Beyond.pl to pierwsze w Polsce data center wyposażone w dwa systemy chłodzenia: tradycyjny i adiabatyczny. Innowacyjny system adiabatyczny został zaimplementowany na górnym piętrze serwerowni i obejmuje cztery komory serwerowe o powierzchni łącznej 1 000 m2. Cztery komory serwerowe zlokalizowane na dolnej kondygnacji są chłodzone klasycznym układem hydraulicznym, warto jednak zaznaczyć, że zasilające go chillery zostały wyposażone w adiabatyczny system wspomagający.

Inspiracją do zastosowania chłodzenia adiabatycznego w Data Center 2 był szereg wizyt przedstawicieli Beyond.pl w kilku dużych centrach danych na świecie, które z powodzeniem wykorzystują tą technologię. Były to data center zarówno dedykowane dla jednego klienta jak i obiekty komercyjne. Innowacyjną technologią zainteresował się sam prezes firmy Beyond.pl Michał Grzybkowski, który stale poszukuje nowych rozwiązań technologicznych. Przed podjęciem decyzji o wprowadzeniu chłodzenia adiabatycznego nasz zespół projektowy przeprowadził analizę porównawczą profili klimatycznych Poznania z wybranymi profilami w innych krajach. Po porównaniu klimatu, okazało się, że polskie warunki również pozwalają na wprowadzenie takiej innowacji.

Dzięki możliwości chłodzenia adiabatycznego Data Center 2 jest pierwszą w Polsce serwerownią, która gwarantuje klientom kontraktowo efektywność energetyczną na poziomie PUE 1.1. Data Center 2 Beyond.pl jest też pierwszym w Europie Środkowo-Wschodniej centrum danych z certyfi katem Rated 4 wg ANSI/TIA-942 – chłodzenie było jednym z ocenianych czynników podczas audytu.

Jak działa chłodzenie adiabatyczne?

Głównym elementem adiabatycznego systemu chłodzenia jest wymiennik krzyżowy, który chłodzi powietrze ogrzane w serwerowni, wykorzystując chłód atmosferyczny oraz fizyczne właściwości parowania cieczy – a konkretnie wody.

Przy sprzyjających okolicznościach pogodowych, kiedy temperatura zewnętrzna jest odpowiednia do schłodzenia serwerowni, system nie wykorzystuje wody. Dwa odseparowane obiegi powietrza wystarczają do utrzymania temperatury zadanej w serwerowni. W sytuacji, kiedy temperatura na zewnątrz jest zbyt wysoka, na wymiennik krzyżowy rozpyla się wodę, która odparowując na powierzchni wymiennika, zwiększa efektywność chłodzenia.

 Jednostka Liebert AFC

Adiabatyka wymaga jedynie niewielkiej ilości energii elektrycznej do uruchomienia cyrkulacji powietrza. Ogrzane w serwerowni powietrze poprzez system kanałów jest kierowane na dach. Na dachu zainstalowano zestaw wspomnianych wcześniej wymienników krzyżowych ciepła, dzięki którym do serwerowni wraca powietrze ochłodzone dzięki parowaniu oraz konwekcji. W polskim klimacie jest to konieczne przez średnio sześć-osiem tygodni w roku. W pozostałym czasie system działa bez dodatkowego wsparcia w postaci rozpylania wody na wymiennik.

Ruch powietrza zewnętrznego w wymienniku powoduje wzrost efektywności parowania, a w efekcie wzrost efektywności chłodzenia. System zapewnia także stały przepływ powietrza wewnątrz serwerowni, aby efektywnie odbierać ciepło od rozgrzanych urządzeń.

Komora adiabatyczna

Efektywność chłodzenia wzrasta wraz z obciążeniem cieplnym serwerowni – im więcej urządzeń wewnątrz – tym mniejsze koszty chłodzenia. Temperatura w komorze chłodzonej adiabatycznie może wahać się w większym zakresie niż przy klasycznym systemie chłodzenia, wynosi w granicach 24÷26°C, co jest zakresem zgodnym z wytycznymi ASHRAE. Chłodzenie adiabatyczne działa również jako filtr powietrza, gdyż obniża stężenia zanieczyszczeń zawartych w powietrzu. Dzieję się tak dzięki zastosowaniu wydajnego układu filtrów.

W rozwiązaniu, które zastosowała firma Beyond.pl, szafy serwerowe w komorze ustawione są przodem do siebie, aby ułatwić przepływ ogrzanego powietrza unoszącego się w naturalny sposób do góry. W komorze chłodzonej adiabatycznie nie ma podniesionej podłogi technicznej, co jest integralnym elementem w pomieszczeniach bazujących na chłodzeniu z użyciem wody lodowej. W Data Center 2 taki tradycyjny system chłodzenia wykorzystywany jest na pierwszym poziomie komór serwerowych.

 Ustawienie szaf serwerowych w Data Center 2 Beyond.pl

Podsumowując, chłodzenie adiabatyczne to bardzo ekologiczny sposób chłodzenia komory serwerowej wykorzystujący prawa fizyki oraz genialną w swej prostocie technologię do obniżenia nie tylko temperatury w samej komorze, ale także zużycia prądu w całym obiekcie. Dzięki zastosowaniu tej metody Data Center 2 osiąga PUE na poziomie 1.1, co jest najniższym współczynnikiem na polskim rynku centrów danych.

Dla Vertiv uczestniczenie w procesie projektowania i budowy Data Center Beyond.pl było wyzwaniem. Kluczowa przy takich projektach jest walka z czasem. Nieostrożni inwestorzy często decydują się na tak zwane „klasyczne” rozwiązania. W rezultacie w momencie oddania obiektu do użytkowania zastowowane w nim technologie są przestarzałe. W przypadku Beyond.pl wymagania inwestora były jasne – nowoczesna technologia spełniająca wymagania energooszczędności, bezpieczeństwa i modularności. W trakcie samego procesu projektowania dochodziło do zmian koncepcji w zależności od pojawiających się nowych technologii. Klient zdecydował się na wybranie nowoczesnej technologii od sprawdzonego dostawcy. Rozwiązanie oparte o chillery adiabatyczne AFC w połączeniu z szafami klimatyzacyjnymi i technologią SmartAisle (zabudowa zimnych korytarzy i szaf rack) pozwoliło na osiągnięcie prawdopodobnie najwyższej efektywności energetycznej w tego typu obiekcie w Polsce.   Kluczowy jest fakt, że po ponad roku od uruchomienia serwerownia w dalszym ciągu wyznacza standardy energooszczędności na rynku. Należy również pamiętać, że żeby osiągnąć taki efekt, trzeba poza dobrymi założeniami projektowymi poświęcić odpowiednie zasoby i czas na optymalizację pracy systemu. Z naszej perspektywy były to tygodnie pracy, często po prawie 20 godzin na dobę, żeby osiągnąć efekt końcowy: bezpiecznego i energooszczędnego data center. Przy okazji tego projektu sporo się nauczyliśmy, również tego, jak ważna jest ścisła współpraca dostawcy z projektantem i inwestorem. Bartosz BIERNACKI, Country Manager, Vertiv Poland

Korzyści z chłodzenia adiabatycznego w serwerowni

Adiabatyczne komory serwerowe w Data Center 2 zaprojektowano tak, aby wykorzystywać bariery fizyczne, w celu zapobiegania mieszania się zimnego i ciepłego powietrza w korytarzach. Umożliwia to ograniczenie zużycia energii i wydajniejsze chłodzenie serwerowni. Oznacza to, że Beyond.pl jest w stanie świadczyć najwyższej jakości usługi w obiekcie o standardzie Rated 4 wg ANSI/TIA-942 w cenie takiej samej lub nawet niższej niż konkurencyjne centra danych.

W Data Center 2 znajduje się system zarządzania obiektem DCMS, dzięki któremu Beyond.pl posiada dokładne informacje, ile energii zużywa każdy z modułów (np. serwerownia oraz budynek biurowy). Pozwala to na efektywne zarządzanie energią, której nadmiar jest magazynowany oraz wykorzystywany przez Beyond.pl do ogrzewania budynku biurowego. Zastosowanie chłodzenia adiabatycznego wpisuje się w filozofię green data center, która zakłada maksymalność efektywność energetyczną i świadome wykorzystanie energii elektrycznej.

Podstawowe zalety systemu chłodzenia adiabatycznego:

• prosta, naturalna technologia,
• energooszczędność,
• wydajność – redukcja kosztów energii elektrycznej nawet o 90% w stosunku do tradycyjnych systemów klimatyzacji, do 7 razy niższe koszty eksploatacyjne niż w systemach konwencjonalnej klimatyzacji,
• stały dostęp świeżego powietrza oraz całkowita wymiana powietrza wewnątrz komory serwerowej,
• przyjazność dla środowiska naturalnego – do chłodzenia wykorzystywana jest woda, a nie szkodliwe czynniki chłodzące,
• nawilżenie powietrza oraz oczyszczenie go z kurzu, bakterii, grzybów i innych zanieczyszczeń,
• łatwość w montażu oraz konserwacji systemu,
• niezawodność systemu dzięki zdecentralizowanej, modułowej budowie.

Znaczenie obniżenia PUE w branży data center

Chłodzenie jest decydującym czynnikiem warunkującym, ile energii elektrycznej pobiera centrum danych. Znalezienie sposobu, na efektywniejsze chłodzenie niż za pomocą tradycyjnych klimatyzatorów oraz podniesionej podłogi technicznej, przekłada się bezpośrednio na ceny energii dla klientów oraz wartość finalnych usług operatora centrum danych. Na energochłonność chłodzenia wpływ ma nie tylko zastosowana technologia, ale także położenie geografi czne i klimat, w jakim znajduje się obiekt, gdzie przechowywane są dane.

Co ciekawe, początkowo Data Center 2 było zaprojektowane z zamysłem wykorzystania tradycyjnych metod chłodzenia. Projekt architektoniczny budynku, który powstawał zupełnie od podstaw, został zmieniony po wspomnianych wizytach prezesa Beyond.pl Michała Grzybkowskiego w Stanach Zjednoczonych.

Implementacja chłodzenia adiabatycznego w Data Center 2 to pierwsza tego typu realizacja w obiekcie komercyjnym w Polsce. W związku z tym, że klienci nie są przyzwyczajeni do takich rozwiązań w zakresie chłodzenia, Beyond.pl staje się popularyzatorem ekologicznych, nowoczesnych sposobów na efektywną budowę środowisk IT klientów.

 Maciej MADZIAŁA
– IT Solutions Architect w Beyond.pl