Современные центры обработки данных (ЦОД) — крайне сложные инфраструктурные объекты, заполненные высокотехнологичным оборудованием. С одной стороны, все эта техника генерирует очень серьёзное количество тепла; с другой — она крайне чувствительна к состоянию рабочей среды. Слишком высокая температура или влажность вредит оборудованию и со временем может вести к неполадкам, авариям и даже пожарам. Более того, владельцы дата-центров стремятся использовать имеющееся у них в распоряжении место максимально эффективно и склонны устанавливать максимально много серверных стоек на единицу площади, что делает проблемы тепловыделения ещё более насущными. Поэтому грамотно спроектированная и правильно обслуживаемая система охлаждения — один из главных факторов, от которых зависит работоспособность и безопасность ЦОДов.

Достоинства воздушного охлаждения

Один из основных подходов к контролю температуры в дата-центрах — использование фреоновых или углекислотных холодильных машин. Они ничем принципиально не отличаются от домашних сплит-систем: в помещении устанавливается собственно кондиционер, а снаружи здания — внешний блок (конденсатор). За счёт теплообменника тепло отдаётся в окружающий воздух, а вентилятор отвечает за циркуляцию воздушных потоков.

Эти системы хороши своей надёжностью и простотой в установке и обслуживании. Более того — каждый отдельный кондиционер полностью независим от всех остальных. Если один блок выйдет из строя, это никак не повлияет на работу всех остальных, потому что у них просто нет общих точек отказа. Это же упрощает масштабирование – при желании всегда можно установить новые кондиционеры. Ну и, наконец, начальные вложения на организацию охлаждения будут значительно (иногда в разы) дешевле, чем у водяной системы с такой же производительностью.

Недостатки воздушных охладительных систем

Однако есть и проблемы, в том числе напрямую вытекающие из преимуществ:

Этот метод плохо подходит для крупных ЦОДов, особенно с высокой плотностью вычислительных мощностей — может элементарно не хватить места для установки конденсаторов. Именно тот факт, что каждый кондиционер независим от других и требует отдельного внешнего блока, в этом плане превращается в проблему;
Сравнительно низкая энергоэффективность. Зачастую оказывается, что охладительное оборудование потребляет едва ли не столько же электроэнергии, сколько собственно охлаждаемая техника;
Отсутствует фрикулинг (то есть использование естественного холодного воздуха с улицы, если там достаточно низкая температура). Фреоновые охладители вынуждены работать круглый год;
Сложный ремонт — при появлении протечки её поиск требует значительного времени и усилий, а для восстановления работы часто требуется полное удаление хладагента и повторная заправка уже после починки.

Иными словами, подобные решения скорее подходят для небольших дата-центров с малой энергетической плотностью — в более крупных имеет смысл сделать большее начальное вложение и организовать водное охлаждение.