Компания THERMOKEY приняла участие в двух крупнейших событиях в сфере развития ЦОД (центров обработки данных): выставке Data Centre World в Лондоне и Data Center Nation в Милане. Эти мероприятия позволили нам укрепить международное присутствие, обменяться опытом с ведущими специалистами отрасли и обсудить последние тенденции в области охлаждения ЦОД.

Дискуссии, проведенные на этих выставках, подтвердили динамичные изменения в индустрии: экспоненциальный рост объемов данных, вызванный развитием искусственного интеллекта, стремительным распространением облачных технологий, увеличением вычислительной нагрузки со стороны ИИ и машинного обучения, а также ужесточением требований к защите данных. Эти тенденции ставят ЦОДы в центр цифровизации и глобальной стратегии подключения.

Одной из ключевых проблем, выявленных на выставках, является энергоэффективность и устойчивость ЦОД. Системы охлаждения, которые играют важнейшую роль в поддержании стабильной работы серверного оборудования, потребляют огромное количество электроэнергии. В этой ситуации инновации в области охлаждения становятся критически важными для снижения воздействия на окружающую среду и повышения энергоэффективности.

Компания THERMOKEY активно участвует в развитии передовых технологий, которые позволяют сократить энергопотребление и сделать охлаждение ЦОД более устойчивым и экономичным. В данной статье мы рассмотрим ключевые тренды, представленные на выставках, а также представим инновационные решения THERMOKEY.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕМЫ, ПОДНИМАЕМЫЕ НА ВЫСТАВКАХ

1. Растущий спрос на электроэнергию для охлаждения ЦОД

Энергопотребление центров обработки данных продолжает стремительно расти из-за активного внедрения облачных вычислений, машинного обучения и технологий ИИ. Значительную часть энергопотребления составляет охлаждение ЦОД, на которое может приходиться до 40% общей потребляемой мощности.

  • В 2022 году мировое потребление электроэнергии ЦОД составило 460 ТВт*ч, но к 2026 году этот показатель может превысить 1000 ТВт*ч.
  • В Италии энергопотребление ЦОД только за 2023 год увеличилось на 23%, что подтверждает глобальную тенденцию роста.

Таким образом, поиск более энергоэффективных решений для охлаждения ЦОД становится ключевой задачей для операторов дата-центров.

2. Новые европейские правила в области охлаждения ЦОД

Последние законодательные инициативы ЕС ужесточают требования к энергоэффективности ЦОД. Согласно Директиве ЕС по энергоэффективности (EED), вводятся четкие целевые показатели потребления энергии и обязательные отчеты по выбросам CO₂.

  • С 15 мая 2024 года владельцы ЦОД мощностью более 500 кВт должны ежегодно подавать отчеты об энергопотреблении. В них включаются данные о установленной мощности, энергопотреблении, PUE (коэффициент энергоэффективности), температурных режимах, использовании возобновляемых источников энергии и утилизации тепла.
  • К 2030 году ЕС планирует сократить энергопотребление ЦОД и выбросы CO₂ на 55%, что соответствует целям Европейского зеленого курса.
  • Норматив PUE (Power Usage Effectiveness) ужесточается – если средний показатель сейчас составляет ~1.5, то вскоре он не должен превышать 1.2.

Таким образом, высокая энергоэффективность систем охлаждения ЦОД становится приоритетом, а технология фрикулинга играет важнейшую роль в достижении этих целей.

3. Влияние систем охлаждения на энергоэффективность ЦОД

Современные ЦОД являются одними из крупнейших потребителей электроэнергии, а системы охлаждения – основной фактор энергозатрат. На их долю приходится около 40% от общего энергопотребления.

Различные методы охлаждения позволяют снизить нагрузку на систему электроснабжения:

  • Традиционное воздушное охлаждение – проверенный метод, но требует больших энергозатрат.
  •  Жидкостное охлаждение – наиболее эффективное решение с низким уровнем углеродного следа.
  • Адиабатическое охлаждение ЦОД – метод, позволяющий снизить зависимость от механического охлаждения за счет испарительного эффекта.
  • Фрикулинг ЦОД – инновационная технология, использующая холодный наружный воздух для снижения энергопотребления.

Традиционность

PUE = ~ 1.5

Воздушное охлаждение

Это традиционный метод охлаждения, при котором для охлаждения IT оборудования используется воздух, подаваемый вентустановками. Он также делится на 2 типа: охлаждение всего помещения и охлаждение межстоечного пространства.

Преимущества:

  • Простота
  • Низкие капитальные затраты
  • Низкие затраты на обслуживание.

Недостатки:

  • Не работает с перегретой водой.
  • Низкая теплоёмкость
  • Низкая энергоэффективность

Гибкая эффективность

PUE = ~ 1.2

Межрядные охладители

Межстоечные или межрядные системы. Охлаждения стоек IT оборудования осуществляется воздухом, который в свою очередь охлаждается кондиционерами прямого испарения или жидкостного охлаждения, размещенными в межстоечном пространстве.

Преимущества:

  • Гибкость
  • Более высокая эффективность и лучше показатель PUE.

Недостатки:

  • Дороже, чем воздушное охлаждение
  • Часто комбинируется с воздушным охлаждением

Выгодная эффективность

PUE ≤ 1.1

Жидкостное охлаждение

Этот метод подразумевает использование жидкого теплоносителя для прямого охлаждения IT оборудования. Это осуществляется с помощью систем иммерсионного охлаждения. Жидкостное охлаждение обеспечивает более высокую эффективность и более низкое потребление энергии по сравнению с воздушным.

Преимущества:

  • Самая высокая эффективность
  • Высочайшая теплоёмкость
  • Работа с перегретой водой

Недостатки:

  • Высокие капитальные затраты
  • Не комбинируется с другими системами

До настоящего времени жидкостное охлаждение (Direct Water Cooled) ограничивалось объектами с высокопроизводительными IT-оборудованием — HPC (High-Performance Computing). Но теперь новые правила ЦОД приведут к более широкому использованию этой технологии охлаждения. Предполагается, что к 2030 году 50% всех серверов будут иметь жидкостное охлаждение и большинство из них будут иметь иммерсионные системы охлаждения. Также высока вероятность, что многие решения можно будет считать гибридными, поскольку они по-прежнему будут иметь часть с воздушным охлаждением.

4. Фрикулинг в системах охлаждения ЦОД: преимущества раздельного метода

Одним из наиболее эффективных методов охлаждения ЦОД является раздельный (непрямой) фрикулинг.

Преимущества раздельного фрикулинга:

  • Отсутствие загрязнения серверного оборудования, т.к. отсутствует прямой контакт с наружным воздухом.
  • Отсутствие колебаний влажности воздуха в зависимости от погодных условий.
  • Гибкость работы – система быстро адаптируется к температурным условиям.
  • Снижение затрат на обслуживание – нет необходимости в постоянной очистке воздуха.

В отличие от прямого фрикулинга, который подает наружный воздух в серверную комнату (что увеличивает риск попадания пыли, влаги и требует сложных фильтрационных систем), раздельный фрикулинг использует драйкулеры для охлаждения теплоносителя, обеспечивая более надежное и энергоэффективное охлаждение ЦОД.

FIND OUT MORE ABOUT MULTI SYSTEM DUAL FLOW

5. Инновационные решения THERMOKEY для охлаждения ЦОД

Компания THERMOKEY предлагает передовые технологии для систем охлаждения ЦОД, соответствующие новым экологическим стандартам.

  • Модульные драйкулеры – инновационная конструкция, позволяющая включать и отключать модули в зависимости от реальной нагрузки.
  • Multi System Dual Flow – патентованная технология, обеспечивающая увеличение мощности на 50% без увеличения энергопотребления.
  • Адиабатические драйкулеры – дополнительное снижение температуры теплоносителя за счет испарительного эффекта, что повышает эффективность охлаждения.
FIND OUT MORE ABOUT MODULAR DRY COOLER