Энергосбережение центров обработки данных

Категория

Проектирование, инжиниринг

Дата

09.01.2026

Автор

Eneca

Центр обработки данных представляет собой централизованный комплекс для размещения серверного и сетевого оборудования, а также для подключения абонентов к каналам сети Интернет.

В составе ЦОД выделяются три ключевые инфраструктурные подсистемы:

информационная инфраструктура, обеспечивающая обработку и хранение данных;
телекоммуникационная инфраструктура, предназначенная для передачи и маршрутизации информации;
инженерная инфраструктура, обеспечивающая функционирование всех систем дата-центра.

ИНЖЕНЕРНАЯ ИНФРАСТРУКТУРА ЦОД

Инженерная инфраструктура включает следующие системы:

электроснабжение;
резервное электроснабжение;
системы бесперебойного питания;
кондиционирование и поддержание параметров микроклимата;
холодоснабжение, вентиляцию и отопление;
охранно-пожарную сигнализацию и газовое пожаротушение;
системы удалённого IP-мониторинга, управления питанием и контроля доступа;
водоснабжение и канализацию.

Ключевым элементом инженерной инфраструктуры является система электроснабжения, поскольку от её надёжности напрямую зависит работоспособность остальных систем ЦОД. Поэтому для повышения надежности дата-центров разработана система стандартов на базе уровней отказоустойчивости Tier.

НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ TIER

В зависимости от класса Tier определяется количество независимых энерговводов. Для дата-центров класса выше Tier II требуется тщательный выбор площадки с учетом возможности подключения к энергосистеме. Мировая практика показывает, что крупные ЦОД, как правило, размещаются за пределами городской застройки — в промышленных зонах, где отсутствуют ограничения по инфраструктуре и экологическим требованиям жилых территорий.

ЦОД уровня Tier IV отличается полным резервированием не только телекоммуникационных магистралей, но и энерговводов. Это позволяет проводить техническое обслуживание без остановки работы и автоматически компенсировать аварийные ситуации. При этом стоимость таких объектов крайне высока, и в ряде случаев требуемый уровень надёжности достигается за счёт строительства резервного дата-центра.

НОРМАТИВНАЯ БАЗА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЦОД

В странах СНГ отсутствуют специализированные нормативные документы по проектированию электроснабжения дата-центров. Поэтому проектные организации используют:

стандарт TIA-942;
требования ПУЭ.

На основании анализа данных документов специалистами компании «ЭНЭКА» выделены основные особенности проектирования систем электроснабжения ЦОД.

Основным источником питания является ввод от городских электрических сетей, количество вводов определяется классом Tier.
Несмотря на отнесение ЦОД к первой категории надёжности по ПУЭ, рекомендуется обязательное применение резервных источников питания (ДГУ, дизель-роторные ИБП и др.).
Допускается использование одиночных или параллельно работающих источников бесперебойного питания при соблюдении требований отказоустойчивости: наличие байпаса, нескольких батарейных цепочек, отказ от общей батареи, резервирование по количеству ИБП.
В главном распределительном пункте допускается размещение центральных узлов кабельной системы и сетевого оборудования. Для резервирования возможно устройство двух и более главных распределительных пунктов.
Помещений для ввода кабелей может быть одно или несколько.
Минимальная нагрузка розеточной группы — 2,5 кВт, минимальная плотность — один двойной блок на 4 м².
Одинаковые требования надёжности применяются к компьютерным помещениям и помещениям внешних коммуникаций.
Система мониторинга должна обеспечивать точный контроль параметров электроснабжения в каждой выделенной зоне.
Инженерные системы и автоматизированные рабочие места должны подключаться через выделенные распределительные щиты.

ПРЕДПРОЕКТНАЯ ПРОРАБОТКА И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ

Предпроектная стадия является ключевым этапом создания ЦОД. Детальная проработка технологических схем и выбор основного оборудования позволяют существенно сократить капитальные затраты на строительство.

Кроме того, на данном этапе Заказчик получает возможность проанализировать различные инженерные решения и оптимизировать энергопотребление для снижения показателя Power Usage Effectiveness (PUE) - коэффициент эффективности использования энергии, который устанавливает соотношение общего объема электроэнергии, потребленной ЦОД, и количества энергии, затраченного на электроснабжение ИТ-оборудования. Тоесть. сколько энергии теряется на механические и электросистемы (кондиционирования, вентиляции и т.д).Нарушение требований к системам кондиционирования приводит к локальным зонам перегрева оборудования, что требует увеличения мощности охлаждения и, как следствие, роста энергопотребления.

МАЙНИНГОВЫЕ ЦЕНТРЫ КАК СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ ТИП ЦОД

Майнинговые центры являются специализированным типом центров обработки данных, предназначенных для выполнения вычислений в распределённых блокчейн-сетях. По структуре они близки к классическим ЦОД, однако отличаются значительно более высокой плотностью энергопотребления и тепловыделения.

Масштаб майнинговых центров варьируется от отдельных стоек с ASIC-оборудованием до промышленных комплексов с собственной электрической подстанцией, системами охлаждения и удалённого мониторинга. Непрерывный режим работы предъявляет повышенные требования к надёжности электроснабжения, резервированию и отказоустойчивости инженерных систем, поэтому необходима тщательная проработка:

схем внешнего и резервного электроснабжения;
систем гарантированного питания;
эффективных решений по отводу тепла;
оптимизации энергопотребления и эксплуатационных затрат.

В рамках проектирования майнинговых центров компания «ЭНЭКА» обеспечивает:

Реализацию проектов различной мощности — от локальных объектов порядка 5 МВт до крупных энергокластеров в Москве, Иркутске, Мурманске, Калуге и других регионах России;
комплексную разработку архитектурных, конструктивных и инженерных решений для ЦОД и майнинговых ферм;
проектирование высокоэффективных систем охлаждения и вентиляции с учётом повышенных тепловых нагрузок;
выполнение технико-экономических обоснований, включая расчёт стоимости, энергопотребления и экономической эффективности проектов.

РЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ ЭНЭКА

Реализованные проекты ЭНЭКА охватывают как классические ЦОД, так и специализированные объекты с высокой плотностью энергопотребления, включая промышленные и майнинговые центры.

К числу выполненных проектов относятся:

HUAWEI Technologies Ltd. Центр обработки данных, рассчитанный на 4 модуля по 2 МВт каждый в соответствии с требованиями Tier III (капстроительство).
Филиал “Минское УМГ ОАО “Газпром Трансгаз Беларусь”. Резервный центр обработки данных с 36 серверными стойками.
ООО “ТехноСерв АС”. Центр обработки данных МТС с 80 серверными стойками.
Российский заказчик. Энергоцентр с центром обработки данных в ангарном исполнении для газоконденсатного месторождения. Электрическая мощность 70 МВт.
Российский заказчик. Центр обработки данных (2 быстровозводимых здания ангарного типа) электрической мощностью 66 МВт.