Интегратор инженерных систем

Кондиционирование ЦОД на основе принципа полного фрикулинга

логотип Full freecooling (FFC) System

На протяжении ряда последних лет инженеров не покидала идея наиболее полно использовать холод окружающей среды в системах технологического кондиционирования воздуха. Постоянно разрабатывались системы в том или ином виде оснащенные функцией свободного охлаждения, причем большинство разработок было направлено на увеличение временного интервала использования свободного охлаждения.

В настоящий момент одной из самых передовых разработок в этой области являются системы кондиционирования, построенные на базе вращающихся регенераторов. Они подкупают своей простотой и сверхвысокой энергоэффективностью.

«Full freecooling (FFC) System» — это система охлаждения центра обработки данных, основанная на принципе теплообмена между наружным воздухом и воздухом циркулирующем в ЦОД. Собственная разработка компании Ayaks Engineering защищена патентом.

Установка FFC FreeCooling

Патент Ayaks Engineering

3D Видеопрезентация системы FFC Freecoling

Устройство и принцип работы FFC System от Ayaks Engineering

Принципиальная схема такой системы включает в себя комплекс элементов (вентиляторов, байпасных линий, роторного теплообменника) каждый из этих элементов в отдельности является простейшим устройством в техническом плане.

Монтаж данных систем, их сервисное обслуживание, ремонтные работы не вызывают никаких сложностей и доступны практически любой вентиляционной компании. Комплектующие, расходные материалы всегда есть на складах Российских компаний, что исключат длительные простои в ожидании поставки из-за рубежа.

Система представляет собой два разомкнутых отдельных контура — наружный и внутренний:

  • Во внутреннем контуре циркулирует воздух ЦОД;
  • В наружный контур подается уличный воздух.

Основным элементом системы является роторный регенератор, в котором происходит теплообмен между наружным воздухом окружающей среды и воздухом в помещении ЦОД.

Установка FFC System располагается на прилегающей к зданию территории или внутри помещения в отдельно выгороженном модуле. Далее воздуховодами или при помощи шахт в строительных конструкциях, охлажденный воздух подается в помещение ЦОД в расчетном количестве, «затапливая» все пространство. Горячие зоны изолируются от общих зон. Нагретый воздух удаляется из горячих зон вытяжными воздуховодами.

Первый вариант исполнения — FFC DX

Cамый простой, но при этом довольно дорогой и наименее энергоэффективный: во внутренний контур включен обычный компрессорный фреоновый DX-модуль, холодопроизводительность которого полностью покрывает потребности в охлаждении серверного зала до температуры 16–25°С. >Модуль DX включается только тогда, когда роторный теплообменник не справляется с охлаждением воздуха, и лишь доохлаждает его. Такая схема предназначается для заказчиков, которые не располагают возможностями подключения системы охлаждения к системе водоснабжения адиабатических увлажнителей, а также имеют повышенные требования к отказоустойчивости системы.

Второй вариант исполнения — FFC АD

Предполагает использование во внешнем контуре системы адиабатического охлаждения (АD). Адиабатический процесс включается только в жаркую погоду и позволяет снизить температуру уличного воздуха, подаваемого на роторный рекуператор. Важно напомнить, что наружный увлажненный воздух не попадает в серверную, система FFC основана на принципе независимости внутреннего контура циркуляции от изменений влажности наружного воздуха. Роторный теплообменник не переносит влагу из одного контура в другой. Наибольший эффект система адиабатического увлажнения дает в условиях низкой влажности атмосферного воздуха.

Третий вариант исполнения — FFC DX AD

Гибридная схема построения системы охлаждения – FFC DX AD – совмещает в себе элементы двух первых схем. Во внешнем контуре в ней установлен такой же адиабатический модуль, как в схеме FFC AD, а во внутреннем контуре – компрессорный модуль DX с холодопроизводительностью порядка 10–20% от номинала установки FFC. Мощность DX-модуля рассчитывается исходя из необходимости в доохлаждении воздуха на несколько градусов после роторного теплообменника во внутреннем контуре, чтобы температура в серверном зале не превысила заданную заказчиком величину. В гибридном варианте DX-модуль может работать лишь несколько часов в год. Важно отметить, что система также может быть оборудована теплообменниками «воздух – вода» для интеграции ее в существующую или независимую чиллерную систему здания.

Преимущества технологии FFC System:

  • высокая энергоэффективность системы: среднегодовой коэффициент эффективности до 10 квт/квт. Коэффициент эффективности в холодный период года до 19 квт/квт;
  • работа 96% времени в году без использования компрессоров;
  • высокая надежность и ремонтопригодность оборудования. Повышенный ресурс;
  • большая гибкость системы: неограниченная фактическая и эквивалентная длина трасс;
  • возможность снятия до 50 кВт со стойки;
  • низкая шумность системы;
  • экологически чистое решение;
  • PUE до 1,16;
  • CAPEX соизмеримо с чиллерной системой. Разница CAPEX с DX нивелируется через 2 года;
  • экономия электроэнергии до 60%;
  • уменьшение площади ЦОД;
  • выполнение функций вентиляции подпора и газоудаления;
  • не требуется установка по схеме N+1. Выход из строя любого элемента системы не приведет к ее остановке.

Преимущества решения FFC System над зарубежными аналогами:

  • разработчик российская компания c запатентованной российской технологией;
  • опыт российской реализации;
  • опыт эксплуатации при экстремально низких температурах;
  • возможность заказчиком обслуживать системы своими силами;
  • возможность реализации системы автоматизации на отечественных, доступных компонентах;
  • наличие сервисной службы 24/7 на территории Московского региона;
  • возможность предоставления сервисных услуг в регионах;
  • наличие запчастей на складах поставщиков на территории РФ;
  • наличие собственных монтажных ресурсов в штате компании;
  • наличие собственного проектного отдела, знакомого с российскими нормами;
  • использование универсального ЗИП.

Меньшие затраты на реализацию системы FFC на 30-40% по сравнению с зарубежными аналогами!

Конференция "Охлаждение ЦОД 2013". Бескомпрессорный ЦОД.

Конференция "Охлаждение ЦОД 2012". Выступление Аякс №1

Конференция "Охлаждение ЦОД 2012". Выступление Аякс №2

Конференция "Охлаждение ЦОД 2012". Выступление Аякс №3

Референц лист реализованных проектов в России

2015 г. Система кондиционирования "FFC System" для цода Федеральной налоговой службы РФ (ФНС) в г. Дубна.

При строительстве ЦОД ФНС большое внимание было уделено применению самых современных технологий и системе технологического кондиционирования воздуха в частности. Для обеспечения бесперебойной работы дата-центра, компания Ayaks Engineering разработала и внедрила энергоэффективную систему охлаждения.

На данный момент в центре установлены 150 серверных стоек, а в будущем планируется их увеличение до 450 шт.Основной составляющей системы холодоснабжения машинных залов являются центральные кондиционеры российской разработки — "FFC System".

Характеристики системы охлаждения

2015 г. Центр обработки данных компании «Ай-Эм-Ти» в «Алабушево» г. Зеленоград. Мощность IT нагрузки — 2,2 МВт, (2013-2014 г.)

ЦОД Cloud DC Moscow 1 занимает участок в 1,5 га с собственными коммуникациями, на котором уже действует режим свободной таможенной зоны. Это один из самых энергоэффективных дата-центров в России: его средний коэффициент PUE составляет 1,2. 150 стоек размещены в трех залах-саркофагах, подведенная мощность достигает 1,65 МВт. Общая площадь ЦОДа — 1900 кв. м.

FFC System — собственная разработка компании Ayaks Engineering по охлаждению центров обработки данных, на основе принципа теплообмена между потоками наружного воздуха и воздуха циркулирующего в ЦОД. Решение отвечает самым высоким требованиям по надежности, отказоустойчивости и энергоэффективности.

Характеристики объекта

Температура приточного воздуха в серверное помещение Сº +23 - + 27
Количество часов в году с температурой приточного воздуха более +23С часов 100
Температура подключения системы дополнительного адиабатного охлаждения. +21
Максимальное энергопотребление системы кондиционирования серверных/ установленная мощность системы кондиционирования серверных кВт 210
Время работы системы в режиме freecooling в году часов 8760
Максимальный расход воды м3/ч 3
Максимальное количество часов в году с подключенной системой адиабатного охлаждения часов 567
Предполагаемый расход воды в год м3 1200
Расчетный Среднегодовой PUE при полной загрузке ЦОД . 1,10
Минимальный PUE . 1,03
Максимальный PUE . 1,15
Расчетный Теоретический Среднегодовой EER (количество кВт холода выработанного при затрате 1 кВт электроэнергии) кВт/кВт 11
Минимальный EER кВт/кВт 6,65
Максимальный EER кВт/кВт 16

2011г. Центр обработки компании Яндекс в Подмосковье, мощность IT нагрузки — 2,2 МВт

Full freecooling Яндекс
Full freecooling Яндекс
Full freecooling Яндекс

Характеристики объекта

  • 4 машинных зала 560 кВт
  • 96 средненагруженных стоек по 12 кВт
  • 72 высоконагруженных стоек по 15,5 кВт
  • 8 установок FFC по 280 кВт, по 2 FFC на машинный зал
  • Диаметр роторного регенератора 4260 мм
  • 5 холодильных машин по 560 кВт, 4 рабочих, 1 резервная
  • Резервирование Tier 3
  • Параметры воздуха +25С на входе в стойку , +38С на выходе
  • Точка полного перехода режима freecooling +22С
  • Точка полного перехода на работу от холодильных машин +33С
  • Мощность на ИБП 250 кВт из 1250 кВт
  • Расчетный PUE от 1,11 до 1,49
  • Расчетный PUE от 1,11 до 1,49
  • Коэффициент энергоэффективности EER от 13 до 2
  • Среднегодовой EER 8 кВт/кВт

Тестовая установка FFC мощностью 60 кВт, тестирование в Подмосковье в 2009-2010 гг и в Красноярском крае в 2013 г.

Фактические данные эксплуатации за период экстремально «жаркого» лета в Подмосковье в 2010 г.:

Средний холодильный коэффициент за лето 2010 года этот период составил 6,12 кВт/кВт

Средний холодильный коэффициент за 2010 год составил 8,4 кВт/кВт

Тестирование в 2013 г. в Красноярском крае доказало эффективную работу при низких температурах до -45 C.

Компания обладает всеми необходимыми лицензиями и разрешениями
Получить подробную консультацию наших специалистов вы можете по телефону: +7 (495) 532-36-46 по будням с 9:00 до 18:00 или круглосуточно воспользовавшись формой обратной связи.
+7 (495) 532-36-46
127322,
г. Москва, Огородный проезд, д. 20 стр. 27, офис 502

Время работы: Пн.-пт.: 9:00-18:00

Нажимая «Отправить», Вы даете согласие на обработку своих персональных данных