Повышение эффективности работы кондиционеров, охлаждающих оборудование в центрах обработки данных
Диссертация
К 2008 г. половина ЦОД, имеющих архитектуру охлаждения на «уровне зала», столкнулась с проблемой нехватки энергии и недостаточной эффективности систем охлаждения, отвечающих требованиям оборудования высокой плотности. Если в прошлом тепловая нагрузка вычислительного центра составляла 1−2 кВт/м2, то сегодня стойка с шестью блейд-серверами выделяет 5−5,5 кВт/м. Теплоотвод для оборудования с высокой… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ
- 1. 1. Проблема кондиционирования воздуха в технологических помещениях ДО
- 1. 2. Применение теории струйных потоков для задач гидродинамики охлаждаемого помещения
- 1. 3. Тенденции развития систем кондиционирования для технологических процессов. Охлаждение электронного оборудования
- 1. 4. Обеспечение температурного режима для электронного оборудования
- 1. 5. Анализ эффективности применения различных способов охлаждения и типов кондиционеров воздуха для ИТ-оборудования
- 1. 5. 1. Влияние типа системы охлаждения на её эффективность
- 1. 6. Эффективность использования высокоточных систем кондиционирования воздуха
- 1. 7. Оценка эффективности систем кондиционирования по коэффициенту полезного действия ЦОД
- 1. 8. Вывод
- ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССООБМЕНА ПРИ КОНДИЦИОНИРОВАНИИ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИЯХ ЦОД
- 2. 1. Оценка мощности источников тепловыделений ЦОД
- 2. 1. 1. Оценка корректности расчета параметров кондиционируемого воздуха ЦОД по различным методикам
- 2. 2. Исследование и моделирование теплового режима действующего (базового) ЦОД ОАО «ММК» при кондиционировании на «уровне зала»
- 2. 3. Исследование связи параметров воздуха в «активной зоне» с холодопроизводительностью системы кондиционирования
- 2. 4. Вывод
- 2. 1. Оценка мощности источников тепловыделений ЦОД
- ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА В ПОМЕЩЕНИИ ЦОД НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
- 3. 1. Исследование теплового режима помещения на экспериментальной модели ЦОД
- 3. 1. 1. Описание экспериментальной установки
- 3. 1. 2. Описание методики проведение эксперимента по исследованию связи расположения охлаждающего блока системы кондиционирования с температурным режимом в активных зонах
- 3. 2. Вывод
- 3. 1. Исследование теплового режима помещения на экспериментальной модели ЦОД
- ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ НА «УРОВНЕ ЗАЛА»
- 4. 1. Описание зависимостей по результатам эксперимента
- 4. 2. Описание методики размещения охлаждающих модулей в центрах обработки данных для энергоэффективного обеспечения заданных температурных параметров воздуха
- 4. 3. Проверка на адекватность разработанной методики в промышленных условиях
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Баркалов Б.В., Карпис Е. Е. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданиях / Б. В. Баркалов, Е. Е. Карпис. 2-е изд. М.: Стройиздат, 1982.-269 с.
- Рымкевич A.A. Системный анализ общеобменной вентиляции и кондиционирования воздуха / A.A. Рымкевич. М.: Стройиздат, 1990. — 300 с.
- Креслинь А.Я. Оптимизация энергопотребления системами кондиционирования воздуха / А. Я. Креслинь. Рига: РПИ, 1982. — 314 с.
- Ловцов В.В. Системы прецизионного кондиционирования воздуха / В. В. Ловцов. Л.: Стройиздат, 1971. — 112 с.
- Лифшиц М.Г. Особенности расчета температурного режима вентилируемого помещения при гармоническом изменении расхода проточного воздуха / М. Г. Лифшиц // Известия вузов. 1984. — № 11. — С. 97−102.
- Ривкин С.Л., Александров A.A. Термодинамические свойства воды и водяного пара Справочник / СЛ. Ривкин, A.A. Александров. М.: Энергия, 1984. -80 с.
- Шкловер A.M. Теплопередача при периодических тепловых воздействиях / A.M. Шкловер. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961. 160 с.
- Хомутецкий Ю.Н., Куксинская Т. В. Комфортный динамический микроклимат в помещениях / Ю. Н. Хомутецкий Т.В. Куксинская // Водоснабжение и санитарная техника. 1979. — № 5. — С. 22−24.
- Хомутецкий Ю.Н., Русакова Л. Г. Некоторые результаты субъективной оценки динамического микроклимата в цехе с монотонным трудом / Ю. Н. Хомутецкий, JI.Г. Русакова // Сб. науч. работ ин-тов охраны труда ВЦСПС. М.: Профиздат, 1980.-С. 130−135.
- Лысев В.И., Сотников А. Г. Установки кондиционирования воздуха для создания динамического температурного режима в помещениях / В. И. Лысев, А. Г. Сотников // Холодильная техника. 1980. — С. 15−20.
- Шепелев И.А. Конвективные потоки воздуха над тепловыми источниками конечных размеров / И. А. Шепелев // Водоснабжение и санитарная техника. -1967.-№ 12.-С. 26−30.
- Каменев П.Н. Отопление и вентиляция / П. Н. Каменев. М.: Стройиздат, 1975.-483 с.
- Омельчук B.C. Закономерности неизотермических струй, искривленной гравитационными силами / B.C. Омельчук // Водоснабжение и санитарная техника. 1966. — № 2. — С. 56−59.
- Шепелев И.А. Приточные вентиляционные струи и воздушные фонтаны / И. А. Шепелев // Известия АСиА СССР. 1961. — № 4. — С. 18 — 22.
- Орлов С. Оптимальный ЦОД / С. Орлов // Журнал сетевых решений LAN. -2007. -№ 10. С. 21−32.
- Максимов Г. А., Дерюгина В. В. Движение воздуха при работе систем вентиляции и отопления / Г. А. Максимов, В. В. Дерюгина. Л.: Стройиздат, 1972. -97 с.
- Абрамович Г. Н. Теория турбулентных струй / Г. Н. Абрамович. М.: Физ-матгиз, 1960. — 720 с.
- Иванов Ю.В. Эффективное сжигание надслойных горячих газов в топках / Ю. В. Иванов. Таллин: Гостехиздат ЭССР, 1959. — 240 с.
- Аверьянов А.Г., Гримитлин М. И. Вентиляция и отопление цехов судостроительных заводов / А. Г. Аверьянов, М. И. Гримитлин, О. Н. Тимофеева, Е.М. Эль-терман, Л. С Эльянов. Л.: «Судостроение», 1978. — 240 с.
- Садовская H.H. Циркуляция воздушных потоков при сосредоточенной подаче воздуха / H.H. Садовская // Труды научной сессии ЛИОТ, вып. 4. Л. -1955.-С. 23−42.
- Бахарев В.А., Трояновский В. Н. Основы проектирования и расчета отопления и вентиляции с сосредоточенным выпуском воздуха / В. А. Бахарев, В. Н. Трояновский. -М.: Профиздат, 1958. 216 с.
- Орлов С. Оптимальный ЦОД / С. Орлов // Журнал сетевых решений LAN. -2007. -№Ю. -С. 21−32.
- ASHRAE ТС 09.09.2004. Тепловые руководящие принципы для окружающих сред обработки данных. Технические требования. 2004−09−09. — 27 с.
- Спокойный Ю.Е. Тепломассообмен в радио-электронной аппаратуре / Ю. Е. Спокойный, В. В. Сибиряков. Одесса: Высшая школа, 1988. 224 с.
- Ананьев В. А Холодильное оборудование для современных центральных кондиционеров. Расчеты и методы подбора / В. А. Ананьев, И. В. Седых. М.: Евроклимат, 2001. — 96 с.
- Вессель Х.И. Проектирование административных зданий с учетом размещения ЭВМ для обработки данных / Х. И. Вессель // Промышленное строительство. 1973.-№ 6. -С. 10−20.
- Коган В.Б. Равновесие между жидкостью и паром / В. Б. Коган, В. М. Фридман, В. В. Кафаров. Наука ISBN, 1966. — 1440 с.
- Коган В.Б. Азеотропная и экстрактивная ректификация / В. Б. Коган. Л.: Химия, 1961. — 432 с.
- Межов Э.А. Справочник по экстракции / Э. А. Межов. М.: Энергоатомиз-дат, 1978.-904 с.
- Рамм В.М. Абсорбция газов / В. М. Рамм. М.: Химия, 1966. — 768 с.
- Гебхарт Б.Н. Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен / Й. Джалурия, Р. Махаджан, Б. Саммакия. М.: Мир, 1991. — 184 с.
- Ханнафорд П. Десять шагов к решению проблем охлаждения, вызванных развертыванием серверов высокой плотности / П. Ханнафорд // Uptime. 2008. — № 9. — С. 10−11.
- Расмуссен Н. Моделирование эффективности энергопотребления в центрах обработки данных / Н. Расмуссен // Журнал сетевых решений LAN. 2007. -№ 10.-С. 15−19.
- Крутов В.И. Теплотехника. М.: Машиностроение / В. И. Крутов. М.: Машиностроение, 1986. — 432 с.
- Шенк X. Теория инженерного эксперимента / X. Шенк. М.: Мир, 1972. -386 с.
- Альтшуль А.Д., Киселев П. Г. Гидравлика и аэродинамика / А. Д. Альтшуль, П. Г. Киселев. М.: Стройиздат, 1975. — 323 с.
- Гухман A.A. Введение в теорию подобия. М: Высшая школа, 1963.
- Шинкарева Т.М. Кондиционирование воздуха для машинных залов ЭВМ в вычислительных центрах (обзор) / Т. М. Шинкарева. М.: ЦИНИС, 1974. — 66 с.
- Кокорин О.Я. Установки кондиционирования воздуха: основы расчета и проектирования / О. Я. Кокорин. М.: Машиностроение, 1970. — 344с.
- Хинце И.О. Турбулентность / И. О. Хинце. М.: Физматгиз, 1963. — 680 с.
- Сребницкий Б.Н. Примеры расчета систем кондиционирования воздуха / Б. Н. Сребницкий. Киев: Буд1вельник, 1970. — 160 с.
- Богословский В.Н. Кондиционирования воздуха и холодоснабжение / В. Н. Богословский. -М.: Стройиздат, 1985. 369 с.
- Воронин Г. И. Конструирование машин и агрегатов систем кондиционирования / Г. И. Воронин. М.: Машиностроение, 1978. — 544 с.
- Румянцев Ю.Д. Холодильная техника / Ю. Д. Румянцев. СПб.: Профессия, 2005.-360 с.
- Курылев Е.С. Холодильные установки / Е. С. Курылев. СПб.: Машиностроение, 2002. — 672 с.
- Карпис Е.Е. Энергосбережение в системах кондиционирования / Е.Е. Кар-пис. М.: Стройиздат, 1986. — 268 с.
- Телегин A.C. Тепломассоперенос / A.C. Телегин, В. С. Швыдкий, Ю. Г. Ярошенко. М.: Академкнига, 2002. — 456 с.
- Кошкин H.H. Холодильные машины / H.H. Кошкин, И. А. Сакун, Е.М. Бам-бушек. JL: Машиностроение, 1985. — 510 с.
- Соколов Е.Я. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения / Е. Я Соколов, В. М. Бродянский. М.: Энергоиздат, 1981. — 320 с.
- Федоров B.B. Теория оптимального эксперимента / В. В. Федоров. М.: Наука, 1971 .-312 с.
- Горский В.Г., Адлер Ю. П. Планирование промышленных экспериментов / В. Г. Горский, Ю. П. Адлер. М.: Металлургия, 1974. — 264 с.
- Лавренчик В.Н. Постановка физического эксперимента и статистическая обработка его результатов / В. Н. Лавренчик. М.: Энергоатомиздат, 1986. — 272 с.
- Константинова В.Е. Воздушно-тепловой режим в жилых зданиях / В. Е. Константинова. М.: Стройиздат, 1969. — 136 с.
- Сибикин Ю.Д. Отопление, вентиляция, кондиционирование / Ю. Д. Сибикин М.: Академия, 2006. — 304 с.
- Ловцов В.В. Системы кондиционирования динамического микроклимата помещения /В.В. Ловцов. М.: Энергоиздат, 1997 — 225 с.
- Шепелев И.А. Аэродинамика воздушных потоков в помещении / И. А. Шепелев. М.: Стройиздат, 1978. — 145 с.
- Пеклов A.A., Степанова Т. А. Кондиционирование воздуха / A.A. Пеклов, Т. А. Степанова. Киев «Высшая школа», 1978. — 328 с.
- Пантилеев A.B. Методы оптимизации в примерах / A.B. Пантелеев, Т.А. Ле-това. М.: Высшая школа, 2005. — 544 с.
- Горский В.Г. Планирование промышленного эксперимента / В. Г. Горский, Ю. П. Адлер. М.: Металлургия, 1974. — 112 с.
- Черников Ю.Г. Методы оптимизации / Ю. Г. Черников. М.: Горная книга, 2009.-375 с.
- Нестеров Е.П. Транспортные задачи линейного программирования / Е. П. Нестеров. М.: Физматгиз, 1971. — 216 с.
- Карпис Е.Е. Повышение эффективности работы систем кондиционирования / Е. Е. Карпис. М.: Стройиздат, 1977. — 192 с.
- Альтшуль А.Д., Животовский Л. С. Гидравлика и аэродинамика / А. Д. Альтшуль, Л. С. Животовский. М.: Стройиздат, 1987. — 414 с.
- Абрамович Г. Н. Турбулентное смешение газовых струй / Г. Н. Абрамович. -М.: Наука, 1974.-272 с.
- Исаченко В.П., Кушнырев В. И. Струйное охлаждение / В. П. Исаченко, В. И Кушнырев. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -216 с.
- Юдаев Б.Н. Теплообмен при взаимодействии струй с преградами / Б. Н. Юдаев, М. С. Михайлов, В. К. Савин. М.: Машиностроение, 1977. — 248 с.
- Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена / С. С. Кутателадзе. Атомиз-дат, 1979.-416 с.
- Лыков A.B. Тепломассобмен / A.B. Лыков. М.: Энергия, 1971. — 480 с.
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л. Г. Лойцянский. М.: Дрофа, 2003.-840 с.
- Седов Л.И. Механика сплошной среды / Л. И. Седов. М.: Наука, 1970. -492 с.
- Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика / Б. Т. Емцев. М.: Машиностроение, 1978.-463 с.
- Шилькрот Е.О. Вентиляция и стандарты НП «АВОК» // АВОК. М. 2004. -№ 3. — С. 8−12.
- Расмуссен Н. Архитектура с распределением воздуха на объектах особой важности / Н. Расмуссен // Информационная статья № 55. 2003. — 15 с. Электронный ресурс. — URL: http://www.apc.ru/ (дата обращения: 20.05.2011).
- Расмуссен Н. Моделирование эффективности энергопотребления в центрах обработки данных / Н. Расмуссен // Информационная статья № 113. 2006. — 22 с. Электронный ресурс. — URL: http://www.apc.ru/ (дата обращения: 20.05.2011).
- Расмуссен Н. Расчет технических требований для общего охлаждения в центрах обработки данных / Н. Расмуссен // Информационная статья № 25. -2003. 9 с. Электронный ресурс. — URL: http://www.apc.ru/ (дата обращения: 20.05.2011).
- Стандарт TIA-942. Телекоммуникационная инфраструктура ЦОД. Введ. 2005−02−01. — США, Ассоциация изготовителей оборудования для передачи данных, 2005 — 151 с.
- Расмуссен Н. Все об охлаждении ЦОД / Н Расмуссен // Uptime. 2010. — № 4 — С. 3−4.
- Данлэп К. Достоинства архитектуры охлаждения на уровне ряда и стойки для центров обработки данных / К. Данлэп, Н. Расмуссен // Информационная статья № 130. 2006. — 28 с. Электронный ресурс. — URL: http://www.apc.ru/ (дата обращения: 20.05.2011).
- Расмуссен Н. Отличия критически важных систем охлаждения от обычных кондиционеров / Н. Расмусен // Информационная статья № 56. 2003. — 10 с. Электронный ресурс. — URL: http://www.apc.ru/ (дата обращения: 20.05.2011).
- Юдаев Б.Н., Михайлов М. С. Теплообмен при взаимодействии струй с преградами / Б. Н. Юдаев, М. С. Михайлов. М.: Машиностроение, 1977. 305 с.
- Прандтль Л. Гидроаэродинамика / Л Прандтль. М.: Издательство иностр. лит, 1951.-575 с.
- Гоголин A.A. Осушение воздуха холодильными машинами / A.A. Гоголин. -М.: ГИТЛ, 1962.-101 с.
- Карпис Е.Е. Теплотехническая эффективность систем кондиционирования и кондиционеров различных схемных решений / Е. Е. Карпис. М.: Издание санитарной техники, 1962. — 75 с.
- Креслинь А.Я. Автоматическое регулирование систем кондиционирования воздуха / А. Я. Креслинь. М., Стройиздат, 1972. — 97 с.
- Нестеренко A.B. Основы термических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха / A.B. Нестеренко. М.: Высшая школа, 1971. — 460 с.
- Пеклов A.A. Кондиционирование воздуха в промышленных зданиях / A.A. Пеклов, Т. А. Степанова. Киев: Высшая школа, 1971. — 270 с.
- Пеклов A.A. Методические указания по расчету и выбору типовых кондиционеров / A.A. Пеклов. Киев: КИСИ, 1971. — 328 с.
- Сотников А.Г. Системы кондиционирования воздуха с количественным регулированием / А. Г. Сотников. Л.: Стройиздат, 1976. — 168 с.
- СНиП 41−01−2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Введ. 2004−01−01. М.: Стройиздат, 2003. — 76 с.
- Богословский В.Н., Кувшинов Ю. Я. Годовые затраты тепла и холода в системах кондиционирования микроклимата. ГПИ Сантехпроект, 1968.
- Батурин В.В. Основы промышленной вентиляции / В. В. Батурин. М.: Профиздат, 1990.-448 с.
- Богословский В.Н. Строительная теплофизика / В. Н. Богословский. М.: Высшая школа, 1970. — 416 с.
- Михеев М.А. Основы теплопередачи / М. А. Михеев. М.: Госэнергоиздат, 1956.-344 с.
- Кудрявцев Е.В. Моделирование вентиляционных систем / Е. В. Кудрявцев. -М.: Стройиздат, 1950. 250 с.
- Титов В.П. Воздушный режим промышленных зданий / В. П. Титов // Водоснабжение и санитарная техника. 1976. — № 3. — С. 10−14.
- Резников Г. В. Распределение кондиционированного воздуха при помощи неполных веерных струй / Г. В. Резников // В сб. трудов НИИсантехники. -1963.-№ 15.-С. 2−6.
- Талиев В.Н. Аэродинамика вентиляции / В. Н. Талиев. М.: Стройиздат, 1979.-259 с.
- Успенская Л.Б. Закономерности распределения параметров воздуха в вентилируемых помещениях / Л. Б. Успенская //. Труды института ВНИИГС. Л. -1970.-№ 30.-С. 4−9.
- Кондратьев Г. М. Тепловые измерения / Г. М Кондратьев. Л.: Машгиз, 1957.-240 с.
- Лыков A.B. Теория теплопроводности / A.B. Лыков. М.: Высшая школа, 1967.-392 с.
- Дунин-Барковский И.В., Смирнов H.B. Теория вероятностей и математическая статистика в технике / И.В. Дунин-Барковский, Н. В. Смирнов. М.: ГИТТЛ, 1955.-556с.
- Романенко П.Н. Кондиционирование воздуха / П. Н. Романенко. Киев: Гостехиздат, 1952. -400 с.
- Гурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика / В. Е. Гурман. М.: Высшая школа, 1977. — 525 с.
- Боровков A.A. Математическая статистика / A.A. Боровков. М.: Наука, 2007. — 704 с.
- Стефанов Е.В. Вентиляция и кондиционирование воздуха / Е. В. Стефанов. СПб.: АВОК Северо-Запад, 2005. — 400 с.
- Каталог систем прецизионного кондиционирования воздуха Liebert М.: Emerson Network Power, 2009. — 80 с.
- Каталог систем прецизионного кондиционирования воздуха Uniflair М.: Uniflair, 2007. — 10 с.