку, базирующуюся на подвальном этаже или на техническом этаже (фиг.1). Здание содержит ограниченную стенами центральную часть 2, в плане выполненную, например, шестигранной. К каждой второй стенке примыкает снаружи отдельное помещение, используемое в качестве модуля 1 для размещения серверного оборудования 3 (машинные залы). Таких помещений в данном ЦОД четыре модуля 1 для размещения вычислительных средств с выделенными помещениями, обеспечивающими функционирование технологического оборудования с уровнями надежности Tier III и Tier IV. Возможны и иные варианты выполнения в плане центральной части, но в данном случае использована звездчатая схема размещения модулей под серверное оборудование, что определяется компоновкой оборудования и коммуникаций инженерной инфраструктуры в центральной части и в системе подвальных помещений. Инженерное оборудование выполнено с функцией автоматического управления и имеет возможность удаленного мониторинга, и управления посредством системы диспетчеризации.
На фиг.1 показан план здания первого (подвального или технического этажа) этажа. Центральная часть 2 разделена на отдельные помещения для размещения оборудования и коммуникаций инженерной инфраструктуры. Вдоль двух противолежащих стен между наружно расположенными помещениями для модулей 1 внутри центральной части 2 организованы ограниченные перекрытиями от остальных зон центральной части вентиляционные камеры 4, протянутые вдоль этих стен. Вдоль других противоположно расположенных стен центральной части между наружно расположенными помещениями для модулей 1 расположены помещения 5 для насосного оборудования водоснабжения и систем подготовки и переработки воды (помещения организованы в секцию вдоль одной из этих стен) и помещения 6 других инженерных систем. Центральная зона центральной части, ограниченная со всех сторон перегородками и коридорами 7, отделяющими ее от технических помещений, расположенных вдоль стен между помещениями для модулей 1, используется для организации зон размещения двух изолированных коридором 8 хладоцентров 9. Таким образом, центральная зона выполнена изолированной от периферийно расположенных вдоль стен центральной части 2 помещений и отделена от них общим коридором 7, в который выходят все двери 10 всех помещений центральной части.
На данный этаж можно попасть по лестнице или лифтом с машинного этажа (фиг. 2), на котором в модулях 1 (машинных залах) размещено серверное оборудование. В плане этот этаж повторяет плановое решение подвального этажа по фиг.1. На этом этаже центральная часть разделена на несколько изолированных зон. По двум противоположным сторонам между машинными залами размещены два помещения с источниками бесперебойного питания 11 (ИБП) роторного типа, между ними в центральной зоне сформирован блок 12 помещений для размещения электрического оборудования систем жизнеобеспечения здания и машинных залов. С стороны одной из стен перед блоком 12 помещений сформирована технологическая площадка 13 для поведения различных погрузочно-разгрузочных работ.
В каждом машинном зале модуля 1 вычислительное оборудование (IT-оборудование) размещено в стандартизованных информационных стойках 14 различных размеров и конструктивов, Стойки организованы стеллажно с образованием проходов между ними и коридоров для размещения электрощитовой и коммуникационной аппаратуры 15. Особенностью выполнения модулей является то, что снаружи стен, ограничивающих каждый модуль 1 как помещение, смонтированы модули 16 (фиг.2), каждый из которых представляет собой систему 17 технологического кондиционирования на базе центральных вентиляционных установок (ЦВУ) (фиг.3), которая предназначена для удаления теплоизбытков от IT-оборудования и элементов инженерной инфраструктуры объекта. Вокруг машинного зала снаружи помещения модуля 1 смонтировано несколько таких модулей 16. Внутри машинного зала потребителями холода (внутри модулей 1) являются: IT-стойки, электротехнические помещения и оборудование в них - аппаратные и кроссовые устройства. Для машинных залов, в которых обеспечивающая инженерная инфраструктура проектируется с уровнем надежности Tier IV, устанавливается резервная система на базе водоохлаждаемых прецизионных кондиционеров. Количество охлаждающих агрегатов на каждый модуль с машинными залами - 6 шт. с учетом схемы резервирования N+1.
Для машинных залов используются модули 16 со схемой технологического кондиционирования на базе ЦВУ большой производительности с рекуператором тепловой энергии. Подобные системы отличаются высокими показателями энергоэффективности, благодаря применению фрикулинга. С учетом климатических особенностей района строительства установки могут работать без потребления холода от внешних источников до 90-95% времени в год. ЦВУ представляет собой модульный воздухообрабатывающий агрегат с двумя раздельными контурами движения воздуха. Воздух, циркулирующий по внутреннему контуру, обеспечивает съем тепловыделений с серверного оборудования с последующей передачей энергии во внешний контур через рекуператор в виде роторного или пластинчатого теплообменника. В модуле 16 охлажденный воздух подается в холодные коридоры 18 IT-стоек. Нагретый воздух забирается из изолированного горячего коридора 19. Решение с изоляцией горячих или холодных коридоров дает дополнительный выигрыш в эффективности за счет отсутствия перетоков между горячими и холодными зонами.
В состав установки ЦВУ модуля 16 входят: шумоглушители на внешнем и внутреннем контуре агрегата, роторный или пластинчатый теплообменник, рециркуляционная секция, воздушные фильтры класса EU5 в наружном контуре и во внутреннем контуре, секция водяного адиабатического охлаждения, вентиляторы внутреннего и наружного контура с двигателями, оснащенными частотными преобразователями (схема резервирования N+1), секции водяного охлаждения воздуха во внутреннем контуре, водяные магистрали для холодоснабжения ЦВУ, включая всю необходимую запорно-регулирующую арматуру и электрооборудование.
Предусмотрены следующие режимы работы ЦВУ:
1. Охлаждение воздуха во внутреннем контуре обеспечивается рекуператором. Данный режим предусматривает сброс теплоизбытков из внутреннего контура в наружный засчет теплообмена в рекуператоре. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением частоты вращения двигателей вентиляторов наружного контура и управлением положением приточной, вытяжной и рециркуляционной заслонок
2. Комбинированный режим 1: рекуператор+камера адиабатического увлажнения. Когда параметры наружного воздуха не позволяют охладить воздух внутреннего контура до требуемой температуры, подключается камера адиабатического увлажнения. Это позволяет понизить температуру воздуха наружного контура, подаваемого в рекуператор, засчет его насыщения влагой. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением производительности секции увлажнения.
3. Комбинированный режим 2: рекуператор+камера адиабатического увлажнения+секция охлаждения. В случае, если адиабатический увлажнитель уже не позволяет обеспечить параметры наружного воздуха для охлаждения внутреннего воздуха через рекуператор, подключается секция охладителя. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением расхода холодоносителя посредством регулирующего клапана.
4. Режим прямого охлаждения: только секции охлаждения. Когда температура наружного воздуха повышается до значения, после которого увлажненный воздух наружного контура не обеспечивает никакого теплосъема из внутреннего контура, отключаются вентиляторы наружного контура и секция увлажнения. Охлаждение осуществляется за счет водяных охладителей, установленных во внутреннем контуре. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением расхода холодоносителя посредством регулирующего клапана.
В связи с тем, что машинные залы предусматривают размещение информационных стоек с высоким удельным тепловыделением (до 20 кВА), наиболее рациональным решением для обеспечения надежного охлаждения устанавливаемого серверного оборудования является применение внутрирядных кондиционеров с равномерной раздачей холодного воздуха по всему фронту агрегата в комплексе с физической изоляцией «горячего» коридора от «холодного». Поддержание температурного режима в технических помещениях осуществляется канальными фанкойлами или центральными кондиционерами.
В ЦОД в части подачи свежего подготовленного воздуха в обслуживаемые помещения предусмотрена система общеобменной вентиляции. Для всех сооружений комплекса принята схема вентиляции с механическим побуждением. Система строится на базе центральных кондиционеров, обеспечивающих возможность комплексной обработки наружного воздуха, включая очистку, нагрев, охлаждение, осушение, увлажнение и подачу воздуха потребителям. Система вентиляции предусматривается с механическим побуждением для помещений: машинные залы (модули 1), офисные и административные помещения, помещения службы эксплуатации, трансформаторные и распределительные пункты, помещения ГРЩ, резервные холодильные центры и т.д. В помещениях с непостоянным пребыванием людей предусмотрены системы с переменным расходом воздуха, изменяющие свою производительность в зависимости от загруженности помещений по сигналам системы автоматизации. Все вентиляционные установки размещаются в вентиляционных камерах 4 подземных этажей и надземных технических этажей. Теплоснабжение агрегатов осуществляется из тепловых пунктов, холодоснабжение - водяное от проектируемых холодильных центров.
Воздуховоды приточной вентиляции с целью снижения теплопотерь по длине и образования конденсата, оборудованы теплоизоляцией, а для снижения потребления электрической и тепловой энергии предусмотрены: рекуператоры тепловой энергии, частотные преобразователи для двигателей, система автоматизации и автоматическое отключение модулей поддержания комфортных значений параметров микроклимата, когда помещение не эксплуатируется.
Для достижения в помещениях уровней шума, не превышающих нормируемые значения, который создается работающим оборудованием систем вентиляции и кондиционирования предусмотрены размещение оборудования в отдельных специальных помещениях, имеющих звукоизолированные ограждающие конструкции, применение оборудования с пониженным уровнем шума, установка шумоглушителей в приточных и вытяжных воздуховодах и применение вентиляторов с виброизоляторами, соединенных с воздуховодами гибкими вставками.
Системы холодоснабжения основана на использовании комплекса централизованного холодоснабжения по технологии District Cooling с прокладкой кольцевой магистрали. Присоединение к сети осуществляется в камере, оборудованной комплектом запорной и регулирующей арматуры таким образом, чтобы обеспечить приток холодоносителя с двух сторон сети относительно точки подключения, тем самым увеличивая надежность решения в случае внештатных ситуаций на магистрали. Централизованная система является основным источником холода для ЦОД. Кроме того, предусмотрены резервные холодильные центры (по одному на два модуля машинных залов) на случай планового обслуживания и аварийных ситуаций в сети холодоснабжения. Потребителями холода в ЦОД являются: центральные вентиляционные установки технологического кондиционирования, прецизионные кондиционеры, центральные кондиционеры системы общеобменной вентиляции.
В ЦОД для системы технологического холодоснабжения применяются водоохлаждаемые чиллеры на базе 3-х винтовых чиллеров, подключенных по последовательно-противоточной схеме. Все чиллеры оснащены частотно-регулируемыми электроприводами, обеспечивающими плавный пуск и малые пусковые токи. Конструкция чиллера разработана для функционирования при положительном давлении в контуре хладагента. Поэтому не требуется установки дополнительного оборудования, необходимого для чиллеров, работающих при отрицательных давлениях. Даже в случае частичной разгерметизации чиллера в контур хладагента не попадет воздух/влага. Например, у чиллера 23XRV производства фирмы Carrier самый низкий (подвержденный ASHRAE) показатель утечек фреона в отрасли - 0,1% в год. Еще одним достоинством чиллера является то, что опционально устанавливаемый запорный вентиль позволяет полностью заправить его фреоном на заводе и сократить время проведения пуско-наладочных работ, сервисного обслуживания. Охлаждаемый фреоном двигатель-компрессор не выделяет теплоту в машинный зал, поэтому не требуется увеличивать производительность системы кондиционирования и вентиляции. Мощность, затрачиваемая на охлаждение двигателя, уже входит в общую потребляемую чиллером мощность и учитывается в холодильном коэффициенте.
Регулирование холодопроизводительности чиллера осуществляется изменением скорости ращения, поэтому, в конструкции компрессора отсутствуют такие механизмы регулирования, как золотниковый клапан и направляющий аппарат. Минимальное количество подвижных элементов увеличивает надежность чиллера. Температура на выходе из испарителя может варьироваться в интервале от+4 до +12°С, а на стороне конденсатора - от +13 до +38°С.
Помимо холодильных машин и градирен в состав системы холодоснабжения входит следующее оборудование: насосные группы испарительного контура, конденсаторного контура и контура потребителей, расширительные баки, гидравлический разделитель, трубопроводы, фильтры и запорная и регулирующая арматура. Градирни устанавливаются на прилегающей к зданию ЦОД территории. Холодильные машины, насосные группы конденсаторного и испарительного контура, а также контура потребителей и гидравлический разделитель размещаются в помещении холодоцентров 9.
В связи с тем, что в качестве источников бесперебойного питания применяются динамические роторные ИБП 11, применение баков-аккумуляторов холода для непрерывной подачи холода потребителям не требуется, что дает существенную экономию в площадях и объеме используемого холодоносителя. В качестве холодоносителя в испарительном контуре и контуре потребителей предусмотрена подготовленная вода. В качестве холодоносителя конденсаторного контура используется антифриз на основе 40%-го раствора этиленгликоля с комплексом антикоррозионных присадок. Циркуляционные насосы запроектированы с учетом схемы резервирования N+1 (рабочий+резервный). При выходе из строя рабочего насоса должен автоматически включаться резервный. Для исключения гидравлических ударов и стабилизации параметров работы насосы холодоцентра укомплектовываются частотными преобразователями, поставляемыми комплектно.
Система водоподготовки предназначена для подачи воды к системам адиабатического увлажнения в центральных вентиляционных установках и установках общеобменной вентиляции. Предусмотрена система обессоливания воды. В качестве устройства водоподготовки принята обратноосмотическая установка. Установка располагается в отдельном помещении водоподготовки, расположенном в подвальном или на техническом этаже (фиг.1).