====== Технологии очистки и фильтрации воздуха ======
Раздел описывает методы очистки воздуха в ЦОД от пыли и газовых загрязнителей.
Современные системы применяют сочетание **механической (пылевой)** и **химической (сорбционной)** фильтрации для поддержания безопасной концентрации частиц и газов, предотвращая коррозию и сбои оборудования.
===== Общие принципы =====
Эффективное снижение уровня загрязнений достигается только при комплексной стратегии очистки воздуха, включающей:
* удаление взвешенных частиц (пыли, аэрозолей);
* удаление газовых соединений (сернистых, хлорсодержащих, озона и др.);
* поддержание равномерного распределения воздушных потоков и избыточного давления в помещениях.
Применение правильно подобранных ступеней фильтрации позволяет снизить концентрации загрязнителей **ниже установленных нормативов** и существенно уменьшить вероятность отказов электронного оборудования.
===== Фильтрация твёрдых частиц =====
Очистка воздуха от пыли — наиболее развитая и хорошо изученная область.
Требования к качеству фильтрации в ЦОД определены в рекомендациях ASHRAE Technical Committee 9.9.
На практике применяются следующие классы и схемы:
^ Ступень ^ Назначение ^ Тип фильтра ^ Эффективность по частицам (ISO 16890) ^
| Предварительная | Задержка крупной пыли, волокон, насекомых | Грубый фильтр ePM₁₀ | 50–60 % |
| Основная | Очистка рециркуляционного и приточного воздуха | Тонкий фильтр ePM₂.₅ | 70–85 % |
| Финальная | Финишная очистка вблизи серверных стоек | HEPA ePM₁ | 95–99 % |
Пылевая фильтрация не удаляет газовые загрязнители. Даже при высокой эффективности по частицам воздух может содержать опасные концентрации сернистых и хлорсодержащих соединений.
===== Сорбционная фильтрация (удаление газовых примесей) =====
Удаление газовых загрязнителей осуществляется с помощью **фильтров с сорбентом** — гранулированным или волокнистым материалом, который поглощает молекулы вредных веществ из потока воздуха.
Наиболее часто применяются:
* **углеродные сорбенты** (активированный уголь, экструзированные углеродные кассеты);
* **импрегнированные сорбенты** с добавками для нейтрализации сернистых и хлорсодержащих соединений;
* **волокнистые фильтры с химически активным наполнителем** — нетканый материал с нанесённым сорбентом.
Комбинация фильтрации частиц и газов обеспечивает максимальный эффект при одновременном удалении обоих типов загрязнений.
Такое решение часто называют «двойная ступень» — **пылевая + сорбционная очистка**.
===== Пример комбинированной системы =====
**Схема многоступенчатой очистки воздуха**
flowchart LR
classDef big font-size:28px,stroke-width:1.2px,padding:18px;
A["Загрязнённый воздух"]:::big --> B["Предварительный фильтр (пылевой)"]:::big
B --> C["Сорбционный фильтр (химическая очистка)"]:::big
C --> D["Финальный фильтр (тонкая очистка частиц)"]:::big
D --> E["Очищенный воздух в машинный зал"]:::big
Типовая схема включает три ступени:
1. Предфильтр грубой очистки — защищает сорбционные кассеты от пыли.
2. Сорбционный блок — поглощает газовые примеси.
3. Финальный фильтр тонкой очистки — предотвращает вынос сорбента и остаточных частиц в машинный зал.
===== Конструктивные особенности =====
* Для ЦОД предпочтительны **кассетные фильтры** с малым аэродинамическим сопротивлением и возможностью замены без пылеобразования.
* Сорбционные секции проектируются так, чтобы обеспечивать **время контакта воздуха с сорбентом не менее 0,1–0,3 с**.
* В системах кондиционирования (CRAC, CRAH) размещение таких фильтров требует учёта сопротивления и ограничения по размеру.
* Современные решения используют **экструзированные углеродные блоки (ECC)** и **волокнистые сорбционные материалы (ALNF)**, сочетающие эффективность и компактность.
===== Эффективность и эксплуатация =====
* Срок службы фильтров зависит от концентрации загрязнителей и относительной влажности воздуха.
* При эксплуатации фильтров с химически активным сорбентом необходимо контролировать перепад давления и состояние сорбента (по цвету или масс-измерению).
* Регламентная замена — не реже одного раза в 6–12 месяцев, при высоком уровне внешнего загрязнения — чаще.
* Рекомендуется предусматривать **датчики перепада давления** и **съёмные панели для обслуживания**.
===== Ключевые идеи =====
* Эффективная очистка воздуха достигается сочетанием **пылевой и сорбционной фильтрации**.
* Пылевая фильтрация задерживает твёрдые частицы, но не устраняет газовые примеси.
* Сорбционная фильтрация удаляет сернистые, хлорсодержащие и другие коррозионно-активные соединения.
* Трёхступенчатая схема — предфильтр, сорбционный фильтр, финальный фильтр — является оптимальной для ЦОД.
* Контроль состояния фильтров должен быть регулярным и включать измерение перепада давления и периодическую замену кассет.