Водяное охлаждение ЦОДов: что хорошо и что плохо

По поводу систем охлаждения для центров обработки данных нередко можно услышать диаметрально противоположные мнения. Кто-то говорит, что фреоновые кондиционеры безнадёжно устарели и пользоваться ими при возможности установки водяных охладителей нет никакого смысла. Другие, наоборот, утверждают, что охлаждение на базе фреона привычнее, проще и вообще проверено временем, а вода — это сложно, дорого и вообще рискованно.

Но на самом деле создание и поддержка в ЦОДе оптимального температурного режима — это инженерная задача, которую необходимо заново решать для каждого конкретного случая. Здесь нет и не может быть универсальных решений.

Достоинства водяных систем

Главное преимущество, которым вообще обусловлено существование охладительных систем на базе воды — это так называемый фрикулинг. Иными словами — использование «бесплатного» атмосферного холода, когда на улице стоит отрицательная температура. В большинстве регионов России это позволяет очень сильно снизить затраты на кондиционирование ИТ-оборудования как минимум на 4-5 месяцев, а при использовании некоторых инженерных хитростей этот период можно продлить и до 7-8 месяцев.

Однако есть и другие преимущества:

  • Повышенная энергетическая плотность ЦОДа. В отличие от фреонового, водяной кондиционер устроен предельно просто, что позволяет увеличить размер теплообменника. Это, в свою очередь, даёт возможность организовывать весьма энергетически плотные ЦОДы, при этом не тратя на кондиционеры больше места, чем на охлаждаемое оборудование;
  • Малое количество внешних блоков. В отличие от фреоновых охладителей, где на каждый кондиционер нужен отдельный внешний блок, здесь таких блоков (холодильных машин или чиллеров) может быть сколько угодно, начиная с единственного на всю систему. Обычно их всё же бывает несколько, для большей надёжности и гибкости, но разница по сравнению с десятками внешних блоков в любом случае разительная;
  • Чиллеры могут находиться почти на любом расстоянии от кондиционеров. Оно ограничено только мощностью насосов и потерями по дороге холода из-за некачественной теплоизоляции. Но эти проблемы можно решить, а фреоновые охладители в некоторых случаях использовать в принципе невозможно из-за планировки здания и прилегающей территории.

Недостатки водяных систем

Разумеется, охлаждение на базе воды неидеально. За перечисленные выше удобства приходится платить — и не только в том смысле, что первоначальные расходы будут значительно выше по сравнению с фреоновыми охладителями.

Во-первых, проблемой является сам факт наличия воды в машинном зале. Пусть она находится и под сравнительно небольшим давлением, но она всё-таки есть, так что в случае протечки она будет вытекать быстро. Поэтому обязательно нужно озаботиться дренажем воды из-под фальшпола и уделять особое внимание гидроизоляции.

Во-вторых, у низкого числа и большой мощности чиллеров есть обратная сторона — они слишком тяжелы и массивны, чтобы подвешивать их на стенах. Понадобится отдельная довольно обширная площадка на крыше или на земле.

Наконец, они сильно расширяют набор используемого оборудования. Трубопроводы, насосы, гидравлика — для обслуживания всего этого понадобится отдельный специалист.

Таким образом, водяное охлаждение — не панацея. Есть случаи, когда оно объективно подходит больше, но в других стоит отдать предпочтение фреону.