Rack de serveur de refroidissement avec de l'eau? Sensible? Réutiliser l'énergie pour une petite installation?

Premièrement - il ne s'agit pas d'une question d'achat et non de prix concrets mais de faisabilité générale. Cela n'a aucun sens de chercher un fabricant si l'approche est mauvaise.

Je déménage mon entreprise dans de nouveaux bureaux en septembre et, pendant le déménagement, nous élargirons et consoliderons notre cluster informatique. En ce moment, c'est dans un centre de données, mais j'ai une belle pièce au sous-sol préparée pour cela.

Je pense au refroidissement. Nous utiliserons probablement environ 10 kW d'électricité d'ici la fin de l'année. C'est BEAUCOUP de chaleur, et le refroidissement coûtera cher. Je suis situé dans le sud de la Pologne, près de la frontière allemande. C'est un domaine où l'eau est disponible à un prix relativement bon marché - «gaspiller l'eau» n'est pas un problème ici. Ma situation est donc différente, par exemple, d'une entreprise en Espagne;)

La physique me dit que pour chauffer 1 litre d'eau par 1 ° CI, utilisez 1 calorie (1KCal), et 1kWh est (et nous pouvons supposer une efficacité de 100% - les chauffe-eau sont assez efficaces) 750 calories. Cela signifie que 1 kWh équivaut à 750 litres chauffés à 1 ° C. 10kw et une augmentation de 20 ° de la chaleur signifieraient que par heure j'ai besoin de 375 litres. C'est 6,25 litres par minute et pas tant que ça;) Nous parlons ici de 270 mètres cubes. Même en été, les tuyaux souterrains refroidissent beaucoup plus l'eau;)

Une telle approche est-elle faisable? Quelqu'un a-t-il fait cela? Nous avons une installation de 10kw pour l'instant. Est-il possible de réutiliser cette chaleur? L'alternative est un système de refroidissement décent qui utilisera environ 2,5 kWh pour fonctionner. Faire tomber l'eau aurait:

1. Obtenez-moi un apport assez froid par rapport à l'air extérieur, même en été (c'est-à-dire un milieu à température plus basse pour laisser tomber la chaleur)
2. Remplacez la nécessité de déverser de la chaleur dans l'air extérieur, ce qui peut être problématique. Si l'air est à 22 ° C, c'est BEAUCOUP à combattre, mais OTOH l'eau sera assez froide. J'économiserais également éventuellement l'investissement pour la partie extérieure du circuit de refroidissement.

Maintenant, deuxième question - est-il possible de chauffer une maison avec ça? ;) Après tout, c'est BEAUCOUP d'énergie dans cette eau;)

Si c'est une mauvaise idée, je m'arrête ici. Si ce n'est pas le cas, je vais commencer à chercher des fournisseurs. Peut-être que mes calculs sont faux?

Il y a deux approches à cela, une dont je suis sûr qu'elle existe sur le marché, et une autre dont je n'ai entendu parler que dans les versions personnalisées.

Prêt pour le marché

Ces solutions utilisent une boucle d'eau pour assurer le refroidissement au niveau du rack. Ils produisent de l'air réfrigéré du côté de l'entrée du rack et utilisent la boucle d'eau pour échanger la chaleur entre la température ambiante et ce qu'elle produit. Ces solutions existent et ne nécessitent aucune modification du matériel en rack pour fonctionner. Ils nécessitent parfois des portes de rack spéciales pour assurer un flux d'air correct, mais pas toujours; certaines solutions créent un «rideau» d'air froid devant les entrées du serveur.

Avec cette approche, vous pouvez facilement briser la barrière 10KW / Rack pour la densité de puissance.

Constructions personnalisées

Cette approche apporte de l'eau dans l'appareil lui-même. Je ne connais pas de serveurs hors boutique en ligne dotés de boucles d'eau, mais j'entends dire que les principaux fabricants peuvent vous aider si vous avez vraiment besoin d'appareils 10K avec de telles exigences. L'avantage ici est que vous pouvez pousser plus haut sur l'enveloppe de puissance car vous ne comptez pas (autant) sur la transmission de la chaleur par l'air, car le bloc d'eau lui-même effectue le transfert de chaleur des appareils.

Théoriquement, vous pouvez obtenir des densités de puissance très élevées avec la méthode de construction personnalisée.

En ce qui concerne la rentabilité du refroidissement par eau en général, il y a une autre bonne question à laquelle j'ai déjà répondu: pourquoi le refroidissement par eau du centre de données n'est pas répandu?

En ce qui concerne votre situation spécifique, je recommanderais fortement de regarder les pompes à chaleur à boucle de terre avec des économiseurs. Il est probablement assez frais pendant votre hiver pour simplement faire fonctionner les économiseurs, en utilisant ce qui est essentiellement de l'air extérieur pour refroidir votre centre de données. En été, les pompes à chaleur sont beaucoup plus efficaces que les unités à courant alternatif standard, environ deux fois plus efficaces généralement.

L'utilisation de pompes à chaleur à boucle commune peut vous permettre d'extraire la chaleur d'une zone (centre de données) et de la pomper dans une autre zone (un espace de bureau ou une maison attenante même) de manière assez efficace (bien qu'il soit probablement plus rentable d'utiliser des sources conventionnelles). , cela dépend des coûts énergétiques dans votre localité).

Vous pouvez également utiliser de l'air pour vider l'eau pour refroidir, de l'air dans le rack (comme c'est typique) et de l'eau douce pour refroidir l'air. Cette eau peut provenir de sources fraîches et être déversée après "chauffage"; cela était courant pour faire fonctionner des réfrigérateurs de taille commerciale, car les calculs ont fonctionné exactement comme vous l'avez dit dans la question. Elle n'est pas couramment utilisée aujourd'hui car l'eau est plus chère qu'elle ne l'était auparavant et les calculs ne fonctionnent plus (du moins dans mon coin du monde, et l'eau est assez bon marché ici aussi). Il serait plus efficace de refroidir directement le serveur avec un refroidissement par eau, mais vous introduisez également le risque de fuite (qui comporte ses propres risques ou frais d'assurance).

Le plus grand détracteur que vous aurez dans la mise en œuvre de tout ce qui précède est que c'est un équipement coûteux. La plupart des entreprises se moquent de savoir si elle est rentabilisée dans 10 à 20 ans, elles ne se soucient que des résultats de cette année. La période de paiement dépend de vos prix locaux.

TomTom - Je très près a acheté un tas de HP MCS racks refroidis à l' eau pour un projet il y a quelques années , mais a choisi de changer centre de données au lieu.

Ce n'est pas vraiment bon marché, mais ils le soutiennent en termes de fiabilité, par exemple, ils sont heureux que vous leur mettiez leurs trucs d'intégrité. Soit dit en passant, il peut gérer environ 36 kW par rack.

Je voulais juste que vous soyez au courant de ce genre de choses, car il ne sort pas exactement de leur site Web.

Je ne suis pas en mesure de répondre à toutes les questions que vous avez posées mais il y a un hôte qui a basé la plupart de sa stratégie sur le refroidissement à base d'eau et c'est OVH . Tous leurs serveurs sont refroidis par eau ce qui leur permet d'offrir des prix intéressants. Si je me souviens bien des statistiques, c'est la plus grande société d'hébergement en Europe et la 5e au monde. Alors oui, ça peut marcher.

C'est simple? Non. Ils fabriquent la plupart de leurs équipements de watercooling, ce qui induit des coûts initiaux élevés. Elle conduit néanmoins à une grande efficacité énergétique.

Pouvez-vous réutiliser l'eau chauffée? Je ne suis pas sûr car vous ne voulez pas que l'eau devienne trop élevée car elle perdra son efficacité pour refroidir vos serveurs.

LRZ a un grand cluster HPC refroidi à l'eau chaude, et ils font ce type de récupération de chaleur résiduelle.

SuperMUC utilise une nouvelle forme révolutionnaire de refroidissement par eau chaude développée par IBM. Les composants actifs comme les processeurs et la mémoire sont directement refroidis avec de l'eau qui peut avoir une température d'entrée allant jusqu'à 40 degrés Celsius. Le «refroidissement liquide à haute température» associé à un logiciel système très innovant promet de réduire la consommation d'énergie du système. De plus, tous les bâtiments LRZ seront chauffés en réutilisant cette énergie.

Plus d'informations sur http://www.lrz.de/services/compute/supermuc/systemdescription/