RU126357U1 - DATA PROCESSING CENTER - Google Patents

DATA PROCESSING CENTER Download PDF

Info

Publication number
RU126357U1
RU126357U1 RU2012149575/03U RU2012149575U RU126357U1 RU 126357 U1 RU126357 U1 RU 126357U1 RU 2012149575/03 U RU2012149575/03 U RU 2012149575/03U RU 2012149575 U RU2012149575 U RU 2012149575U RU 126357 U1 RU126357 U1 RU 126357U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
equipment
isolated
air
racks
floor
Prior art date
Application number
RU2012149575/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Ращихин
Сергей Викторович Холопов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Астерос"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Астерос" filed Critical Закрытое акционерное общество "Астерос"
Priority to RU2012149575/03U priority Critical patent/RU126357U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU126357U1 publication Critical patent/RU126357U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Центр обработки данных, содержащий по крайней мере два модуля, каждый из которых включает в себя IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных, оборудование телекоммуникационных систем, систему электроснабжения, воздушную систему охлаждения, систему охранной сигнализации и контроля доступа, систему пожаротушения, автоматизированную систему диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование, вокруг IT-стоек сформированы проходы, организующие потоки холодного и горячего воздуха с организацией потока холодного воздуха через хладоцентр, IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных размещены в изолированном помещении с возможностью сообщения с воздушной системой охлаждения и хладоцентром, отличающийся тем, что центр обработки данных представляет собой здание с подвальным или техническим этажом, над которым расположен машинный этаж, и представляет собой для каждого этажа центральную часть, огражденную стенками, к которым снаружи примыкают изолированные и расположенные на расстоянии друг от друга помещения, в каждом из которых размещено оборудование отдельного модуля, при этом изолированные друг от друга помещения по отношению к центральной части расположены по схеме «звезда», на подвальном или техническом этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования воздушной системы охлаждения, хладоцентров и системы водоснабжения и подготовки воды, на машинном этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования источников бесперебойного питания, при этом снаружи стен, ограничивающиA data center containing at least two modules, each of which includes IT racks with computing equipment and data storage systems, telecommunication systems equipment, power supply system, air cooling system, security alarm and access control system, fire extinguishing system, automated supervisory control system, cable and network equipment, passages are formed around IT racks that organize the flow of cold and hot air with the organization of the cold flow air through a refrigeration center, IT racks with computing equipment and data storage systems are located in an isolated room with the possibility of communication with an air cooling system and a refrigeration center, characterized in that the data center is a building with a basement or technical floor above which the machine floor is located , and represents for each floor the central part, fenced by walls, to which outside isolated and located at a distance from each other premises adjoin, of which the equipment of a separate module is located, while the rooms isolated from each other in relation to the central part are arranged according to the “star” scheme, rooms isolated from each other are arranged on the basement or technical floor to accommodate the equipment of the air cooling system, cold centers and water supply system and water preparation, isolated from each other premises are arranged on the engine floor to accommodate equipment of uninterruptible power supplies, while outside the walls, restricting

Description

Полезная модель относится к области строительства и к области вычислительной техники, в частности к конструкциям стационарных вычислительных центров, и может быть использована в случаях наращивания или сокращения мощности центров обработки данных, перераспределения мощности между имеющимися центрами обработки данных, при замене оборудования, регламентных работах на элементах и системах модульного центра обработки данных.The utility model relates to the field of construction and the field of computer technology, in particular to the designs of stationary computer centers, and can be used in cases of increasing or reducing the power of data centers, redistributing power between existing data centers, when replacing equipment, and routine maintenance on elements and modular data center systems.

Центр обработки данных (ЦОД) представляет собой комплекс модулей заводской готовности, позволяющих быстро возводить эффективный с точки зрения использования энергии, пространства и надежности функционирования центр обработки данных в условиях непрерывного функционирования, в том числе модифицируемого центра обработки данных. ЦОД представляет собой здание с комплексом вычислительной техники и инженерной инфраструктуры для размещения и надежного функционирования вычислительных средств.The data center (DPC) is a set of prefabricated modules that allow you to quickly build an efficient data center in terms of energy use, space and reliability in continuous operation, including a modifiable data center. The data center is a building with a complex of computing equipment and engineering infrastructure for the placement and reliable operation of computing facilities.

Известен модульный центр обработки данных (Modular Computing Environments) патент США 7738251 (Н05К 7/20, B60F 1/00, G06F 15/16, F25D 23/12, F28F 7/00, G06F 13/00, опубл. 15.06.2010 г.), содержащий контейнеры с серверами, системами хранения данных, оборудованием телекоммуникационных систем и размещенное под полом теплообменное устройство, представляющее собой систему труб с охлаждающей жидкостью (вода или хладагент), а теплый воздух из горячего коридора проходит через трубы и возвращается в холодный коридор с вентиляторами, коммуникации теплообменного устройства контейнера переносят охлаждающую жидкость в центральное охлаждающее устройство, контейнеры соединены с инженерными системами: системой электроснабжения, системой технологического кондиционирования, системой пожаротушения, кабельным и сетевым оборудованием собственных нужд, через концентратор с системой связи.Known modular data center (Modular Computing Environments) US patent 7738251 (H05K 7/20, B60F 1/00, G06F 15/16, F25D 23/12, F28F 7/00, G06F 13/00, publ. 06/15/2010 .) containing containers with servers, data storage systems, telecommunication systems equipment and a heat exchanger located under the floor, which is a system of pipes with coolant (water or refrigerant), and warm air from the hot corridor passes through the pipes and returns to the cold corridor with by fans, the communications of the container heat exchanger transfer cooling zhdayuschuyu liquid in the central cooling unit, the containers are connected with engineering systems: a power supply system, air conditioning system process, fire-extinguishing system, cable and network equipment's own needs, through a hub with a communication system.

К недостаткам вышеуказанного технического решения относятся:The disadvantages of the above technical solutions include:

- недостаточно высокая гибкость систем в условиях непрерывного функционирования, в том числе модифицируемого центра обработки данных, например, при модификации оборудования, при износе или наработке гарантированной до капительного ремонта, не позволяющая эффективно перераспределять ресурсы систем центра обработки данных;- insufficiently high flexibility of systems in the conditions of continuous operation, including a modifiable data center, for example, when equipment is modified, when wear and tear is guaranteed by an overhaul, which does not allow efficiently redistributing the resources of the data center systems;

- недостаточно унифицированная система интеграции с другими частями центров обработки данных, приводящая к недостаточно быстрой установке и быстрому вводу в эксплуатацию в составе центра обработки данных.- insufficiently unified system of integration with other parts of data centers, leading to insufficient installation and quick commissioning as part of a data center.

Известен ЦОД, включающий в себя, по меньшей мере, одну серверную ячейку с установленными в нем стойками с серверами, системами хранения данных, оборудованием телекоммуникационных систем, по меньшей мере, одну тамбурную ячейку, систему электроснабжения, принудительную воздушную систему охлаждения, систему охранной сигнализации и контроля доступа, систему пожаротушения, автоматизированную систему диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование, серверная ячейка снабжена экраном, разделяющим потоки холодного и горячего воздуха, с организацией потока холодного воздуха через оборудование, серверная ячейка выполнена в виде изолированного помещения с возможностью соединения с аналогичной ячейкой серверной ячейкой воздуховодной серверной, ячейкой коридорной, ячейкой воздуховодной коридорной, ячейкой охлаждения, ячейкой тамбурной, ячейкой динамического источника бесперебойного питания, ячейкой комплектного распределительного устройства и ячейкой бытовой и конструктивно объединены в модуль размещения и обеспечения серверных ячеек, совмещаемый с другим модулем или другими модулями размещения и обеспечения серверных ячеек и возможностью, по меньшей мере, электрического соединения с модулем генератора электрической энергии, также серверная ячейка содержит: кронштейны и отверстия для крепления и размещения стоек, стойки укомплектованы заглушками для разделения зон холодного и горячего воздуха в направлении «фронтальная-тыльная» или «тыльная-фронтальная» в серверах, системах хранения данных, оборудовании телекоммуникационных систем, и устройствами, обеспечивающими прохождение холодного воздуха через охлаждаемое оборудование в направлении «снизу вверх» или «сверху вниз» при организации таких направлений охлаждения в серверах, системах хранения данных, оборудовании телекоммуникационных систем; датчики температуры и датчики влажности с программно-аппаратной системой контроля климатических параметров серверной ячейки; датчики наличия задымления и/или газоанализаторы с программно-аппаратной системой пожарной сигнализации, шторки и/или жалюзи для герметизации объема ячейки на случай возникновения пожара; автономную систему пожаротушения; по меньшей мере, одну систему для передачи и распределения электроэнергии для питания стоек, серверов, систем хранения данных и оборудования телекоммуникационных систем, с амперметрами и вольтметрами с программно-аппаратной системой контроля электрических параметров; по меньшей мере, одну систему для передачи и распределения электроэнергии для питания внутренних потребителей, например пожарных клапанов, общего и аварийного освещения, с амперметрами и вольтметрами с программно-аппаратной системой контроля электрических параметров; оптоволоконную кабельную систему для подключения стоек и оборудования к системам связи; систему контроля и управления доступом; систему принудительного отвода горячего воздуха; систему дополнительного холодоснабжения; переходы для доступа к соседним ячейкам, кабельные энергетические и информационные каналы, соединяющие соседние ячейки; систему бесперебойного электропитания; системы непосредственного охлаждения жидким хладагентом; ячейка охлаждения содержит теплообменник с возможностью забора воздуха извне, охлаждения горячего воздуха, циркулирующего в модульном центре обработки данных, и выброса нагретого внешнего воздуха в окружающую среду, а также минимально достаточного для обеспечения вентиляции в процессе обмена воздуха из окружающей среды с воздухом, циркулирующим в модульном центре обработки данных; модуль размещения и обеспечения серверных ячеек содержит: по меньшей мере, одну зону доступа к ячейкам модуля, по меньшей мере, один переход, по меньшей мере, один коридор, систему электропитания с заданными параметрами качества электроэнергии, программно-аппаратную систему мониторинга контролируемых параметров ячеек, зон доступа к ячейкам модуля, переходов и коридоров, систему пожарной сигнализации, систему пожаротушения, шторки и/или жалюзи для герметизации объема модуля на случай возникновения пожара, систему освещения, систему контроля и управления доступом, по меньшей мере, один переход для перемещения в другой модуль; модуль генератора электрической энергии содержит: дизельный двигатель, систему охлаждения дизельного двигателя, генератор электрической энергии, вентиляционную камеру с электровентиляторами, градирню, электрощит, топливный бак, воздушный фильтр, расширительный бак, по меньшей мере, одну дверь; системы контроля и управления доступом модулей объединены в единую систему мониторинга, контроля и управления доступом, системы пожарной сигнализации модулей объединены в единую систему пожарной сигнализации (RU 2444868, H05K 7/20, опубл. 10.03.2012).A well-known data center, including at least one server cell with racks installed in it with servers, data storage systems, telecommunication systems equipment, at least one vestibule cell, power supply system, forced air cooling system, alarm system and access control, fire extinguishing system, automated dispatch control system, cable and network equipment, the server cell is equipped with a screen separating the flows of cold and hot air the ear, with the organization of the flow of cold air through the equipment, the server cell is made in the form of an isolated room with the ability to connect to a similar cell server cell air duct server, cell corridor, cell air duct corridor cell, tambour cell, cell dynamic uninterruptible power supply, cell complete distribution devices and cell household and structurally combined into a module for the placement and provision of server cells, compatible with another mode with a muzzle or other modules for placing and providing server cells and the possibility of at least electrical connection with the electric power generator module, the server cell also contains: brackets and holes for attaching and placing racks, racks are equipped with plugs for separating cold and hot air zones in the direction “Front-back” or “back-front” in servers, data storage systems, telecommunication systems equipment, and devices providing cold passage of air through the cooling equipment in the direction of the "bottom-up" or "top-down" at the organization of such cooling lines in servers, storage systems, telecommunications equipment; temperature sensors and humidity sensors with a hardware-software system for monitoring the climatic parameters of the server cell; smoke sensors and / or gas analyzers with a hardware-software fire alarm system, curtains and / or blinds to seal the cell volume in case of fire; autonomous fire extinguishing system; at least one system for transmitting and distributing electricity to power racks, servers, data storage systems and telecommunication systems equipment, with ammeters and voltmeters with a hardware-software system for monitoring electrical parameters; at least one system for transmitting and distributing electricity to power internal consumers, for example fire valves, general and emergency lighting, with ammeters and voltmeters with a hardware-software system for monitoring electrical parameters; fiber-optic cable system for connecting racks and equipment to communication systems; access control and management system; forced air exhaust system; additional cooling system; transitions for access to neighboring cells, cable energy and information channels connecting neighboring cells; uninterruptible power supply system; direct cooling systems with liquid refrigerant; the cooling cell contains a heat exchanger with the possibility of taking air from outside, cooling the hot air circulating in the modular data center, and discharging heated external air into the environment, as well as minimally sufficient to provide ventilation during the exchange of air from the environment with the air circulating in the modular data center; the module for hosting and providing server cells contains: at least one access zone to the cells of the module, at least one transition, at least one corridor, a power supply system with predetermined parameters of power quality, a hardware-software system for monitoring controlled parameters of cells, access zones for module cells, passages and corridors, fire alarm system, fire extinguishing system, curtains and / or blinds to seal the module volume in case of fire, lighting system, control system Proportion of access control to the at least one passage to move to another module; an electric energy generator module comprises: a diesel engine, a diesel engine cooling system, an electric energy generator, a ventilation chamber with electric fans, a cooling tower, an electrical panel, a fuel tank, an air filter, an expansion tank, at least one door; access control and management systems for the modules are integrated into a single access monitoring, control and management system, module fire alarm systems are integrated into a single fire alarm system (RU 2444868, H05K 7/20, published 10.03.2012).

Данное решение принято в качестве прототипа.This decision was made as a prototype.

В этом ЦОД холодильная мощность систем центра обработки данных больше или равна выделяемой теплоте всего оборудования, задействованного на полную мощность, центра обработки данных при работе во всем диапазоне температур окружающей среды.In this data center, the cooling capacity of the data center systems is greater than or equal to the released heat of all equipment used at full capacity, the data center when operating in the entire range of ambient temperatures.

К недостаткам устройства можно отнести:The disadvantages of the device include:

- недостаточно высокую гибкость систем в условиях непрерывного функционирования, в том числе модифицируемого центра обработки данных, например, при модификации оборудования, при износе или наработке гарантированной до капительного ремонта, не позволяющую эффективно перераспределять ресурсы систем центра обработки данных;- insufficiently high flexibility of systems in the conditions of continuous operation, including a modifiable data center, for example, when equipment is modified, when wear and tear is guaranteed by an overhaul, which does not allow efficiently redistributing the resources of the data center systems;

- недостаточно унифицированную система интеграции с другими частями центров обработки данных, приводящую к недостаточно быстрой установке и быстрому вводу в эксплуатацию в составе центра обработки данных.- insufficiently unified system of integration with other parts of data centers, leading to insufficient installation and quick commissioning as part of a data center.

На протяжении последних лет проблема номер один для ЦОД - энергоснабжение. Дефицит свободных энергомощностей, принявший в некоторых регионах РФ просто катастрофические масштабы (до 90% потребителей, подавших заявки на подключение к электросетям, энергии не получают), привел к тому, что стоимость подведения мощностей соизмерима со стоимостью ЦОД, а в ряде случаев даже превышает ее. Не меньшее влияние оказывает и рост тарифов на электроэнергию, ведь доля затрат на оплату электроэнергии достигает 40% эксплуатационного бюджета ЦОД. Другая важная проблема - необходимость отвода все большего количества тепла - лишь усугубляет первую. Современное климатическое оборудование позволяет отводить до 30 кВт и более тепловой мощности со стойки, однако работа таких установок требует значительного расхода электроэнергии. Как следствие, до половины потребляемой ЦОД электроэнергии сегодня тратится на отвод тепла. В попытке решить обозначенные выше проблемы многие компании идут по пути повышения эффективности использования вычислительных ресурсов за счет их консолидации и виртуализации, параллельно решая третью извечную проблему дата-центров - проблему роста сложности управления и администрирования. Другие же идут на более радикальные шаги и переносят свои ЦОД поближе к источникам электроэнергии, а также в регионы с относительно низким уровнем среднегодовых температур. Последнее решение позволяет существенно сократить затраты на охлаждение в ЦОД за счет использования низких «забортных» температур (например, широкую огласку получили планы Microsoft по строительству ЦОД в Иркутской области).Over the past years, the number one problem for the data center is energy supply. The shortage of free power capacities, which in some regions of the Russian Federation has simply become catastrophic (up to 90% of consumers who have submitted applications for connection to power grids, do not receive energy), has led to the fact that the cost of power supply is comparable to the cost of the data center, and in some cases even exceeds it . The growth of electricity tariffs also has a no lesser effect, because the share of the cost of paying for electricity reaches 40% of the data center operating budget. Another important problem - the need to remove more and more heat - only exacerbates the first. Modern climate equipment allows you to divert up to 30 kW or more of thermal power from the rack, however, the operation of such installations requires a significant energy consumption. As a result, up to half of the electricity consumed by the data center today is spent on heat dissipation. In an attempt to solve the problems identified above, many companies are moving towards increasing the efficiency of using computing resources through their consolidation and virtualization, while simultaneously solving the third eternal problem of data centers - the problem of increasing complexity of management and administration. Others take more radical steps and transfer their data centers closer to sources of electricity, as well as to regions with relatively low average annual temperatures. The latter solution can significantly reduce the cost of cooling in the data center through the use of low “outboard” temperatures (for example, Microsoft’s plans to build data centers in the Irkutsk region received wide publicity).

Существует три основных подхода к созданию ЦОД. Первый из них - классический - это построение стационарного центра обработки данных, второй - использование мобильного ЦОД, третий - размещение оборудования в коммерческом дата-центре.There are three main approaches to creating a data center. The first of them - the classic one - is the construction of a stationary data center, the second is the use of a mobile data center, the third is the placement of equipment in a commercial data center.

Первый вариант очень ресурсоемкий, но он хорош тем, что позволяет реализовать ЦОД в полном соответствии с требованиями современного ресурсообеспечения. Согласно оценке Gartner Group, среднемировой объем пользовательских данных, приходящийся на одну компанию, составляет 120 терабайт. В свою очередь, по расчетам IDC, в прошлом году за один час в мире отправлялось 35 млрд. сообщений. Если учитывать эти числа, то получается, что на одно сообщение приходится примерно 3,4 Мб информации. Для поддержания пропускной способности трафика необходимо задействовать мощные вычислительные ресурсы. Кроме того, сами базы данных десятками обрабатываются в разного рода приложениях, охватывающих практически все аспекты деятельности компании. Такие мощности можно развернуть только с специализированных стационарных центрах, где возможно обеспечить гарантированно надежное зарезервированное функционирование систем жизнеобеспечения вычислительных серверов. Интенсивные потоки данных, циркулирующие в информационных системах многих предприятий, требуют особой организации ИТ-инфраструктуры. Она должна адаптироваться к изменяющимся требованиям бизнеса и, в частности, обеспечивать неизменный рост производительности используемых решений и максимальную эффективность их эксплуатации. В условиях мобильного ЦОД или при размещении оборудования в коммерческом дата-центре (из-за того, что условия дата-центра диктуют возможности серверных систем) достижение высоких мощностей становится серьезной проблемой.The first option is very resource-intensive, but it is good in that it allows you to implement a data center in full accordance with the requirements of modern resource provision. According to the Gartner Group, the average global user data per company is 120 terabytes. In turn, according to IDC estimates, last year in one hour in the world 35 billion messages were sent. Considering these numbers, it turns out that about 3.4 MB of information falls on one message. Powerful computing resources must be used to maintain bandwidth. In addition, dozens of databases themselves are processed in various applications covering almost all aspects of the company. Such capacities can be deployed only from specialized stationary centers, where it is possible to ensure guaranteed reliable reserved operation of the life support systems of computing servers. The intense data flows circulating in the information systems of many enterprises require a special organization of IT infrastructure. It must adapt to the changing requirements of the business and, in particular, ensure a constant increase in the productivity of the solutions used and the maximum efficiency of their operation. In the conditions of a mobile data center or when placing equipment in a commercial data center (due to the fact that the conditions of the data center dictate the capabilities of server systems), achieving high capacities becomes a serious problem.

Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении экономической эффективности использования энергоресурсов вы централизованно структуре комплекса машинных залов с вычислительным оборудованием в стационарной схеме размещения оборудования.This useful model is aimed at achieving a technical result consisting in increasing the economic efficiency of energy use by centralizing the structure of a complex of machine rooms with computing equipment in a stationary equipment layout.

Указанный технический результат достигается тем, что центр обработки данных, содержащий по крайне мере два модуля, каждый из которых включает в себя IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных, оборудование телекоммуникационных систем, систему электроснабжения, воздушную систему охлаждения, систему охранной сигнализации и контроля доступа, систему пожаротушения, автоматизированную систему диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование, вокруг IT-стоек сформированы проходы, организующие потоки холодного и горячего воздуха с организацией потока холодного воздуха через хладоцентр, IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных размещены в изолированном помещении с возможностью сообщения с воздушной системой охлаждения и хладоцентром, центр обработки данных представляет собой здание с подвальным или техническим этажом, над которым расположен машинный этаж и представляет собой для каждого этажа центральную часть, огражденную стенками, к которым снаружи примыкают изолированные и расположенные на расстоянии друг от друга помещения, в каждом из которых размещено оборудование отдельного модуля, при этом изолированные друг от друга помещения по отношению к центральной части расположены по схеме «звезда», на подвальном или техническом этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования воздушную системы охлаждения, хладоцентров и системы водоснабжения и подготовки воды, на машинном этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования источников бесперебойного питания, при этом снаружи стен, ограничивающих изолированное помещение каждого модуля смонтированы в виде изолированных друг от друга модулей, представляющих собой каждый из которых представляет собой систему технологического кондиционирования на базе центральных вентиляционных установок, предназначенных для удаления теплоизбытков от вычислительного оборудования и систем хранения данных на IT-стойках, которая представляет собой модульный воздухообрабатывающий агрегат с двумя раздельными контурами движения воздуха, соответственно, по контуру, обеспечивающему съем тепловыделений с вычислительного оборудования с последующей передачей энергии из изолированного горячего коридора во внешний контур через рекуператор в виде роторного или пластинчатого теплообменника, и по контуру подачи охлажденного воздуха в холодные коридоры IT-стоек.The specified technical result is achieved in that the data center containing at least two modules, each of which includes IT racks with computing equipment and data storage systems, telecommunication systems equipment, power supply system, air cooling system, burglar alarm system and access control, fire extinguishing system, automated dispatch control system, cable and network equipment, passages are organized around IT racks that organize the flow of single and hot air with the organization of the flow of cold air through the refrigeration center, IT racks with computing equipment and data storage systems are located in an isolated room with the possibility of communication with the air cooling system and the refrigeration center, the data center is a building with a basement or technical floor above which the machine floor is located and represents for each floor the central part, fenced with walls to which are insulated and located at a distance adjoining from each other premises, in each of which the equipment of a separate module is located, while the rooms isolated from each other with respect to the central part are arranged according to the “star” scheme, isolated from each other rooms are arranged for the placement of equipment of an air cooling system , refrigeration centers and water supply and water treatment systems, on the engine floor, rooms are isolated from each other to accommodate equipment for uninterruptible power supplies, at On the outside of the walls that limit the isolated room of each module, they are mounted in the form of modules isolated from each other, each of which is a technological air conditioning system based on central ventilation units designed to remove heat surplus from computing equipment and data storage systems on IT racks, which is a modular air handling unit with two separate air movement circuits, respectively, along the circuit, o espechivayuschemu removal heat releases with computing equipment with subsequent energy transfer from the insulated hot corridor into the external circuit through a rotary heat exchanger or plate heat exchanger, and the contour of the chilled air to the cold aisle IT-racks.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present utility model is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг.1 схема строения подземного этажа или технического этажа здания ЦОД;In Fig.1 a diagram of the structure of the underground floor or technical floor of the data center building;

фиг.2 - размещение серверного оборудования на машинном этаже в здании ЦОД;figure 2 - placement of server equipment on the machine floor in the data center building;

фиг.3 - блок-схема системы технологического кондиционирования для машинного зала.figure 3 is a block diagram of a process air conditioning system for a machine room.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция центр обработки данных, содержащий по крайне мере два модуля, каждый из которых включает в себя IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных, оборудование телекоммуникационных систем, систему электроснабжения, воздушную систему охлаждения, систему охранной сигнализации и контроля доступа, систему пожаротушения, автоматизированную систему диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование, вокруг IT-стоек сформированы проходы, организующие потоки холодного и горячего воздуха с организацией потока холодного воздуха через хладоцентр, IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных размещены в изолированном помещении с возможностью сообщения с воздушной системой охлаждения и хладоцентром.According to this utility model, a data center design is considered that contains at least two modules, each of which includes IT racks with computing equipment and data storage systems, telecommunication systems equipment, power supply system, air cooling system, burglar alarm and control system access, fire extinguishing system, automated dispatch control system, cable and network equipment, passages are formed around IT racks, organizing e flows of cold and hot air with the organization of the flow of cold air through the refrigeration center, IT racks with computing equipment and data storage systems are located in an isolated room with the possibility of communication with the air cooling system and the refrigeration center.

Центр обработки данных представляет собой здание с подвальным или техническим этажом, над которым расположен машинный этаж и представляет собой для каждого этажа центральную часть, огражденную стенками, к которым снаружи примыкают изолированные и расположенные на расстоянии друг от друга помещения, в каждом из которых размещено оборудование отдельного модуля. Изолированные друг от друга помещения по отношению к центральной части расположены по схеме «звезда». На подвальном или техническом этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования воздушную системы охлаждения, хладоцентров и системы водоснабжения и подготовки воды, на машинном этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования источников бесперебойного питания.The data center is a building with a basement or technical floor, above which there is a machine floor and represents for each floor a central part, fenced with walls, to which are insulated and located at a distance from each other rooms, each of which has separate equipment module. The rooms isolated from each other in relation to the central part are arranged according to the “star” scheme. On the basement or technical floor, separate rooms were arranged to accommodate the equipment of the air cooling system, cold centers and water supply and water treatment systems, and separate rooms for the placement of uninterruptible power supply equipment were arranged on the machine floor.

Снаружи стен, ограничивающих изолированное помещение каждого модуля смонтированы в виде изолированных друг от друга модулей, представляющих собой каждый из которых представляет собой систему технологического кондиционирования на базе центральных вентиляционных установок, предназначенных для удаления теплоизбытков от вычислительного оборудования и систем хранения данных на IT-стойках, которая представляет собой модульный воздухообрабатывающий агрегат с двумя раздельными контурами движения воздуха, соответственно, по контуру, обеспечивающему съем тепловыделений с вычислительного оборудования с последующей передачей энергии из изолированного горячего коридора во внешний контур через рекуператор в виде роторного или пластинчатого теплообменника, и по контуру подачи охлажденного воздуха в холодные коридоры IT-стоек.Outside the walls that limit the isolated room of each module, they are mounted in the form of modules isolated from each other, each of which is a technological conditioning system based on central ventilation units designed to remove heat surplus from computing equipment and data storage systems on IT racks, which represents a modular air-handling unit with two separate air movement circuits, respectively, along the circuit, printing heat dissipation from computing equipment with subsequent transfer of energy from an isolated hot corridor to an external circuit through a recuperator in the form of a rotary or plate heat exchanger, and along the circuit for supplying chilled air to the cold corridors of IT racks.

Ниже рассматривается пример исполнения полезной модели.The following is an example of a utility model.

Центр обработки данных, представляет собой комплекс телекоммуникационного и вычислительного оборудования, размещаемый в стандартизованных информационных стойках различных размеров и конструктивов. В соответствие с функциональным назначением здания, основные площади здания ЦОД определены для размещения серверного оборудования, оборудования и коммуникаций инженерной инфраструктуры. Размещение вычислительного оборудования осуществляется в четырех однотипных модулях 1, примыкающих к центральной части 2 здания. Каждый модуль содержит зоны с уровнем надежности инженерной инфраструктуры Tier III и Tier IV. Основное оборудование инфраструктуры располагается в центральной части 2 здания ЦОД (ядро).The data processing center is a complex of telecommunication and computing equipment located in standardized information desks of various sizes and designs. In accordance with the functional purpose of the building, the main areas of the data center building are defined for the placement of server equipment, equipment and communications of engineering infrastructure. The placement of computing equipment is carried out in four modules of the same type 1, adjacent to the central part 2 of the building. Each module contains areas with Tier III and Tier IV engineering infrastructure reliability levels. The main infrastructure equipment is located in the central part 2 of the data center building (core).

Здание ЦОД представляет собой надземную постройку, базирующуюся на подвальном этаже или на техническом этаже (фиг.1). Здание содержит ограниченную стенами центральную часть 2, в плане выполненную, например, шестигранной. К каждой второй стенке примыкает снаружи отдельное помещение, используемое в качестве модуля 1 для размещения серверного оборудования 3 (машинные залы). Таких помещений в данном ЦОД четыре модуля 1 для размещения вычислительных средств с выделенными помещениями, обеспечивающими функционирование технологического оборудования с уровнями надежности Tier III и Tier IV. Возможны и иные варианты выполнения в плане центральной части, но в данном случае использована звездчатая схема размещения модулей под серверное оборудование, что определяется компоновкой оборудования и коммуникаций инженерной инфраструктуры в центральной части и в системе подвальных помещений. Инженерное оборудование выполнено с функцией автоматического управления и имеет возможность удаленного мониторинга, и управления посредством системы диспетчеризации.The data center building is an elevated structure based on the basement or on the technical floor (Fig. 1). The building contains the central part 2, bounded by the walls, in the plan made, for example, hex. Each second wall is adjacent to the outside of a separate room, used as module 1 for hosting server equipment 3 (machine rooms). There are four modules 1 of such rooms in this data center for the placement of computing facilities with dedicated rooms that ensure the operation of technological equipment with Tier III and Tier IV reliability levels. Other options are possible in terms of the central part, but in this case, a star-based arrangement of modules for server equipment is used, which is determined by the layout of the equipment and communications of the engineering infrastructure in the central part and in the basement system. Engineering equipment is made with an automatic control function and has the ability to remotely monitor and control through a dispatch system.

На фиг.1 показан план здания первого (подвального или технического этажа) этажа. Центральная часть 2 разделена на отдельные помещения для размещения оборудования и коммуникаций инженерной инфраструктуры. Вдоль двух противолежащих стен между наружно расположенными помещениями для модулей 1 внутри центральной части 2 организованы ограниченные перекрытиями от остальных зон центральной части вентиляционные камеры 4, протянутые вдоль этих стен. Вдоль других противоположно расположенных стен центральной части между наружно расположенными помещениями для модулей 1 расположены помещения 5 для насосного оборудования водоснабжения и систем подготовки и переработки воды (помещения организованы в секцию вдоль одной из этих стен) и помещения 6 других инженерных систем. Центральная зона центральной части, ограниченная со всех сторон перегородками и коридорами 7, отделяющими ее от технических помещений, расположенных вдоль стен между помещениями для модулей 1, используется для организации зон размещения двух изолированных коридором 8 хладоцентров 9. Таким образом, центральная зона выполнена изолированной от периферийно расположенных вдоль стен центральной части 2 помещений и отделена от них общим коридором 7, в который выходят все двери 10 всех помещений центральной части.Figure 1 shows the building plan of the first (basement or technical floor) floor. The central part 2 is divided into separate rooms for equipment and communications of engineering infrastructure. Along two opposite walls between the externally located rooms for the modules 1, inside the central part 2, ventilation chambers 4 are arranged limited by overlappings from the remaining zones of the central part, stretched along these walls. Along other opposite walls of the central part between the externally located rooms for modules 1 there are rooms 5 for pumping equipment for water supply and water treatment and treatment systems (the rooms are organized in a section along one of these walls) and rooms 6 of other engineering systems. The central zone of the central part, bounded on all sides by partitions and corridors 7, separating it from the technical rooms located along the walls between the rooms for modules 1, is used to organize zones for the placement of two refrigeration centers isolated by corridor 8. Thus, the central zone is made isolated from peripherally located along the walls of the central part 2 of the premises and is separated from them by a common corridor 7, into which all doors 10 of all rooms of the central part go.

На данный этаж можно попасть по лестнице или лифтом с машинного этажа (фиг. 2), на котором в модулях 1 (машинных залах) размещено серверное оборудование. В плане этот этаж повторяет плановое решение подвального этажа по фиг.1. На этом этаже центральная часть разделена на несколько изолированных зон. По двум противоположным сторонам между машинными залами размещены два помещения с источниками бесперебойного питания 11 (ИБП) роторного типа, между ними в центральной зоне сформирован блок 12 помещений для размещения электрического оборудования систем жизнеобеспечения здания и машинных залов. С стороны одной из стен перед блоком 12 помещений сформирована технологическая площадка 13 для поведения различных погрузочно-разгрузочных работ.This floor can be reached by stairs or an elevator from the machine floor (Fig. 2), on which server equipment is located in modules 1 (machine rooms). In terms of this floor repeats the planned solution of the basement floor of figure 1. On this floor, the central part is divided into several isolated zones. On two opposite sides between the machine rooms are two rooms with uninterruptible power supplies 11 (UPS) of a rotor type, between them in the central zone a block of 12 rooms is formed to accommodate the electrical equipment of the building life support systems and machine rooms. On the side of one of the walls in front of the block 12 of the premises formed technological platform 13 for the behavior of various loading and unloading operations.

В каждом машинном зале модуля 1 вычислительное оборудование (IT-оборудование) размещено в стандартизованных информационных стойках 14 различных размеров и конструктивов, Стойки организованы стеллажно с образованием проходов между ними и коридоров для размещения электрощитовой и коммуникационной аппаратуры 15. Особенностью выполнения модулей является то, что снаружи стен, ограничивающих каждый модуль 1 как помещение, смонтированы модули 16 (фиг.2), каждый из которых представляет собой систему 17 технологического кондиционирования на базе центральных вентиляционных установок (ЦВУ) (фиг.3), которая предназначена для удаления теплоизбытков от IT-оборудования и элементов инженерной инфраструктуры объекта. Вокруг машинного зала снаружи помещения модуля 1 смонтировано несколько таких модулей 16. Внутри машинного зала потребителями холода (внутри модулей 1) являются: IT-стойки, электротехнические помещения и оборудование в них - аппаратные и кроссовые устройства. Для машинных залов, в которых обеспечивающая инженерная инфраструктура проектируется с уровнем надежности Tier IV, устанавливается резервная система на базе водоохлаждаемых прецизионных кондиционеров. Количество охлаждающих агрегатов на каждый модуль с машинными залами - 6 шт. с учетом схемы резервирования N+1.In each machine room of module 1, computing equipment (IT equipment) is housed in standardized information racks of 14 different sizes and constructs. The racks are arranged in racks with the formation of passages between them and corridors for placing electrical switchboards and communication equipment 15. The peculiarity of the modules is that the outside walls, limiting each module 1 as a room, mounted modules 16 (figure 2), each of which is a technological conditioning system 17 on the basis of indoor ventilation units (CVU) (figure 3), which is designed to remove excess heat from IT equipment and elements of the engineering infrastructure of the object. Around the machine room outside the room of module 1, several such modules are mounted 16. Inside the machine room, the consumers of cold (inside the modules 1) are: IT racks, electrical rooms and equipment in them - hardware and cross-section devices. For machine rooms in which the engineering infrastructure is designed with Tier IV reliability, a backup system based on water-cooled precision air conditioners is installed. The number of cooling units for each module with engine rooms - 6 pcs. taking into account the N + 1 redundancy scheme.

Для машинных залов используются модули 16 со схемой технологического кондиционирования на базе ЦВУ большой производительности с рекуператором тепловой энергии. Подобные системы отличаются высокими показателями энергоэффективности, благодаря применению фрикулинга. С учетом климатических особенностей района строительства установки могут работать без потребления холода от внешних источников до 90-95% времени в год. ЦВУ представляет собой модульный воздухообрабатывающий агрегат с двумя раздельными контурами движения воздуха. Воздух, циркулирующий по внутреннему контуру, обеспечивает съем тепловыделений с серверного оборудования с последующей передачей энергии во внешний контур через рекуператор в виде роторного или пластинчатого теплообменника. В модуле 16 охлажденный воздух подается в холодные коридоры 18 IT-стоек. Нагретый воздух забирается из изолированного горячего коридора 19. Решение с изоляцией горячих или холодных коридоров дает дополнительный выигрыш в эффективности за счет отсутствия перетоков между горячими и холодными зонами.For machine rooms, modules 16 are used with a process conditioning circuit based on a high-performance central heating plant with a heat energy recuperator. Such systems are characterized by high energy efficiency due to the use of freecooling. Taking into account the climatic features of the construction area, the units can operate without cold consumption from external sources up to 90-95% of the time per year. TsVU is a modular air handling unit with two separate circuits of air movement. The air circulating along the internal circuit ensures the removal of heat from the server equipment with the subsequent transfer of energy to the external circuit through a recuperator in the form of a rotary or plate heat exchanger. In module 16, chilled air is supplied to the cold corridors 18 of the IT racks. Heated air is drawn from an isolated hot corridor 19. A solution with insulation of hot or cold corridors provides an additional gain in efficiency due to the absence of flows between hot and cold zones.

В состав установки ЦВУ модуля 16 входят: шумоглушители на внешнем и внутреннем контуре агрегата, роторный или пластинчатый теплообменник, рециркуляционная секция, воздушные фильтры класса EU5 в наружном контуре и во внутреннем контуре, секция водяного адиабатического охлаждения, вентиляторы внутреннего и наружного контура с двигателями, оснащенными частотными преобразователями (схема резервирования N+1), секции водяного охлаждения воздуха во внутреннем контуре, водяные магистрали для холодоснабжения ЦВУ, включая всю необходимую запорно-регулирующую арматуру и электрооборудование.The structure of the CVM module 16 includes: silencers on the external and internal circuit of the unit, a rotary or plate heat exchanger, a recirculation section, air filters of EU5 class in the external circuit and in the internal circuit, an adiabatic cooling section, fans of the internal and external circuits with motors equipped frequency converters (redundancy scheme N + 1), sections for water cooling of the air in the internal circuit, water lines for cooling the central heating system, including all the necessary shut-off control valves and electrical equipment.

Предусмотрены следующие режимы работы ЦВУ:The following modes of operation of the CVC are provided:

1. Охлаждение воздуха во внутреннем контуре обеспечивается рекуператором. Данный режим предусматривает сброс теплоизбытков из внутреннего контура в наружный засчет теплообмена в рекуператоре. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением частоты вращения двигателей вентиляторов наружного контура и управлением положением приточной, вытяжной и рециркуляционной заслонок1. Air cooling in the internal circuit is provided by a recuperator. This mode provides for the discharge of heat surplus from the internal circuit to the external due to heat transfer in the heat exchanger. Maintaining the required temperature is carried out by changing the rotational speed of the external circuit fan motors and controlling the position of the supply, exhaust and recirculation flaps

2. Комбинированный режим 1: рекуператор+камера адиабатического увлажнения. Когда параметры наружного воздуха не позволяют охладить воздух внутреннего контура до требуемой температуры, подключается камера адиабатического увлажнения. Это позволяет понизить температуру воздуха наружного контура, подаваемого в рекуператор, засчет его насыщения влагой. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением производительности секции увлажнения.2. Combined mode 1: recuperator + adiabatic humidification chamber. When the outside air parameters do not allow cooling the internal circuit air to the required temperature, an adiabatic humidification chamber is connected. This allows you to lower the temperature of the air of the external circuit supplied to the recuperator, due to its saturation with moisture. Maintaining the required temperature is carried out by changing the performance of the humidification section.

3. Комбинированный режим 2: рекуператор+камера адиабатического увлажнения+секция охлаждения. В случае, если адиабатический увлажнитель уже не позволяет обеспечить параметры наружного воздуха для охлаждения внутреннего воздуха через рекуператор, подключается секция охладителя. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением расхода холодоносителя посредством регулирующего клапана.3. Combined mode 2: recuperator + adiabatic humidification chamber + cooling section. If the adiabatic humidifier no longer provides the outside air parameters for cooling the internal air through the recuperator, a cooler section is connected. Maintaining the required temperature is carried out by changing the flow rate of the coolant by means of a control valve.

4. Режим прямого охлаждения: только секции охлаждения. Когда температура наружного воздуха повышается до значения, после которого увлажненный воздух наружного контура не обеспечивает никакого теплосъема из внутреннего контура, отключаются вентиляторы наружного контура и секция увлажнения. Охлаждение осуществляется за счет водяных охладителей, установленных во внутреннем контуре. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением расхода холодоносителя посредством регулирующего клапана.4. Direct cooling mode: cooling sections only. When the outdoor temperature rises to a value after which the humidified air of the external circuit does not provide any heat removal from the internal circuit, the external circuit fans and the humidification section are switched off. Cooling is carried out by water coolers installed in the internal circuit. Maintaining the required temperature is carried out by changing the flow rate of the coolant by means of a control valve.

В связи с тем, что машинные залы предусматривают размещение информационных стоек с высоким удельным тепловыделением (до 20 кВА), наиболее рациональным решением для обеспечения надежного охлаждения устанавливаемого серверного оборудования является применение внутрирядных кондиционеров с равномерной раздачей холодного воздуха по всему фронту агрегата в комплексе с физической изоляцией «горячего» коридора от «холодного». Поддержание температурного режима в технических помещениях осуществляется канальными фанкойлами или центральными кондиционерами.Due to the fact that the machine rooms provide for the placement of information racks with high specific heat (up to 20 kVA), the most rational solution to ensure reliable cooling of the installed server equipment is the use of in-line air conditioners with uniform distribution of cold air along the entire front of the unit in combination with physical isolation "Hot" corridor from the "cold". Maintaining the temperature regime in technical rooms is carried out by channel fan coil units or central air conditioners.

В ЦОД в части подачи свежего подготовленного воздуха в обслуживаемые помещения предусмотрена система общеобменной вентиляции. Для всех сооружений комплекса принята схема вентиляции с механическим побуждением. Система строится на базе центральных кондиционеров, обеспечивающих возможность комплексной обработки наружного воздуха, включая очистку, нагрев, охлаждение, осушение, увлажнение и подачу воздуха потребителям. Система вентиляции предусматривается с механическим побуждением для помещений: машинные залы (модули 1), офисные и административные помещения, помещения службы эксплуатации, трансформаторные и распределительные пункты, помещения ГРЩ, резервные холодильные центры и т.д. В помещениях с непостоянным пребыванием людей предусмотрены системы с переменным расходом воздуха, изменяющие свою производительность в зависимости от загруженности помещений по сигналам системы автоматизации. Все вентиляционные установки размещаются в вентиляционных камерах 4 подземных этажей и надземных технических этажей. Теплоснабжение агрегатов осуществляется из тепловых пунктов, холодоснабжение - водяное от проектируемых холодильных центров.In the data center, in terms of supplying fresh prepared air to the serviced premises, a general ventilation system is provided. For all the facilities of the complex, a ventilation scheme with mechanical motivation has been adopted. The system is built on the basis of central air conditioners, providing the ability to comprehensively process the outdoor air, including cleaning, heating, cooling, drainage, humidification and air supply to consumers. The ventilation system is provided with a mechanical motivation for the premises: machine rooms (modules 1), office and administrative rooms, service rooms, transformer and distribution points, main switchboard rooms, backup refrigeration centers, etc. In rooms with an unstable stay of people, systems with a variable air flow rate are provided, which change their performance depending on the workload of the premises according to the signals of the automation system. All ventilation units are located in the ventilation chambers of 4 underground floors and above-ground technical floors. The heat supply of the units is carried out from heat points, the cold supply is water from the designed refrigeration centers.

Воздуховоды приточной вентиляции с целью снижения теплопотерь по длине и образования конденсата, оборудованы теплоизоляцией, а для снижения потребления электрической и тепловой энергии предусмотрены: рекуператоры тепловой энергии, частотные преобразователи для двигателей, система автоматизации и автоматическое отключение модулей поддержания комфортных значений параметров микроклимата, когда помещение не эксплуатируется.In order to reduce heat loss along the length of the condensate and the formation of condensate, the air ducts are equipped with insulation, and to reduce the consumption of electric and thermal energy, heat energy recuperators, frequency converters for motors, an automation system and automatic shutdown of modules to maintain comfortable microclimate parameters when the room is not operated by.

Для достижения в помещениях уровней шума, не превышающих нормируемые значения, который создается работающим оборудованием систем вентиляции и кондиционирования предусмотрены размещение оборудования в отдельных специальных помещениях, имеющих звукоизолированные ограждающие конструкции, применение оборудования с пониженным уровнем шума, установка шумоглушителей в приточных и вытяжных воздуховодах и применение вентиляторов с виброизоляторами, соединенных с воздуховодами гибкими вставками.To achieve indoor noise levels not exceeding the normalized values created by the operating equipment of ventilation and air conditioning systems, equipment is provided in separate special rooms with soundproofed enclosing structures, the use of equipment with reduced noise levels, the installation of silencers in the supply and exhaust ducts and the use of fans with vibration isolators connected to the ducts with flexible inserts.

Системы холодоснабжения основана на использовании комплекса централизованного холодоснабжения по технологии District Cooling с прокладкой кольцевой магистрали. Присоединение к сети осуществляется в камере, оборудованной комплектом запорной и регулирующей арматуры таким образом, чтобы обеспечить приток холодоносителя с двух сторон сети относительно точки подключения, тем самым увеличивая надежность решения в случае внештатных ситуаций на магистрали. Централизованная система является основным источником холода для ЦОД. Кроме того, предусмотрены резервные холодильные центры (по одному на два модуля машинных залов) на случай планового обслуживания и аварийных ситуаций в сети холодоснабжения. Потребителями холода в ЦОД являются: центральные вентиляционные установки технологического кондиционирования, прецизионные кондиционеры, центральные кондиционеры системы общеобменной вентиляции.The refrigeration system is based on the use of a centralized refrigeration complex using District Cooling technology with the laying of a ring line. Connection to the network is carried out in a chamber equipped with a set of shutoff and control valves in such a way as to ensure the flow of coolant from both sides of the network relative to the connection point, thereby increasing the reliability of the solution in case of emergency situations on the highway. A centralized system is the main source of cold for data centers. In addition, there are backup refrigeration centers (one for two modules of machine rooms) in case of scheduled maintenance and emergency situations in the cold supply network. Consumers of cold in the data center are: central ventilation units for technological conditioning, precision air conditioners, central air conditioners for general ventilation systems.

В ЦОД для системы технологического холодоснабжения применяются водоохлаждаемые чиллеры на базе 3-х винтовых чиллеров, подключенных по последовательно-противоточной схеме. Все чиллеры оснащены частотно-регулируемыми электроприводами, обеспечивающими плавный пуск и малые пусковые токи. Конструкция чиллера разработана для функционирования при положительном давлении в контуре хладагента. Поэтому не требуется установки дополнительного оборудования, необходимого для чиллеров, работающих при отрицательных давлениях. Даже в случае частичной разгерметизации чиллера в контур хладагента не попадет воздух/влага. Например, у чиллера 23XRV производства фирмы Carrier самый низкий (подвержденный ASHRAE) показатель утечек фреона в отрасли - 0,1% в год. Еще одним достоинством чиллера является то, что опционально устанавливаемый запорный вентиль позволяет полностью заправить его фреоном на заводе и сократить время проведения пуско-наладочных работ, сервисного обслуживания. Охлаждаемый фреоном двигатель-компрессор не выделяет теплоту в машинный зал, поэтому не требуется увеличивать производительность системы кондиционирования и вентиляции. Мощность, затрачиваемая на охлаждение двигателя, уже входит в общую потребляемую чиллером мощность и учитывается в холодильном коэффициенте.In the data center, a water-cooled chiller based on 3 screw chillers connected in a serial-counterflow circuit is used for the technological cooling system. All chillers are equipped with frequency-controlled electric drives, providing soft start and low starting currents. The chiller design is designed to operate at positive pressure in the refrigerant circuit. Therefore, installation of additional equipment required for chillers operating at negative pressures is not required. Even if the chiller is partially depressurized, air / moisture will not enter the refrigerant circuit. For example, a Carrier 23XRV chiller has the lowest (ASHRAE-prone) freon leak rate in the industry — 0.1% per year. Another advantage of the chiller is that the optionally installed shut-off valve allows you to completely fill it with freon at the factory and reduce the time for commissioning and maintenance. A freon-cooled engine-compressor does not generate heat in the engine room, therefore, it is not necessary to increase the performance of the air conditioning and ventilation systems. The power spent on cooling the engine is already included in the total power consumed by the chiller and is taken into account in the refrigeration coefficient.

Регулирование холодопроизводительности чиллера осуществляется изменением скорости ращения, поэтому, в конструкции компрессора отсутствуют такие механизмы регулирования, как золотниковый клапан и направляющий аппарат. Минимальное количество подвижных элементов увеличивает надежность чиллера. Температура на выходе из испарителя может варьироваться в интервале от+4 до +12°С, а на стороне конденсатора - от +13 до +38°С.The cooling capacity of the chiller is controlled by changing the growth rate; therefore, the compressor design lacks such control mechanisms as a spool valve and a guiding device. The minimum number of moving elements increases the reliability of the chiller. The temperature at the outlet of the evaporator can vary in the range from + 4 to + 12 ° С, and on the condenser side - from +13 to + 38 ° С.

Помимо холодильных машин и градирен в состав системы холодоснабжения входит следующее оборудование: насосные группы испарительного контура, конденсаторного контура и контура потребителей, расширительные баки, гидравлический разделитель, трубопроводы, фильтры и запорная и регулирующая арматура. Градирни устанавливаются на прилегающей к зданию ЦОД территории. Холодильные машины, насосные группы конденсаторного и испарительного контура, а также контура потребителей и гидравлический разделитель размещаются в помещении холодоцентров 9.In addition to chillers and cooling towers, the refrigeration system includes the following equipment: pump groups for the evaporative circuit, condenser circuit and consumer circuit, expansion tanks, hydraulic separator, pipelines, filters, and shut-off and control valves. Cooling towers are installed on the territory adjacent to the data center building. Chillers, pumping groups of the condenser and evaporative circuits, as well as consumer circuits and a hydraulic separator are located in the premises of the cold centers 9.

В связи с тем, что в качестве источников бесперебойного питания применяются динамические роторные ИБП 11, применение баков-аккумуляторов холода для непрерывной подачи холода потребителям не требуется, что дает существенную экономию в площадях и объеме используемого холодоносителя. В качестве холодоносителя в испарительном контуре и контуре потребителей предусмотрена подготовленная вода. В качестве холодоносителя конденсаторного контура используется антифриз на основе 40%-го раствора этиленгликоля с комплексом антикоррозионных присадок. Циркуляционные насосы запроектированы с учетом схемы резервирования N+1 (рабочий+резервный). При выходе из строя рабочего насоса должен автоматически включаться резервный. Для исключения гидравлических ударов и стабилизации параметров работы насосы холодоцентра укомплектовываются частотными преобразователями, поставляемыми комплектно.Due to the fact that dynamic rotary UPS 11 are used as uninterruptible power supplies, the use of cold storage tanks for continuous supply of cold to consumers is not required, which gives significant savings in space and volume of the used coolant. Prepared water is provided as a coolant in the evaporative and consumer circuits. Antifreeze based on a 40% ethylene glycol solution with a complex of anticorrosion additives is used as a coolant in the condenser circuit. Circulation pumps are designed taking into account the N + 1 redundancy scheme (operating + standby). If the working pump fails, the standby pump should automatically turn on. To exclude hydraulic shocks and stabilize the operating parameters, the pumps of the cold center are equipped with frequency converters supplied as a set.

Система водоподготовки предназначена для подачи воды к системам адиабатического увлажнения в центральных вентиляционных установках и установках общеобменной вентиляции. Предусмотрена система обессоливания воды. В качестве устройства водоподготовки принята обратноосмотическая установка. Установка располагается в отдельном помещении водоподготовки, расположенном в подвальном или на техническом этаже (фиг.1).The water treatment system is designed to supply water to adiabatic humidification systems in central ventilation units and general exchange ventilation units. A water desalination system is provided. A reverse osmosis unit was adopted as a water treatment device. The installation is located in a separate water treatment room located in the basement or on the technical floor (Fig. 1).

Claims (1)

Центр обработки данных, содержащий по крайней мере два модуля, каждый из которых включает в себя IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных, оборудование телекоммуникационных систем, систему электроснабжения, воздушную систему охлаждения, систему охранной сигнализации и контроля доступа, систему пожаротушения, автоматизированную систему диспетчерского управления, кабельное и сетевое оборудование, вокруг IT-стоек сформированы проходы, организующие потоки холодного и горячего воздуха с организацией потока холодного воздуха через хладоцентр, IT-стойки с вычислительным оборудованием и системами хранения данных размещены в изолированном помещении с возможностью сообщения с воздушной системой охлаждения и хладоцентром, отличающийся тем, что центр обработки данных представляет собой здание с подвальным или техническим этажом, над которым расположен машинный этаж, и представляет собой для каждого этажа центральную часть, огражденную стенками, к которым снаружи примыкают изолированные и расположенные на расстоянии друг от друга помещения, в каждом из которых размещено оборудование отдельного модуля, при этом изолированные друг от друга помещения по отношению к центральной части расположены по схеме «звезда», на подвальном или техническом этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования воздушной системы охлаждения, хладоцентров и системы водоснабжения и подготовки воды, на машинном этаже организованы изолированные друг от друга помещения для размещения оборудования источников бесперебойного питания, при этом снаружи стен, ограничивающих изолированное помещение каждого модуля, смонтированы в виде изолированных друг от друга модулей, каждый из которых представляет собой систему технологического кондиционирования на базе центральных вентиляционных установок, предназначенных для удаления теплоизбытков от вычислительного оборудования и систем хранения данных на IT-стойках, которая представляет собой модульный воздухообрабатывающий агрегат с двумя раздельными контурами движения воздуха соответственно по контуру, обеспечивающему съем тепловыделений с вычислительного оборудования с последующей передачей энергии из изолированного горячего коридора во внешний контур через рекуператор в виде роторного или пластинчатого теплообменника, и по контуру подачи охлажденного воздуха в холодные коридоры IT-стоек.
Figure 00000001
A data center containing at least two modules, each of which includes IT racks with computing equipment and data storage systems, telecommunication systems equipment, power supply system, air cooling system, security alarm and access control system, fire extinguishing system, automated supervisory control system, cable and network equipment, passages are formed around IT racks that organize the flow of cold and hot air with the organization of the cold flow air through a refrigeration center, IT racks with computing equipment and data storage systems are located in an isolated room with the possibility of communication with an air cooling system and a refrigeration center, characterized in that the data center is a building with a basement or technical floor above which the machine floor is located , and represents for each floor the central part, fenced by walls, to which outside isolated and located at a distance from each other premises adjoin, of which the equipment of a separate module is located, while the rooms isolated from each other in relation to the central part are arranged according to the “star” scheme, rooms isolated from each other are arranged on the basement or technical floor to accommodate the equipment of the air cooling system, cold centers and water supply system and water preparation, isolated from each other premises are arranged on the engine floor to accommodate equipment of uninterruptible power supplies, while outside the walls, restricting x insulated room of each module, mounted in the form of modules isolated from each other, each of which is a technological conditioning system based on central ventilation units designed to remove heat surplus from computing equipment and data storage systems on IT racks, which is a modular air handling unit unit with two separate circuits of air movement, respectively, along the circuit that provides the removal of heat from the computational about equipment with the subsequent transfer of energy from an isolated hot corridor to the external circuit through a recuperator in the form of a rotary or plate heat exchanger, and along the chilled air supply circuit to the cold corridors of IT racks.
Figure 00000001
RU2012149575/03U 2012-11-21 2012-11-21 DATA PROCESSING CENTER RU126357U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012149575/03U RU126357U1 (en) 2012-11-21 2012-11-21 DATA PROCESSING CENTER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012149575/03U RU126357U1 (en) 2012-11-21 2012-11-21 DATA PROCESSING CENTER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU126357U1 true RU126357U1 (en) 2013-03-27

Family

ID=49125402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012149575/03U RU126357U1 (en) 2012-11-21 2012-11-21 DATA PROCESSING CENTER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU126357U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598355C2 (en) * 2014-08-04 2016-09-20 Акционерное Общество "Энвижн Груп" (АО "Энвижн Груп") Modular data processing centre
RU2638731C1 (en) * 2016-07-04 2017-12-15 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") Modular data processing center
RU2647669C1 (en) * 2017-04-03 2018-03-16 Общество с ограниченной ответственностью "Конструктивные решения" (ООО "К Р") Underground base station and automatic control system of the state of underground base station
RU2653499C1 (en) * 2017-03-02 2018-05-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Cooling system for massively parallel computer systems
RU2782449C2 (en) * 2016-01-21 2022-10-27 Вертив Корпорэйшн System of modular data processing center and method for formation of modular data center

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598355C2 (en) * 2014-08-04 2016-09-20 Акционерное Общество "Энвижн Груп" (АО "Энвижн Груп") Modular data processing centre
RU2782449C2 (en) * 2016-01-21 2022-10-27 Вертив Корпорэйшн System of modular data processing center and method for formation of modular data center
RU2638731C1 (en) * 2016-07-04 2017-12-15 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") Modular data processing center
RU2653499C1 (en) * 2017-03-02 2018-05-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Cooling system for massively parallel computer systems
RU2647669C1 (en) * 2017-04-03 2018-03-16 Общество с ограниченной ответственностью "Конструктивные решения" (ООО "К Р") Underground base station and automatic control system of the state of underground base station

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210092866A1 (en) Fluid-cooled data centres without air coinditioning, and methods for operating same
US9790701B2 (en) Container based data center solutions
CN109475068B (en) Multi-cold-source modularized partition cooling energy-saving system of data center and control method
RU2444868C1 (en) Modular processing centre and functioning thereof
CN110191619B (en) Modularized air supply air-conditioning system suitable for indirect evaporation natural cooling of data center
CN107781935B (en) Cooling system
RU126357U1 (en) DATA PROCESSING CENTER
WO2013070104A1 (en) Modular data center and its operation method
KR101915876B1 (en) Eco-friendly Energy Storage System
CN102331044A (en) Machine room energy-saving system
Chicherin Amount of heat available from a prosumer of a 5th generation district heating and cooling (5GDHC) system: Case study of a data center
CN211481646U (en) Cabinet and data center
CN209787687U (en) Modularization integral type device cabinet
WO2023125009A1 (en) Data center
CN115715076A (en) Emergency cooling system and method for data center and data center cooling system
CN107327996B (en) Modularized data center
CN209806283U (en) Combined container data center
CN219459630U (en) Multi-layer data center applying indirect evaporative cooling technology
CN112856612A (en) Air conditioner cold source system
CN220964396U (en) Data center
Shrestha et al. Advanced Technical Concepts for Low-Exergy Climate and Cooling Distribution
CN218336890U (en) All-weather assembled refrigerating station
CN218888920U (en) Modular container type data center
JP5661493B2 (en) Air conditioning system for facilities having multiple floors and method for operating the air conditioning system
CN211429866U (en) Energy-efficient container data center

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20141122