====== 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.