Новый (второй по счету) строящийся в Сколкове ЦОД Сбербанка должен стать одним из крупнейших в Европе. Энергоснабжение целевой нагрузки (IТ оборудования и прочее) такого объекта должно быть гарантированно бесперебойным.

Очевидно, что значение строящегося ЦОД сложно переоценить, он должен повысить надежность IT-систем Сбербанка и обеспечить рост его IT-инфраструктуры. Уровень отказоустойчивости этого ЦОДа по классификации Uptime Institute должен соответствовать третьему уровню (TIER–III). При этом надежное энергоснабжение такого объекта – главнейшее условие его высокой операционной устойчивости.

Объект и энергоснабжение

Емкость строящегося ЦОДа Сбербанка, который состоит из пяти типовых модулей, составляет 2000 серверных стоек с энерговооруженностью каждого стойко-места 8 кВт, что соответствует плотности 3,2 кВт/м2. Каждый типовой модуль представляет собой самостоятельную инфраструктурную единицу. Максимальная же мощность всех энергопринимающих устройств ЦОД достигает 29,9 МВт.

В целях обеспечения повышенной надежности объект подключается к магистральному электроснабжению по первой категории и, кроме того, для объекта запроектирована система бесперебойного гарантированного электроснабжения. В качестве источников для системы бесперебойного гарантированного электроснабжения применены динамические роторные источники бесперебойного питания (ДРИБП), конструкция которых включает, кроме дизеля, электрогенератора и электромотора, маховик, играющий роль накопителя кинетической энергии. Предназначением маховика-накопителя является обеспечение бесперебойного энергоснабжения в случае пропадания центрального электропитания до момента пуска дизельного двигателя.

Таких ДРИБП, производства голландской компании Hitec Power Protection, устанавливается по шесть единиц на каждый из пяти типовых модулей ЦОДа. Каждый ДРИБП характеризуется мощностью 1880 кВт в режиме длительной непрерывной нагрузки.

Дело в том, что резервирование электропитания IT-оборудования, а также критических механических систем – кондиционирования, вентиляции, охлаждения серверного оборудования, лифтов и др. – осуществляется согласно техническому заданию ЦОД с уровнем резервирования согласно схеме 2N. Каждый потребитель запитывается по двум активным лучам (A и B). Три ДРИБП обеспечивают резервное электропитание по лучу A и три по лучу B. При этом IT-потребители электроэнергии и электромеханические устройства имеют выделенные системы бесперебойного гарантированного электроснабжения от разных ДРИБП. На каждом луче два генератора работают на электропитание IT-оборудования и один выделен для электроснабжения критических механических нагрузок. Соответственно схеме 2N дизельная мощность всех установленных ДРИБП рассчитана не на 29,9, а на 60 МВт.

Отвод продуктов сгорания

При столь высокой проектной мощности резервного энергоснабжения объекта, за счет работы дизельных двигателей, отвод отработанных газов – одна из серьезных задач, которые пришлось решать проектировщикам, а затем и строителям (компания ЗАО «Инженерные системы и сервис») в процессе реализации данного проекта. При работе дизельной установки ДРИБ температура отводящихся газов на выходе составляет около 450°С и не требует дымососов – достаточно напора, создаваемого работой установок.

Изначально был запроектирован отвод отработанных газов от дизелей ДРИБП с помощью стальной бесшовной трубы диаметром 450 мм и с толщиной стенки 8 мм. Однако уже на стадии подготовки рабочей документации было принято решение заменить ее более легкими двухконтурными модульными дымоходами типа сэндвич, монтаж которых значительно проще и провести его можно за более короткий срок.

При выборе модульной системы дымоходов важнейшим условием стала газоплотность соединений модулей с обеспечением указанного качества на весь срок эксплуатации дымоходов. Это требование становилось одним из важнейших с учетом того, что около 20 м длины каждого дымохода проходит внутри здания через помещения, в которых возможно временное пребывание обслуживающего персонала, а в смежных помещениях, оснащенных автоматическими установками газового пожаротушения, установлены системы раннего оповещения о пожаре с высокочувствительными датчиками – газоанализаторами. Вынести трубы на фасад модулей ЦОД не позволяла специфика архитектурно-планировочных решений объекта.

Соответственно, немаловажным фактором при выборе модульной системы дымоходов была и общая жесткость сэндвич-трубы, ведь высота дымоходов на объекте составляет 32 м и система подвергается серьезным ветровым нагрузкам.

При выборе системы дымоходов рассматривались различные решения отечественных и зарубежных компаний, но лишь одно из них удовлетворило всем предъявляемым требованиям.

Система HP 5000

Это единственная на российском рынке система, газоплотность трубы которой надежно обеспечивается фланцевым соединением с графитовой прокладкой и стягивающим хомутом. Остальные производители

предлагают соединение модулей дымохода конусом, где газоплотность обеспечивается с помощью герметика. Однако пластичность герметика сохраняется до первого нагрева трубы. Газоплотность же фланцевого соединения дымоходной системы Schiedel HP 5000 гарантированно сохраняется на весь срок эксплуатации.

Эта дымоходная система предназначена для отвода продуктов сгорания от дизельных и газовых генераторов с высоким избыточным давлением, когенерационных установок и котлов на любом виде топлива и выдерживает температуру до 1000°С.

Высокая стойкость к коррозии и динамическим нагрузкам также присущи системе HP 5000. Внутренняя труба изготавливается из нержавеющей стали марки 1.4404 толщиной 0,6 или 1 мм. В двухконтурном исполнении с изоляцией Superwool Plus, толщина слоя которой составляет 25 или 50 мм в соответствии с пожеланиями заказчика, система сертифицирована согласно европейским стандартам (EN 1856, EN 1859) для непрерывной работы до 600°С и избыточном давлении 5000 Па. При монтаже системы фланцевое соединение после установки V-образного хомута закрывается теплоизоляцией и внешним бандажным хомутом, установленным на внешней оболочке. Такой способ соединения элементов обеспечивает высокую статистическую прочность всей системы, а также исключает проникание влаги в местах соединения элементов. Устойчивость к ветровым нагрузкам повышается также за счет стальных распорных кронштейнов между внутренней и внешней оболочками двухконтурной системы.

Важным является и то, что в комплектацию элементов системы HP 5000 входят сильфонные компенсаторы, рассчитанные на расширение и сжатие при воздействии тепловой нагрузки на дымоходные системы. Включение сильфонных компенсаторов в дымоходную систему необходимо учитывать еще на стадии проектирования.

Так как внутренний контур системы представляет собой непрерывную трубу, ограниченную неподвижными опорами, при тепловом расширении будет изменятся геометрия трубы и соответственно, нарушаться газоплотность системы. 20-метровый отрезок HP5000 под воздействием дымовых газов температурой 300°С будет удлинятся на 120 мм. Сильфонные компенсаторы будут обеспечивать в таких температурных условиях газоплотность дымохода при давлении 5000 Па и выше.