topics:15:system_design []

Эта страница только для чтения. Вы можете посмотреть её исходный текст, но не можете его изменить. Сообщите администратору, если считаете, что это неправильно.
====== Проектирование систем очистки воздуха ======
<WRAP box round>
При проектировании систем очистки воздуха в центрах обработки данных выбирается схема вентиляции и фильтрации с учётом категории помещения, расположения оборудования, режима работы и требований к чистоте среды.  
Системы могут работать по трём основным принципам:  
  - замкнутый контур (полная рециркуляция воздуха);  
  - приток наружного воздуха без избыточного давления;  
  - приток наружного воздуха с избыточным давлением.
</WRAP>

===== Общие типы систем =====
Помещения ЦОД кондиционируются различными установками — от автономных прецизионных кондиционеров до централизованных вентиляционных систем.  
Холодный воздух подаётся под фальшпол и распределяется по стойкам, а нагретый отводится в верхнюю зону или через каналы возврата.  

<WRAP info>
Тип выбранной схемы вентиляции напрямую влияет на требования к фильтрации воздуха и защите оборудования от коррозии.
</WRAP>

===== Замкнутые системы =====
Такие системы применяются в небольших ЦОД и серверных, где обеспечивается **полная рециркуляция воздуха** без притока наружного.  
Воздух многократно проходит через кондиционеры и фильтры, что снижает пылевую нагрузку и стабилизирует микроклимат.

Для повышения эффективности применяются:
  * кассетные фильтры тонкой очистки;
  * углеродные или химически активные кассеты для удаления газовых примесей;
  * автономные рециркуляционные блоки для локальной очистки (например, в помещениях операторских или в стойках).

<WRAP important>
При высокой концентрации внутренних загрязнений необходимо предусмотреть рециркуляционные установки с химической фильтрацией.  
В замкнутых системах загрязнение воздуха может накапливаться быстрее, чем в системах с притоком наружного воздуха.
</WRAP>

===== Приток наружного воздуха без избыточного давления =====
Наружный воздух может подаваться в ЦОД по четырём причинам:
  * для поддержания качества внутреннего воздуха;  
  * для компенсации объёма удаляемого воздуха при дымоудалении;  
  * для подачи свежего воздуха при работе людей;  
  * для снижения энергопотребления при благоприятных наружных условиях («свободное охлаждение»).

В этом случае необходимо предусматривать:
  * двухступенчатую фильтрацию (пылевую и химическую);  
  * фильтры с активным углем или волокнистым сорбентом;  
  * герметизацию приточных каналов для исключения подсоса немодифицированного воздуха.

<WRAP info>
Для помещений, не имеющих избыточного давления, важно обеспечить устойчивую фильтрацию, предотвращающую проникновение загрязнений даже при колебаниях давления.
</WRAP>

===== Приток наружного воздуха с избыточным давлением =====
Этот вариант применяется в большинстве средних и крупных ЦОД.  
Система поддерживает избыточное давление, препятствующее проникновению загрязнённого воздуха снаружи.  
Избыточное давление регулируется автоматически с помощью контроллеров перепада давления.

Типовые решения:
  * приточные установки с регулируемыми вентиляторами и датчиками давления;  
  * блоки химической очистки воздуха (с сорбентами ECC, ALNF и др.);  
  * установки глубокой фильтрации (DBS) для высокозагрязнённых районов.

<WRAP important>
Чрезмерное давление приводит к перерасходу энергии и увеличению утечек через неплотности.  
Оптимальное значение — 5–10 Па, при котором обеспечивается защита без повышения энергозатрат.
</WRAP>

===== Рекомендации по проектированию =====
  * Убедиться, что параметры температуры и влажности соответствуют проектным значениям (обычно 18–27 °C, 40–60 %).  
  * Проверить герметичность дверей, стен, потолков и вводов кабелей.  
  * Установить кассетные фильтры химической очистки в кондиционерах машинных залов.  
  * При подаче наружного воздуха — использовать фильтры химической очистки в приточных установках.  
  * При необходимости поддержания избыточного давления — применять отдельные блоки фильтрации или модули глубокой очистки.  
  * При крайне высоком уровне загрязнений — предусмотреть кассеты с увеличенной массой сорбента и многоступенчатые модули.

===== Контроль и оценка эффективности =====
Эффективность системы очистки подтверждается с помощью:
  * **пластин-индикаторов коррозии** (медных и серебряных);  
  * **датчиков реактивности воздуха**, измеряющих скорость коррозии в реальном времени.  

<WRAP info>
Класс чистоты среды оценивается по стандарту ISA-71.04:  
G1 — слабая агрессивность (нормальный режим работы оборудования);  
G3–GX — высокая агрессивность, требующая корректирующих мер.
</WRAP>

При превышении допустимых значений (более 300 Å/30 дней для меди или 200 Å/30 дней для серебра) необходимо:
  * увеличить степень фильтрации воздуха;  
  * заменить сорбент в кассетах;  
  * проверить герметичность воздуховодов и стыков;  
  * пересмотреть долю наружного воздуха в системе.

===== Итоговый контур очистки воздуха =====
<WRAP center>
**Схема проектирования системы фильтрации и контроля загрязнений**
</WRAP>

<mermaid>
flowchart TB
  classDef big font-size:16px,stroke-width:1.2px,padding:8px;
  A["Приточная установка с химической фильтрацией"]:::big --> B["Машинный зал (избыточное давление 5–10 Па)"]:::big
  B --> C["Рециркуляционный кондиционер с фильтрами тонкой очистки"]:::big
  C --> D["Глубинная или подпольная фильтрация (по необходимости)"]:::big
  D --> E["Пластины-индикаторы и датчики реактивности (контроль среды)"]:::big
</mermaid>

===== Ключевые идеи =====
<WRAP tip>
  * Системы очистки воздуха в ЦОД проектируются как замкнутые, приточные или приточные с избыточным давлением.  
  * Для надёжной защиты оборудования необходима пылевая и химическая фильтрация.  
  * Избыточное давление (5–10 Па) предотвращает подсос загрязнённого воздуха.  
  * Класс чистоты воздуха должен соответствовать категории **G1 по ISA-71.04**.  
  * Эффективность систем подтверждается по пластинам-индикаторам и датчикам реактивности.  
  * При проектировании учитываются энергозатраты, герметичность, аэродинамическое сопротивление и доступность фильтров.
</WRAP>