Задача (Цель):
Целью проекта является разработка и технико-экономическое обоснование проектных решений для хладоцентра ЦОД (центра обработки данных), обеспечивающих минимальное энергопотребление. Исследование сфокусировано на применении современных гибридных схем охлаждения и технологий фрикулинга (свободного охлаждения), адаптированных к климатическим условиям Санкт-Петербурга
Для достижения цели были выполнены следующие шаги:
Анализ технологий: Проведен обзор современных систем охлаждения ЦОД, включая жидкостное и гибридное охлаждение. Климатическое моделирование: Исследовано влияние климата Санкт-Петербурга на эффективность оборудования с использованием метода температурных бинов (на основе СП 131.13330.2020). Сравнительный расчет: Разработана методика и выполнено сопоставление трех схем хладоцентра для объекта мощностью 1 МВт ИТ-нагрузки: Традиционная фреоновая схема (базовая). Гибридная схема с фрикулингом (рекомендуемая). Гибридная схема с фрикулингом и тепловым аккумулятором холода (ТАХ). Инструментарий: Расчеты помесячного энергопотребления, часов фрикулинга и показателей NPV реализованы на Python 3.11 (NumPy, SciPy, pandas, matplotlib), расчеты CAPEX/OPEX — в Microsoft Excel
Выводы
Энергоэффективность:
Рекомендуемая гибридная схема со свободным охлаждением (Схема 2) обеспечивает коэффициент PUE = 1,310. Экономия: Применение фрикулинга позволяет снизить затраты на электроэнергию для системы охлаждения на 43,5% (общее потребление ЦОД снижается на 12,3%). Окупаемость: Простой срок окупаемости дополнительных вложений составил всего 1,11 года. Оптимизация: Показано, что усложнение системы (Схема 3 с ТАХ) в условиях Санкт-Петербурга экономически менее выгодно, чем стандартная схема с фрикулингом, из-за высоких капитальных затрат при незначительном приросте эффективности