Охлаждение серверной стойки водой? Разумные? Повторно использовать энергию для небольшой установки?

Во-первых, это не вопрос покупки и не о конкретных ценах, а об общей целесообразности. Нет смысла искать производителя, если подход плохой.

В сентябре я перевожу свою компанию в новые офисы, и во время переезда мы расширим и консолидируем наш вычислительный кластер. Прямо сейчас это находится в центре обработки данных, но у меня есть хорошая комната в подвале, подготовленная для этого.

Я думаю об охлаждении. Скорее всего, к концу года мы будем использовать около 10 кВт. Это очень много тепла, и охлаждение будет дорого. Я нахожусь на юге Польши, недалеко от немецкой границы. Это область, где вода доступна по относительно дешевой цене - здесь «бесполезная трата воды» не является проблемой. Моя ситуация, таким образом, отличается от, например, компании в Испании;)

Физики говорят мне, что для нагрева 1 литра воды на 1 ° C я использую 1 калорию (1 ккал), а 1 кВт-ч (и мы можем предположить, что КПД 100% - водонагреватели довольно эффективны) 750 калорий. Это означает, что 1 кВт-ч - это 750 литров, нагретых на 1 ° C. 10 кВт и увеличение температуры на 20 ° означало бы, что в час мне нужно 375 литров. Это 6,25 литра в минуту и ​​не так много;) Мы говорим здесь 270 кубометров. Даже летом подземные трубы действительно сильно охлаждают воду;)

Возможен ли такой подход? Кто-нибудь делал это? У нас есть установка 10 кВт на данный момент. Возможно ли повторно использовать это тепло? Альтернативой является приличная система охлаждения, которая будет работать около 2,5 кВт / ч. Сбрасывание воды будет:

1. Получите мне довольно холодную подачу по сравнению с наружным воздухом, даже летом (т.е. более низкая температура среды, чтобы сбрасывать тепло)
2. Замените необходимость сбрасывать тепло в наружный воздух, что может быть проблематично. Если температура воздуха составляет 22 ° C, это ОЧЕНЬ много, чтобы бороться, но ОТО, вода будет довольно холодной. Я также мог бы сэкономить инвестиции на внешнюю часть контура охлаждения.

Теперь второй вопрос - есть ли реальный способ обогреть дом этим? ;) В конце концов, это много энергии в этой воде;)

Если это плохая идея, я остановлюсь здесь. Если это не так, я начну искать поставщиков. Может быть, моя математика не так?

Есть два подхода к этому, один, который я точно знаю, существует на рынке, и другой, о котором я слышал только в пользовательских сборках.

Рынок готовых

Эти решения используют водяной контур для обеспечения охлаждения в стойке. Они производят охлажденный воздух на впускной стороне стойки и используют водяной контур для обмена тепла между окружающей средой и тем, что она производит. Эти решения существуют, и для их работы не требуется никаких модификаций стоечного оборудования. Иногда им требуются специальные реечные двери для обеспечения правильного воздушного потока, но не всегда; некоторые решения создают «завесу» холодного воздуха перед входами в сервер.

При таком подходе вы можете легко преодолеть барьер 10 кВт / стойку по плотности мощности.

Пользовательские сборки

Этот подход приносит воду в устройство самостоятельно. Я не знаю ни одного сервера вне онлайн-магазина, в который встроены водяные петли, но я слышал, что крупные производители могут помочь вам, если вам действительно нужны устройства 10К с такими требованиями. Преимущество здесь в том, что вы можете увеличить мощность, поскольку вы не полагаетесь (столько) на пропускание тепла воздухом, поскольку сам водоблок осуществляет передачу тепла от устройств.

Теоретически вы можете получить действительно высокие удельные мощности с помощью метода пользовательской сборки.

Что касается экономической эффективности водяного охлаждения в целом, я уже ответил на еще один хороший вопрос: почему водяное охлаждение центра обработки данных не имеет широкого распространения?

Что касается вашей конкретной ситуации, я бы настоятельно рекомендовал рассмотреть тепловые насосы с контурами заземления с экономайзерами. Вероятно, в вашей зиме достаточно прохладно, чтобы просто запустить экономайзеры, используя то, что в основном находится на улице, для охлаждения вашего центра обработки данных. Летом тепловые насосы намного эффективнее, чем стандартные блоки переменного тока, обычно примерно в два раза эффективнее.

Использование тепловых насосов с обычным контуром позволяет вам достаточно эффективно отводить тепло из одной зоны (центра обработки данных) и перекачивать его в другую зону (офисное помещение или даже пристроенный дом) (хотя, вероятно, более экономически выгодно использовать обычные источники). , это зависит от стоимости энергии в вашем районе).

Вы также можете использовать воздух для сброса воды для охлаждения, воздух внутри стойки (как обычно) и пресную воду для охлаждения воздуха. Эта вода может поступать из свежих источников и сбрасываться после «нагрева»; Раньше это было обычным делом для холодильников коммерческого размера, потому что математика сложилась так, как вы указали в Вопросе. Сегодня он не используется широко, потому что вода дороже, чем раньше, и математика больше не работает (по крайней мере, в моем уголке мира, и вода здесь тоже довольно дешевая). Было бы более эффективно напрямую охлаждать сервер с помощью водяного охлаждения, однако вы также представляете риск утечки (который несет собственный риск или расходы на страхование).

Самый большой недоброжелатель, которого вы будете иметь при реализации любого из вышеперечисленного, это то, что это дорогое оборудование. Большинству предприятий все равно, окупится ли это через 10–20 лет, они заботятся только о результатах этого года. Срок окупаемости зависит от ваших местных цен.

TomTom - я очень почти купил кучу НР MCS с водяным охлаждением стоек для проекта несколько лет назад , но решил до центра обработки данных изменений вместо этого.

Это не совсем дешево, но они поддерживают его с точки зрения надежности, например, они счастливы, что вы добавите в них свою целостность. Кстати, он может обрабатывать ~ 36 кВт на стойку.

Просто хотел, чтобы вы знали об этом материале, поскольку он точно не выпрыгивает из их сайта.

Я не могу ответить на все вопросы, которые вы задали, но есть один хозяин, который основал в основном всю свою стратегию на охлаждении на водной основе, а именно OVH . Все их серверы с водяным охлаждением, что позволяет им предлагать интересные цены. Если я правильно помню статистику, они являются крупнейшей хостинговой компанией в Европе и 5-й в мире. Так что да, это может работать.

Это просто? Нет. Они производят большую часть своего оборудования для водяного охлаждения, что влечет за собой высокие первоначальные затраты. Тем не менее это приводит к большой энергоэффективности.

Вы можете повторно использовать нагретую воду? Я не уверен, что вы не хотите, чтобы температура воды становилась слишком высокой, поскольку она будет терять эффективность для охлаждения ваших серверов.

LRZ имеет большой кластер высокопроизводительного охлаждения с водяным охлаждением, и они занимаются этим видом утилизации отработанного тепла.

SuperMUC использует новую, революционную форму охлаждения теплой водой, разработанную IBM. Активные компоненты, такие как процессоры и память, напрямую охлаждаются водой, которая может иметь температуру на входе до 40 градусов Цельсия. «Высокотемпературное жидкостное охлаждение» вместе с очень инновационным системным программным обеспечением обещает снизить энергопотребление системы. Кроме того, все здания LRZ будут отапливаться с использованием этой энергии.

Более подробная информация на http://www.lrz.de/services/compute/supermuc/systemdescription/