DataPro Data Center：冷却および消火システム

DataProプロジェクトについて少し。 前回の記事では、ティアIIIアップタイムインスティテュートの可用性レベルに準拠している証明書を持つDataProデータセンターの無停電電源システムおよびディーゼルローターUPS（DRUPS）について説明しました。 DRUPSは、バックアップ電源システムの障害の可能性をほぼ完全に排除し、わずか数秒で動作電力に到達します。









次に、DataProで使用される冷却および消火システムについて説明します。 カットの下には、テストテスト中のガス消火システムの動作の詳細とビデオがあります。

EcoBreeze冷却システム

典型的なデータセンターでは、冷却システムの供給により、PUE値（電力使用効率-データセンター全体で消費される電力とIT機器で消費される電力の比率として定義されます）は、正確に平均1.6-2に達します。 したがって、この機器の製造業者は、より効率的なシステムの開発を長い間試みてきました。 これらのソリューションの1つは、追加の灌漑を伴うフリークーリング（フリークーリング）のモジュラーシステム-EcoBreezeでした。



DataProデータセンターには、ロシアのシュナイダーエレクトリックのEcoBreeze冷却システムの最初で最大の設備の1つがあります。









2010年に、後にSchneider Electricの一部となったAmerican Power Conversion（APC）は、内部と外部の空気の流れを分離するエコノマイザーを備えた最初の空調システムをデータセンターに導入しました。 このシステムは、データセンターのエネルギー効率に対する増大する要件を満たすように設計されています。 「自然」冷却（「間接」自由冷却）を使用します。





EcoBreezeは、間接蒸発式空冷の原理を適用しています。 データセンター内のラックからの温かい空気が上昇し、エアダクトを通ってデータセンター外の空調熱交換器に入ります。 熱交換器は街路の空気でパージされ、温風は冷却されてデータセンターに戻ります。



EcoBreezeは、データセンターから環境に熱を伝達するためにいくつかの方法を使用します。 他の無料冷却システムとは異なり、ここでは2つの無料冷却方法が使用されます。















1.空気の冷却。冷たい外気とデータセンターからの熱い空気の間で熱交換が行われ、それらは混ざりません。 熱交換器は改善された材料を使用して、ある空気流から別の空気流に熱を伝達します。















2.屋外の温度が冷却に十分低い場合、システムは追加の灌漑モードに切り替わります。熱交換器の表面は薄い水層で覆われています。









極端な場合、灌漑システムが十分でない場合、EcoBreezeには3番目の動作モードがあります-可変容量コンプレッサーを備えたフレオンサイクルです。 本質的に、これは通年の冷却を提供するように設計された古典的なフレオンエアコンです。









EcoBreezeソリューションは、使用可能なスペースを占有することなく、データセンターの外部にインストールされます。 工場での組み立て後、システムモジュールは事前にテストされ、施設で取り付けられます。















EcoBreezeデータセンターの空調システムは、それぞれ50 kWのモジュール形式で提供され、最大4つ（200 kW）または8つ（400 kW）のモジュールのグループにまとめることができます。 モジュラー設計により、冷却能力の観点からシステムを拡張でき、このアプローチにより、データセンターのコンディショニングの現在の要件を満たす機器を購入でき、初期投資と運用コストの両方を節約できます。 さらに、システムのモジュール性により、モジュールレベルでの冗長性と、メンテナンスまたは修理時のパフォーマンスが提供されます。

彼女はどのように働いていますか？

次に、これらすべての仕組みを詳しく見ていきましょう。 2010年にリリースされたシステムは、今日も引き続き高度なソリューションです。 2014年、シュナイダーエレクトリックはEcoBreezeの量産を開始しました。 これまでに、世界中で20以上のシステムがインストールされています。



そのため、最大限のエネルギー効率を実現するために、EcoBreezeデータセンターは気候を活用しており、 複数の冷却方法 を提供し、それらを自動的に切り替えることができます 。

• 直接空気熱交換では、電子的に切り替えられるファンのみが冷却に使用され、EcoBreezeエアーエコノマイザーは復熱器モードで動作します。 直接空気熱伝達モードでは、間接的に蒸発する冷却器（IEC）のチャネルを介して電子的に切り替えられたファンによって熱気が送り出されます。 最初の冷却後、空気はIECを出て、空調システムを通過し、データセンターに戻ります。
  
  
  
  
• 周囲温度が+ 7°C（この値は調整可能）のしきい値を超えると、追加の灌漑が接続されます。 間接蒸発冷却が使用されます。空気は、熱交換器チャネルの外側から水を蒸発させることにより冷却されます。
  
  
  
  
• 周囲温度が高い場合（+ 27°C以上）、フレオン回路が接続され、そのコンプレッサーには周波数調整機能があります。

したがって、低温では、システムは水とフレオンの両方を不要にし、周囲の空気からのみ作動します。 周囲温度が上昇すると灌漑が作動し、これが十分でない場合はコンプレッサーが使用されます。



私たちの気候では、ほとんどの年、EcoBreezeはフレオン回路をオンにすることなくIT負荷を冷却し、最小限の電力を消費します。 EcoBreezeをデータセンターエンジニアリングインフラストラクチャの他のエネルギー効率の高いコンポーネントと組み合わせて使用​​すると、平均年間1.25〜1.3のPUE値を達成できると考えられています。



外気はデータセンターからの空気と混合せず、水とフレオンは機械室に入ることはできません。 そして、パワーを構築するには、EcoBreezeモジュールを追加するだけです。



EcoBreezeエアエコノマイザーのインテリジェント制御システムと冗長コンポーネントは、データセンター冷却システムの高い信頼性と可用性を提供するように設計されています。









EcoBreezeシステムは、間接空冷を提供します（つまり、外気と内気は混合されません）。空対空熱交換器の追加灌漑：蒸発、水は外気を冷却し、内部回路の空気が通過するパイプを冷却します。









データセンターの空調システム全体は屋外にあります。 DataProでは、建物の屋根に取り付けられます。 このようなシステムが5つインストールされ、それぞれ8つのモジュールがあります。

それは何を与えますか？

このような技術により、年間の大部分は、データセンターから空気を供給するファンの供給、および熱交換器から空気を吹き出すファンの供給にのみ電気を費やすことができます。 EcoBreezeのようなシステムの場合、パフォーマンス係数（COP）は、最高のクラシックチラーシステムの数倍になります。 エネルギーの節約に加えて、面積の増加も達成されます。代替ソリューションは2倍のスペースを占有します。



専門家によると、モスクワの気候では、EcoBreezeシステムのエネルギー消費量は冷水システムのエネルギー消費量の約3倍、フロンシステムのエネルギー消費量の約6倍です。 さらに、EcoBreezeによって生成された空気の流れをあるエンジンルームから別のエンジンルームにリダイレクトできる可能性があるため、DataProデータセンターは、冷却システムの容量の使用率を80％に上げることができました。 EcoBreezeは、1年に3〜4か月間は「完全な強度」で動作し、残りの時間はフリークーリングモードで動作します。



2つの260 m3の消火タンクが予備の水タンクとして使用され、市の給水システムに問題がある場合に使用できます。 水はリサイクルされますが、汚染のため定期的に更新する必要があります。 夏には、月に約200 m3の水が消費されます。 通常の流量は月にわずか20〜30 m3です。



DataProデータセンターのもう1つの機能：エアコンのフロンパスの接続は、はんだ付けせずにフィッティングを使用して行われます。 このような実装により、可燃性の作業なしで迅速な設置と修理が可能になります。









ディスパッチシステムのディスプレイを備えたデータセンターの冷却システムの運用例。



現在、各ホールの推定負荷は260 kWです。 ホールの設計負荷は360 kWです。 Uptime Tier IIIの認証プロセスでは、1つのEcoBreezeシステムが完全にオフになり、すべてのホールが完全な設計負荷（各360 kWの5つのホール）で動作していました。 3つ以上のEcoBreezeモジュールが故障すると、バックアップフロンエアコンが起動します。









EcoBreezeの詳細情報。 数字は、モジュールの実際の負荷を示しています。 インジケータは、エアフィルターの交換時期または清掃時期を示します。



フロンエアコンがDataProデータセンターでも使用されているのはなぜですか？ 実際、これらには二重の機能があります。冗長性に加えて、必要な湿度レベルを維持するのに役立ちます。 さらに、必要な湿度レベルを維持するために、データセンターの機械室に個別の断熱加湿システムが設置されています。









DataProデータセンターコントロールセンターのEcoBreezeコントロールパネル。



当初は、新しいDataProデータセンターにそれぞれ350 kWの冷却能力を持つ26台のEcoBreezeユニットを導入する予定でした。 これは、ヨーロッパで最大のシステム設置の1つです。 ただし、現在8つのEcoBreezeシステムがインストールされています。









機械室の冷却スキーム。



このシステムにより、段階的な展開と高いエネルギー効率比が可能になりました。

EcoBreeze操作の詳細

EcoBreezeシステムは、すべてのデータセンターに適しているわけではありません。 実際、その配置にはかなりの面積が必要であり、試運転中に特定の「改善」を行うことが必要になる場合があり、そのメンテナンスにはスタッフの資格に対する高い要求があります。 先ほどお話しした次のポイントは、EcoBreezeは負荷が100％に近い大規模プロジェクトで使用する必要があるということです。 このような条件の下で、システムは最高のPUEを実証します。これには、「水処理」を必要とする給水の流量を含め、硬度レベルを下げることを考慮に入れる必要があります。 また、同等の電力のフレオンエアコンと比較して、モジュールの購入と設置のための高い資本コストに注意する価値があります。 市の制限内にあるデータセンターの別のニュアンスは、直接フリークーリングシステムのHEPAエアフィルターを定期的に交換する必要があることです。



思慮深い計画は、プロジェクトの見通しを常に評価し、マイナスを平準化する可能な方法を見つけるのに役立ちます。 たとえば、DataProは、特に運用コストを最適化するために、ほぼすべてを提供しました。機器メーカーのブランドのエアフィルターの代わりに、不織布フィルター素材から自社製造したフィルターが使用されます

ベスダ消火システム

DataProデータセンターの火災安全システムは、Autronica製のVesda機器を使用して実装され、ガス消火システムの消火剤としてバイセーフガスであるフレオン227が選択されました。 消火剤はガス消火モジュールに入れられます。



エンジンルームには、レーザーガスアナライザーを使用してホットアイル内の空気を制御するVesda早期煙検知システムが装備されています。 ガス分析器の助けを借りて、早期の火災と煙の検出システムは常に空気の組成を分析します。 従来のオフィスの煙探知器とは異なり、これは火災の兆候を早期に検出し、火災による損傷を防ぐことができます。



ガス分析装置は、プラスチックや断熱材の燃焼に典型的な不純物の存在を検出します。 そのような不純物が検出されると、アラームメッセージが表示されます。 誤警報を排除するために、ガス消火システムは手動モードで動作します。つまり、重要な火災で勤務エンジニアと警備員によって開始されます。



アラームメッセージを受信すると、事前にコンパイルされた計画に従って行動する担当者は、火災源をチェックし、もしあれば消火システムを検出するか、単に消火器を使用して対応するサーバーまたはラックを切断します。 これにより、システムの偶発的な動作を回避し、サーバーの故障したコンデンサーからの煙の出現などのイベントに適切に対応できます。









たとえば、炭素濃度の増加が検出された場合、システムはデータセンターのコントロールセンターとセキュリティコントロールパネルにアラーム信号を発し、対応するインジケーターで火災の可能性がある場所を示します。 火災警報システムのパネル上の数字は、レーザー信号のレベルを示しています。







他のほとんどのデータセンターとは異なり、DataProデータセンターの消火システムは「戦闘」モードでテストされました。人員の避難後にシステムがトリガーされ、マシンが二酸化炭素で満たされ、酸素がなくても消火され、二酸化炭素がホールから排出された結果、火災をシミュレートしました。 さらに、スタッフのエクササイズとトレーニングが定期的に開催されます。





消火システムのテストはどのように行われましたか？ 音を減らすことをお勧めします アラームが聞こえないことは不可能です。



さらに、標準のボッシュ火災警報システムがインストールされています。 一部のDataProの顧客は、企業の基準に従って、追加の防火設備の設置を必要とします。その場合、必要なシステムが設置されます。



すべてのデータセンター機器とクライアント機器に保険がかけられています。









データセンターのクライアントの1人が、データセンターの外部監査を開始しました。 監査結果に基づいて、RP-10 kVルームの自動ガス消火システムがこのクライアント専用に追加で取り付けられました。 最初のプロジェクトでは、RPへのこのシステムのインストールは提供されていませんでした。



現在、ガス消火は、すべてのホール、クロスタイプおよびディーゼルローターUPSの部屋で提供されています。 このシステムは、2つのマッシュルームで同時に火災に対処することができ、100％の予備力があります。これにより、さらに2つのホールで1分で火災を止めることができます。 その後、シリンダーをリロードする必要があります。



今日、多くのロシアのインテグレーターは、「モノクライアント」向けの企業データセンターの構築を学びました。 商業データセンターはまったく異なる話です。ここでは、生命維持システムの要件がわずかに異なります。 これについては、次のDataProデータセンターの資料で説明します。





DataProは1つのラックからプロジェクトを配置し、クライアントは通信事業者との協力について個別に同意する必要があります。

HOSTKEYはDataProの公式小売パートナーです。 Tier III認定のDataProデータセンターで、機器の展開、専用サーバーのレンタル、または高SLAの複雑な収束プロジェクトの実装が必要な場合は、お問い合わせください。



冗長専用100Mbit / sインターネットアクセスチャネルを備えたラック （ツインではなく、電源を備えた最新のサーバー） に1U機器を配置すると、4000ルーブルの費用がかかります。 1か月あたり、VATまたは40,000ルーブルのみ。 年ごと。 シールを含め、標準ラックの1/2または1/4のラック全体をレンタルできます。 移設された機器の設置、接続、および事前設定をお手伝いします。



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