Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

--- topics:14:principles [2025/11/09 16:01] – создано admin
+++ topics:14:principles [2025/11/09 16:03] (текущий) – admin
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
 ====== Общие принципы локального охлаждения ======
 <WRAP box round>
-Раздел рассматривает подходы к отводу тепла в ЦОДах на уровне стоек и серверов. Переход от традиционного «комнатного» охлаждения (room cooling) к системам короткого контура связан с ростом плотности вычислительного оборудования. Применение жидкостного охлаждения позволяет сократить энергозатраты и повысить эффективность утилизации тепла.
+Раздел посвящён переходу от традиционного «комнатного» охлаждения (room cooling) к локальному отводу тепла — на уровне стоек и серверов. Рост тепловой плотности вычислительного оборудования делает необходимым приближение теплообменных устройств к источнику тепла. Это повышает эффективность системы и снижает энергопотребление.
 </WRAP>
 ===== Основы =====
 <WRAP info>
-ЦОД — специализированное здание или помещение для размещения вычислительного и телекоммуникационного оборудования. Всё тепло, выделяемое ИТ-нагрузкой, должно быть отведено и рассеяно во внешнюю среду.
+ЦОД — специализированное здание или помещение для размещения серверов, систем хранения данных и телекоммуникационного оборудования. Всё выделяемое ими тепло должно быть отведено и рассеяно во внешнюю среду.
 </WRAP>
-Общая система охлаждения ЦОД включает два уровня:
+Система охлаждения ЦОДа включает два контура:
-  * оборудование и процессы **внутри машинного зала** — *room cooling*;
+  * **внутренний контур** — процессы охлаждения внутри машинного зала;
-  * оборудование и процессы **вне зала** — *cooling infrastructure* (чиллеры, градирни и насосные станции).
+  * **внешний контур** — оборудование для рассеивания тепла (чиллеры, сухие охладители, градирни).
-<WRAP center>
-{{:images:figure_14_1.png?600|Общая схема охлаждения ЦОД (room cooling + инфраструктура)}}
-</WRAP>
 <WRAP tip>
-Основная задача системы — перенос тепла от ИТ-оборудования к среде с низкой температурой. Обычно используется двухконтурная схема: воздушный контур (внутри зала) и водяной контур (внешний цикл).
+Задача системы — транспорт тепла от источников внутри зала к среде с более низкой температурой. Чаще всего применяется двухконтурная схема: воздушный контур в помещении и водяной или гликолевый контур во внешней части.
 </WRAP>
-===== Охлаждение машинного зала (Room Cooling) =====
+===== Охлаждение машинного зала =====
 <WRAP info>
-Традиционное «комнатное» охлаждение выполняется с помощью прецизионных кондиционеров или охладителей воздуха (CRAH/CRAC), расположенных внутри зала. Воздух из тёплых коридоров подаётся через теплообменник и распределяется под фальшполом или по воздуховодам к холодным коридорам.
+Традиционное охлаждение зала основано на циркуляции воздуха между кондиционерами прецизионного типа (CRAH/CRAC) и оборудованием. Тёплый воздух из серверов поступает в верхнюю часть помещения, охлаждается в теплообменниках и подаётся к входам стоек через фальшпол или воздуховоды.
 </WRAP>
-При типовой организации:
+Типовая организация потоков:
-  * тёплый воздух от серверов поступает в верхнюю часть помещения;
+  * тёплый воздух от серверов возвращается в зону кондиционеров;
-  * CRAH/CRAC охлаждают воздух через теплообменник;
+  * охлаждение выполняется за счёт водяного или фреонового теплообменника;
-  * холодный воздух подаётся под фальшпол, откуда поступает к фронтам стоек.
+  * холодный воздух подаётся в «холодные» ряды, где находится фронт стоек.
-Такое решение известно как система с «холодным» и «тёплым» коридором.
+Такая схема известна как организация «холодных» и «тёплых» коридоров.
-Тепло, выделяемое ИТ-оборудованием, электропитанием и вентиляторами, отводится по водяному контуру к чиллеру и градирне, где рассеивается в атмосферу.
+Тепло, собранное внутри зала, передаётся в систему водяного охлаждения и далее рассеивается в окружающую среду.
-<WRAP center>
-{{:images:figure_14_2.png?500|Воздушный теплообмен ИТ-оборудования}}
-</WRAP>
 ===== Передача тепла =====
-Большая часть тепла формируется внутри стоек. Электронные компоненты охлаждаются постоянным потоком воздуха от внутренних вентиляторов.
+Большая часть тепла формируется внутри серверных стоек.
-Стандартная стойка ИТ-оборудования имеет размеры около 600×1000×2000 мм. Серверы расположены фронтально: забор холодного воздуха происходит спереди, выброс горячего — сзади.
+Оборудование охлаждается потоком воздуха, создаваемым встроенными вентиляторами: воздух забирается спереди и выходит сзади. Такое направление формирует чередование холодных и горячих зон.
-Такое направление потоков формирует чередование *cold aisle* и *hot aisle*.
 <WRAP important>
-При высокой плотности нагрузки традиционные системы охлаждения теряют эффективность:
+При увеличении плотности тепловых нагрузок традиционные системы становятся малоэффективны:
-  * температура под фальшполом становится неоднородной;
+  * температура под фальшполом распределяется неравномерно;
-  * увеличиваются потери давления и энергопотребление вентиляторов;
+  * растут потери давления и энергопотребление вентиляторов;
-  * требуемая мощность чиллеров возрастает.
+  * возрастают требования к мощности чиллеров.
 </WRAP>
-===== Особенности и ограничения Room Cooling =====
+===== Преимущества и ограничения традиционного охлаждения =====
 <WRAP info>
-Преимущества:
+**Преимущества:**
-  * простота конфигурации и эксплуатации;
+  * простота устройства и эксплуатации;
-  * возможность локальной регулировки охлаждения изменением расположения перфорированных плит или скоростей вентиляторов.
+  * возможность регулировки мощности охлаждения за счёт распределения воздушных потоков.
-Ограничения:
+**Ограничения:**
-  * неравномерность температуры по высоте стоек;
+  * неравномерное распределение температуры по высоте стоек;
-  * трудности увеличения мощности охлаждения в конкретных зонах;
+  * ограниченная эффективность при высокой тепловой плотности;
-  * значительное энергопотребление при работе с высоким ΔT.
+  * увеличение энергопотребления при необходимости снижения температуры воздуха.
-</WRAP>
-<WRAP tip>
-Для повышения эффективности применяются методы разделения потоков (изоляция горячих/холодных коридоров), повышение температуры подачи, оптимизация уставок CRAH/CRAC, а также переход к стойкоуровневым решениям.
 </WRAP>
-===== Предпосылки перехода к локальному охлаждению =====
+===== Причины перехода к локальному охлаждению =====
-Рост тепловой плотности оборудования делает неэффективным единый воздушный контур зала. При мощностях свыше 10–15 кВт на стойку становится целесообразным переносить теплообмен ближе к источнику тепла — сначала на уровень стойки, затем на уровень серверных компонентов.
+При мощностях выше 10–15 кВт на стойку становится нецелесообразно использовать только общий воздушный контур. Возникает необходимость приблизить теплообмен к источнику тепла — сначала к уровню стойки, затем к уровню серверных компонентов.
 <WRAP center>
 $$
-Q_{total} = Q_{room} + Q_{rack} + Q_{server}
+Q_{общ} = Q_{зала} + Q_{стойки} + Q_{сервера}
 $$
 </WRAP>
 где:
-- \( Q_{room} \) — тепло, отводимое традиционной системой зала;
+- \( Q_{зала} \) — тепло, отводимое системой кондиционирования машинного зала;
-- \( Q_{rack} \) — доля тепла, снимаемая через стойкоуровневые решения (задние двери, ILCU);
+- \( Q_{стойки} \) — тепло, снимаемое через задние теплообменные двери или замкнутые шкафы;
-- \( Q_{server} \) — тепло, передаваемое через Direct-to-Chip или иммерсионные системы.
+- \( Q_{сервера} \) — тепло, передаваемое через жидкостные пластины или иммерсионные ванны.
 <WRAP tip>
-Переход к локальному охлаждению обеспечивает:
+Переход к локальному отводу тепла позволяет:
-  * повышение эффективности (уменьшение длины теплового пути);
+  * сократить длину теплового пути и повысить эффективность охлаждения;
-  * снижение расхода воздуха и энергопотребления вентиляторов;
+  * уменьшить расход воздуха и энергопотребление вентиляторов;
-  * возможность точной балансировки тепловых нагрузок;
+  * точнее балансировать тепловую нагрузку между зонами;
-  * адаптацию инфраструктуры под зоны высокой плотности.
+  * применять утилизацию тёплой воды и свободное охлаждение.
 </WRAP>