Юдин Александр Константинович – аспирант
г. Санкт-Петербург
Alexander K. Yudin
Saint Petersburg
Актуальность. Дата-центры (или ЦОД – центров обработки данных) – это специализированный объект, представляющий собой связанную систему ИТ-инфраструктуры, инженерной инфраструктуры, оборудование (серверного и сетевого) и части которых размещены в здании или помещении, подключенном к внешним сетям, как инженерным, так и телекоммуникационным. Из-за значительного тепловыделения данных систем возникла потребность в повышении эффективности систем охлаждения за счёт эффективной утилизации теплоты.
Цель. Расчет энергетического баланса типового дата-центра, проектируемого для эксплуатации в условиях центральной России.
Методы. Разработанная энергетическая модель дата-центра представляет собой математическое описание всех энергетических процессов в здании, включая процессы теплопередачи, влияние вентиляции и кондиционирования, работу освещения, электроприборов и другого оборудования, работу инженерных систем.
Результаты. Согласно результатам моделирования удельное потребление энергии составило 1353 кВт·ч/м2, удельная годовая стоимость энергоресурсов – 8572,90 руб./м2. Получены следующие ключевые результаты: потребляемая энергия модулями ЦОД – 38 399,53 МВт·ч/год; энергия, потребляемая IT оборудованием – 31 685,20 МВт·ч/год; PUE (представляет собой отношение общей потребляемой энергии ЦОД к энергии, непосредственно используемой IT-оборудованием) – 1,21.
Заключение. Получены данные о годовом потреблении энергии, стоимости потребленных энергоресурсов и количестве СО2, выбрасываемого в атмосферу при выработке энергетических ресурсов. Разработана помесячная диаграмма потребление энергии по категориям (отопление, охлаждение, вентиляторы, утилизация тепла, насосы, внутреннее освещение, розеточное оборудование, серверы). В ходе дальнейших исследований планируется рассмотреть приоритетные схемы утилизации тепловой энергии дата-центра.
Relevance. Data centers are a specialized facility that is an interconnected system of IT infrastructure, engineering infra-structure, equipment (server and network) and parts of which are located in a building or room connected to external networks, both engineering and telecommunications. Due to the significant heat generation of these systems, there is a need to increase the efficiency of cooling systems through efficient heat recovery.
The purpose. Calculation of the energy balance of a typical data center designed for operation in central Russia.
Methods. The developed energy model of a data center is a mathematical description of all energy processes in a building, including heat transfer processes, the effects of ventilation and air conditioning, the operation of lighting, electrical appliances and other equipment, and the operation of engineering systems.
Results. According to the simulation results, the specific energy consumption was 1,353 kWh/m2, the specific annual cost of energy resources was 8,572.90 rubles/m2. The following key results were obtained: energy consumed by data center modules – 38,399.53 MWh/year; energy consumed by IT equipment – 31,685.20 MWh/year; PUE (it represents the ratio of the total energy consumed by the data center to the energy directly used by the IT equipment) – 1.21.
Conclusion. Data on annual energy consumption, the cost of consumed energy resources and the amount of CO2 released into the atmosphere during the production of energy resources were obtained. A monthly energy consumption chart has been developed by category (heating, cooling, fans, heat recovery, pumps, interior lighting, outlet equipment, servers). In the course of further research, it is planned to consider priority schemes for the utilization of thermal energy of the data center.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.