====== Теплоотвод на уровне стойки ======
Локальные решения для отвода тепла на уровне стоек применяются при высокой плотности ИТ-нагрузок, когда традиционное охлаждение машинного зала не справляется. Охлаждающие модули располагаются вблизи источника тепла — сверху, сбоку или сзади стоек — что позволяет снизить температуру воздуха на входе серверов и уменьшить нагрузку на центральные кондиционеры.
===== Ключевые требования =====
Для эффективной работы решений уровня стойки должны выполняться следующие условия:
* **Стабильная температура воздуха на входе серверов** — отсутствие резких перепадов температуры, соблюдение допустимых диапазонов по ASHRAE.
* **Нейтральное или положительное давление на входе оборудования** — предотвращает внутреннюю рециркуляцию воздуха и перегрев компонентов.
* **Минимальная дополнительная нагрузка на общую систему кондиционирования** — тепло, выделяемое стойками, должно отводиться локально, без увеличения нагрузки на комнатные блоки CRAH/CRAC.
Локальные устройства должны обеспечивать стабильные параметры воздуха при любых колебаниях нагрузки и поддерживать равномерное распределение температуры по высоте стойки.
===== Основные типы решений =====
В практике ЦОД применяются следующие типы систем отвода тепла на уровне стойки:
* верхние модули (overhead);
* боковые или рядные охладители (in-row);
* замкнутые шкафы (enclosed);
* задние теплообменные двери (rear door);
* микромодули с использованием наружного воздуха (micro module).
===== Верхние модули охлаждения =====
**Принцип работы:**
Модуль размещается над рядом стоек и забирает тёплый воздух из верхней зоны горячего коридора. Воздух проходит через теплообменник и подаётся обратно в холодную зону.
Такая схема эффективна при умеренной плотности тепловыделений и позволяет использовать существующее размещение оборудования без перестройки зала.
**Преимущества:**
* не требует дополнительного места на полу;
* снижает нагрузку на общие кондиционеры;
* простая установка и обслуживание;
* высокая надёжность при модульной конструкции.
**Ограничения:**
* возможна рециркуляция горячего воздуха при больших зазорах между модулями;
* требуется установка перегородок между коридорами;
* эффективность ограничена высотой помещений и конфигурацией потолочного пространства.
===== Боковые (рядные) охладители =====
**Принцип работы:**
Охладители располагаются между стойками в ряду и обслуживают несколько соседних стоек.
Воздух из горячего коридора проходит через теплообменник внутри блока, охлаждается и подаётся обратно в холодный коридор. Для теплообмена используется вода или гликоль из технологического контура.
**Преимущества:**
* совместимы со стандартными стойками различных производителей;
* подходят для зон высокой плотности;
* легко масштабируются и интегрируются с системами управления потоками воздуха;
* обеспечивают равномерное распределение температуры между стойками.
**Ограничения:**
* занимают место в ряду, уменьшая полезную площадь под ИТ-оборудование;
* требуют подключения к водяному контуру и балансировки потоков;
* при недостаточной герметизации возможны утечки горячего воздуха в холодный коридор.
===== Замкнутые шкафы =====
**Принцип работы:**
Стойка или группа стоек полностью изолируется и образует самостоятельный контур: тёплый воздух от серверов поступает в встроенный теплообменник, охлаждается и возвращается к фронту оборудования.
Охлаждающая вода подаётся из общего контура через теплообменник (часто через промежуточный блок CDU — жидкость-в-жидкость).
**Преимущества:**
* полная изоляция потоков, отсутствие смешения воздуха в зале;
* возможность установки в существующих помещениях с недостаточной системой кондиционирования;
* стабильный температурный режим и высокий КПД при подаче воды повышенной температуры;
* сниженные требования к мощности чиллеров.
**Ограничения:**
* занимают место, обычно рассчитаны на 1–2 стойки;
* требуют водяного подключения и контроля герметичности;
* при отказе охлаждения температура может быстро превысить допустимые значения;
* высокая стоимость по сравнению с воздушными решениями.
===== Задние теплообменные двери =====
**Принцип работы:**
На выходе из стойки устанавливается теплообменник «воздух–вода», который охлаждает тёплый воздух сразу после выхода из оборудования.
Существует два типа: **пассивные** (без вентиляторов) и **активные** (с вентиляторами, обеспечивающими поток через радиатор).
**Преимущества:**
* простая интеграция с существующими стойками;
* снижение температуры обратного воздуха и нагрузки на кондиционеры;
* высокая надёжность и низкое энергопотребление (у пассивных моделей);
* компактность — не требуют дополнительного места в зале.
**Ограничения:**
* возможное увеличение сопротивления воздушному потоку;
* необходимость контроля конденсации на поверхности радиатора;
* ограниченная мощность охлаждения при пассивном исполнении.
===== Микромодули с использованием наружного воздуха =====
**Принцип работы:**
Компактные контейнерные блоки с использованием свободного охлаждения. Воздух проходит через фильтры и испарительное охлаждение, затем подаётся непосредственно в стойки. Тёплый воздух выводится наружу без участия центральной системы кондиционирования.
**Преимущества:**
* низкое энергопотребление и высокий коэффициент эффективности;
* простота конструкции, автономность;
* возможность применения в удалённых или временных площадках.
**Ограничения:**
* зависимость от качества наружного воздуха и влажности;
* необходимость регулярной очистки фильтров;
* эффективность снижается в жарком или пыльном климате.
===== Выбор решения =====
При проектировании теплоотвода на уровне стойки учитывают:
* допустимую плотность тепловой нагрузки (кВт/стойку);
* доступность технологической воды или возможность свободного охлаждения;
* компоновку рядов и высоту помещения;
* требуемую надёжность и степень изоляции потоков.
Решения уровня стойки не заменяют общую систему кондиционирования, а работают совместно с ней, перераспределяя тепловую нагрузку и повышая эффективность охлаждения зон высокой плотности.