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追求稳定可靠,数据中心制冷系统进入分布式时代

发表于: 来自:中国IDC圈
  稳定性是数据中心的命脉,安全稳定、可靠持久的支撑业务运行既是客户的需求,也是数据中心自身追求的目标。但故障总是不可避免,因为数据中心故障导致的服务中断事件可谓层出不穷。比如今年就爆发了欧洲多个大型数据中心因为高温被迫关机、韩国国民级应用因数据中心故障大面积掉线等影响力巨大的事故。
 
  据权威机构Uptime Institute调研表明,近些年供电、网络以及制冷系统故障一直是数据中心宕机的主因。尤其是制冷系统,故障率多年居高不下,已超过IT系统,成为供电、网络故障之后的最大数据中心宕机原因。
  与供电、网络系统具有很强的外部性不同,制冷系统整体处于数据中心设施内。因此,寻求一种安全可靠的数据中心制冷方案是数据中心建设/运营方必须承担、且迫在眉睫的责任。
 
  大型数据中心水冷机组事故频发
  制冷系统故障导致的机房宕机在数据中心领域并不少见。
 
  近年来,随着大型数据中心的单体规模越来越大,对制冷系统的需求急剧攀升,制冷系统的规模也越来越大。当前大多数大型数据中心均采用冷冻水系统进行制冷,冷冻水系统一般采用集中式冷冻站,且整个制冷系统结构复杂,换热流程繁复,若是集中式冷冻站或干管出现故障,可能会导致数据中心大规模宕机,给数据中心业务稳定性带了极大挑战,相关的故障案例也层出不穷。
 
  2012年,华中某数据中心,多台冷却塔共用一台DDC,因为DDC系统故障,导致所有冷却塔停机,引发全楼制冷系统中断。
 
  2016年,华北某数据中心因为干管阀门处出现喷涌状漏水,导致冷冻站被淹,整个冷冻站无法运行,进而引发全楼制冷系统中断;
 
  2020年,美国某头部云服务商,由于高温天气引发的温控系统故障,导致数据中心停服。
 
  2021年,华南某数据中心冷却水系统因母管缺水进气形成气阻,导致整个冷却系统失效,引发全楼制冷系统中断。
  ……
 
  面对传统冷冻水系统故障频发、耗水耗电多等痛点,行业亟需更可靠、更高效、更节能的制冷系统引领数据中心绿色发展。
 
  可靠、节能、弹性部署
  分布式制冷成为突破点
  冷水机组系统结构复杂且往往集中部署,一般包含冷水机组?冷却塔?蓄冷罐?温控末端?冷却水泵?板式换热器?管理系统等7大主设备,大大小小几十种设备依靠数百上千米的水管连接,转接头、阀门等数不胜数。复杂系统的故障点数量也多,而集中式部署则有概率导致系统性故障,对数据中心供冷的有效性和稳定性形成了不可避免的挑战。
  实际上,在传统的数据中心,包括IT系统在内的各个体系均采用集中式、“烟囱”式的构架,一旦出现问题就以整个系统瘫痪作为代价。为了解决这一问题,分布式、模块化的解决方案被提出,并取得了良好的实践效果。
 
  制冷系统中也不例外,分布式的制冷体系也一直是业界研发的重点。间接蒸发冷却系统就是一种部署简单、制冷效果好、能效比高,且经过众多实践验证的分布式模块化制冷解决方案。
 
  间接蒸发冷却技术采用间接式的空气换热,利用外部环境的较低温度空气带走数据中心内部产生的热量,并且可以利用水的蒸发来帮助散热。其能效比高,在PUE、WUE方面均有良好表现,且具备分布式、模块化的额外安全可靠和成本优势。
 
  首先,每台间接蒸发冷却空调机组都是独立设备,多台间接蒸发冷却空调机组之间可通过群控综合调优运行,也可以脱离群控各自独立运行。各机组之间不存在串联组件,一旦出现局部故障会被限制在故障机组范围内,不影响其他机组运行。
 
  其次,相对于冷冻水机组,间接蒸发冷却空调机组结构非常简单,仅由一台主设备和数个附属设备组成,且连接点少,管路相比冷冻水机组也只需1/10左右。简单的结构,也让整体的运维难度大幅下降。
 
  最后,模块化的间接蒸发冷却机组还具备快速的交付的优势。通过工厂预制化生产、现场整体交付,整体交付时间可缩减50%左右,极大压缩了客户的时间成本。
 
  目前,间接蒸发冷已经获得了业界的普遍认可,并且得到了较为广泛的应用。特别在气候条件合适的地区,间接蒸发冷却渐有取代冷冻水系统成为主流机房冷却方案的趋势。
 
  广泛的市场需求,也推动间接蒸发冷却技术的不断进步。大量主流厂家均开始大力推广间接蒸发冷却解决方案,已成烽火燎原之势。
 
  绿色算力新时代的可靠基石
  如今,数字时代已经来临,数据中心在成为最重要的新型基础设施同时,也成为了增长最快的碳排放源。降低能耗,推动算力绿色化,在当今时代尤为重要。新型的节能技术无疑是打造绿色算力基础设施,实现数字经济可持续发展的重要路径。
 
  据了解,当前间接蒸发冷却空调系统支撑的机架规模已超过30万,并在内蒙古、河北、山西、江苏、广东等众多气候条件迥异的地区得到了落地验证。
 
  相信随着以间接蒸发冷却技术为代表的新型节能技术的进一步普及,数据中心产业将迎来一个低碳节能与安全可靠兼顾发展的新时代。

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2023
05/06
13:30
中国IDC圈
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