====== 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.