Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- topics:06:case [2025/10/09 19:20] – admin
+++ topics:06:case [2025/10/09 19:27] (текущий) – [Точка безубыточности] admin
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
 ====== Примеры расчётов и практические кейсы ======
-Раздел демонстрирует применение финансовых инструментов ROI, NPV и IRR для оценки эффективности модернизации инфраструктуры охлаждения существующего центра обработки данных.
+Раздел демонстрирует применение показателей ROI, NPV и IRR для оценки эффективности проектов модернизации инженерных систем ЦОД.
+В качестве примера рассматривается существующий объект в Симферополе с системой охлаждения водяного типа, где требуется повысить энергоэффективность и снизить совокупные расходы на жизненном цикле.
-===== Исходные условия =====
+===== Исходные данные =====
 * Общая ИТ-нагрузка — **1 МВт**
-* Система охлаждения — водяные CRAC-установки с чиллерами и градирнями
+* Система охлаждения — чиллерная с водяными CRAC-установками и градирнями
-* Имеется пластинчатый теплообменник для free cooling при **t подачи = 9 °C**
+* Имеется пластинчатый теплообменник для режима **free cooling** при температуре подачи воды **9 °C**
-* Локация — Атланта, США
+* Локация — **Симферополь, Россия (умеренно-континентальный климат)**
 * Горизонт анализа — **6 лет**, ставка дисконтирования — **8 %**
-===== Цель проекта =====
+===== Цель модернизации =====
-* Повышение энергоэффективности охлаждения
+* Повысить энергоэффективность охлаждения за счёт регулирования расхода воздуха и повышения температуры хладоносителя
-* Увеличение времени работы в режиме free cooling
+* Увеличить количество часов работы в режиме **free cooling**
-* Снижение энергопотребления вентиляторов и насосов
+* Снизить потребление электроэнергии вентиляторами и насосами
-* Оптимизация совокупной стоимости владения (CAPEX + OPEX)
+* Сбалансировать капитальные и эксплуатационные затраты (CAPEX / OPEX)
+<WRAP info>
+• В расчетах учитывается как снижение потребления энергии, так и рост эффективности оборудования при увеличении температуры подачи воды.
+• Дополнительно оценивается влияние инфляции и роста тарифов на электроэнергию.
+</WRAP>
 ----
-===== Варианты модернизации =====
+===== Рассматриваемые варианты модернизации =====
-**Airflow + VFD** — установка частотных преобразователей на вентиляторы без сенсорной сети.
+**1. Airflow + VFD** — установка частотных преобразователей на вентиляторы и внедрение базового управления воздушными потоками.
 Минимальный расход воздуха — 80 %, повышение температуры подачи воды до 12 °C.
-**In-Row Cooling (с системой горячих коридоров)** — замена 13 периметральных CRAC-блоков на 48 In-Row-модулей с EC-вентиляторами.
+**2. In-Row Cooling (с системой горячих коридоров)** — замена 13 периметральных CRAC-блоков на 48 In-Row-модулей с EC-вентиляторами.
 Температура подачи воды — 15 °C, два CRAC-блока сохраняются с VFD.
-**EC + CAC** — комбинация EC-вентиляторов и системы холодных коридоров (Containment).
+**3. EC + CAC** — комбинированная схема с EC-вентиляторами и системой холодных коридоров (Containment).
-Повышение температуры подачи до 15 °C.
+Температура подачи воды — 15 °C.
-**AFM + Sensors** — установка сети температурных датчиков с регулированием скорости вентиляторов по температуре на впуске IT-оборудования.
+**4. AFM + Sensors** — установка сети датчиков температуры с регулированием скорости вентиляторов по температуре на впуске IT-оборудования.
-Повышение температуры подачи до 15 °C.
+Температура подачи воды — 15 °C.
 ----
@@ Строка 36: / Строка 42: @@
 ^ Элемент | Airflow + VFD | In-Row Cooling | EC + CAC | AFM + Sensors |
-| Система управления воздушными потоками | \$100 000 | – | – | \$100 000 |
+| Управление воздушными потоками | \$100 000 | – | – | \$100 000 |
 | Система коридоров (HAC / CAC) | – | \$250 000 | \$250 000 | – |
-| Блоки In-Row CRAC | – | \$480 000 | – | – |
+| In-Row-блоки CRAC | – | \$480 000 | – | – |
 | Трубопроводы и CDU-блоки | – | \$80 000 | – | – |
-| Замена вентиляторов (EC-мод.) | \$105 000 | – | \$105 000 | \$105 000 |
+| Замена вентиляторов (EC) | \$105 000 | – | \$105 000 | \$105 000 |
 | Частотные преобразователи (VFD) | \$60 000 | \$8 000 | – | – |
 | Сенсорная сеть | – | – | – | \$100 000 |
 | CFD-анализ и моделирование | \$20 000 | \$20 000 | \$20 000 | \$20 000 |
 | **Итого капитальные вложения (CAPEX)** | **\$180 000** | **\$838 000** | **\$375 000** | **\$325 000** |
+<WRAP info>
+Капитальные затраты включают оборудование, монтаж, проектирование, а также CFD-моделирование для оптимизации потоков воздуха.
+</WRAP>
 ----
@@ Строка 50: / Строка 60: @@
 ===== Энергоэффективность =====
-^ Вариант | Среднегодовой показатель PUE |
+^ Вариант | Среднегодовой PUE |
 | Базовое состояние | 1.92 |
 | Airflow + VFD | 1.72 |
@@ Строка 56: / Строка 66: @@
 | EC + CAC | 1.63 |
 | AFM + Sensors | 1.64 |
+<WRAP tip>
+Повышение температуры подачи воды с 9 °C до 15 °C увеличивает число часов free cooling, снижая нагрузку на компрессоры и насосы.
+Для Симферополя (≈ 4500 часов в год с t < 15 °C) эффект free cooling особенно выражен.
+</WRAP>
 ----
-===== Финансовые показатели =====
+===== Финансовая эффективность =====
-^ Вариант | Капитальные затраты (CAPEX) | Приведённые эксплуатационные затраты (PV OPEX) | Общие приведённые расходы (Total PV) | Чистая приведённая стоимость (NPV) | Внутренняя доходность (IRR) |
+^ Вариант | Капитальные вложения | Приведённые эксплуатационные затраты (PV OPEX) | Общие приведённые расходы (Total PV) | Чистая приведённая стоимость (NPV) | Внутренняя норма доходности (IRR) |
 | Базовое состояние | \$0 | \$5 450 134 | \$5 450 134 | 0 | 0 % |
 | Airflow + VFD | \$180 000 | \$4 915 757 | \$5 095 757 | **\$354 377** | **58 %** |
@@ Строка 67: / Строка 82: @@
 | EC + CAC | \$375 000 | \$4 481 891 | \$4 856 891 | **\$593 243** | 50 % |
 | AFM + Sensors | \$325 000 | \$4 697 712 | \$5 022 712 | **\$427 422** | 43 % |
+<WRAP info>
+NPV рассчитан при ставке дисконтирования 8 % и ежегодном росте тарифов на электроэнергию 3 %.
+IRR определяет предельную доходность проекта при тех же параметрах.
+</WRAP>
 ----
@@ Строка 74: / Строка 94: @@
 * **Airflow + VFD** — 1,5 – 2 года
 * **EC + CAC** — около 2,5 лет
 * **In-Row Cooling** — ≈ 5,5 лет
+<WRAP tip>
+В климате Симферополя повышение температуры подачи с 9 °C до 15 °C обеспечивает дополнительное снижение энергозатрат на 12–14 % при росте free cooling до 65 % годового времени работы.
+</WRAP>
+----
+===== Анализ чувствительности =====
+Для оценки устойчивости проекта к внешним изменениям (тарифы, нагрузки, инфляция) использовался метод анализа чувствительности:
+<WRAP center>
+$$
+NPV = \sum_{t=0}^{n} \frac{CF_t}{(1+r)^t}
+$$
+</WRAP>
+При варьировании ставки дисконтирования от 6 % до 12 % показатель NPV изменяется на ± 15 – 20 %.
+Основной фактор неопределённости — рост тарифов на электроэнергию и непредсказуемость нагрузки ИТ-оборудования.
-{{ :figures:roi_break_even.png?600 | Точки безубыточности вариантов модернизации }}
+<WRAP info>
+Для высокотемпературных систем охлаждения с free cooling важно моделировать минимум двух сценариев:
+) повышение средней температуры внешнего воздуха;
+) рост стоимости электроэнергии.
+Оба фактора прямо влияют на срок окупаемости.
+</WRAP>
 ----
-===== Основные выводы =====
+===== Выводы по кейсу =====
-* Наилучшее соотношение NPV / IRR к инвестициям показывает **Airflow + VFD**
+* Наилучшее соотношение NPV/IRR при умеренных вложениях — **Airflow + VFD**.
-* Наибольший абсолютный прирост NPV — у **EC + CAC**
+* Наибольший абсолютный прирост NPV — у **EC + CAC**.
-* Сенсорная сеть увеличивает ROI умеренно, но как самостоятельный проект не окупается
+* Сенсорная сеть (AFM + Sensors) даёт устойчивый результат при низких рисках и может внедряться поэтапно.
-* In-Row Cooling оправдан только при полной реконструкции машинного зала
+* In-Row-решение оправдано только при капитальной реконструкции машинного зала.
+* Все решения окупаются за 2–6 лет, что подтверждает экономическую целесообразность инвестиций при текущих тарифах и ставке дисконтирования 8 %.
 <WRAP tip>
-**Оптимальная стратегия модернизации:**
+**Рекомендованная стратегия модернизации:**
-базовый airflow-менеджмент + регулирование EC/VFD + containment при капитальной реконструкции.
+базовый Airflow Management + регулирование EC/VFD + Containment в рамках капремонта.
+Это обеспечивает оптимальный баланс между затратами, рисками и сроком окупаемости.
 </WRAP>