====== Стратегии контроля и снижения загрязнений ======
Контроль загрязнений в центрах обработки данных направлен на предотвращение попадания пыли и газовых примесей в машинные залы, а также на создание стабильного микроклимата с регулируемыми параметрами давления, температуры и влажности.
В зависимости от схемы вентиляции и охлаждения применяются различные подходы: от полной рециркуляции воздуха до систем с использованием наружного воздуха («свободное охлаждение»).
===== Основные принципы организации очистки =====
* Удаление загрязнений осуществляется через систему кондиционирования, включающую **пылевую и химическую фильтрацию**.
* Системы очистки могут работать в трёх режимах:
- только с **рециркуляцией воздуха**;
- с **подачей наружного воздуха** для поддержания избыточного давления;
- в режиме **естественного охлаждения** («фрикулинг»), когда наружный воздух используется для отвода тепла.
* Оптимальной считается многоступенчатая схема с отдельными секциями для фильтрации пыли и газов, встроенными в приточные установки или блоки кондиционирования серверных помещений.
Следует учитывать, что стандартные кондиционеры серверных помещений обычно имеют только пылевые фильтры и не рассчитаны на установку сорбционных кассет.
Перед добавлением химической фильтрации необходимо уточнить допустимое аэродинамическое сопротивление и конструктивные ограничения оборудования.
===== Базовые требования к системе =====
Перед внедрением систем усиленной очистки воздуха необходимо учесть особенности конструкции и эксплуатации помещений.
==== Избыточное давление воздуха ====
Для предотвращения подсоса загрязнённого воздуха помещения ЦОД поддерживаются при **избыточном давлении 5–10 Па** относительно соседних зон.
Это достигается подачей наружного воздуха в объёме **3–6 крат воздухообмена в час** (5–10 % от объёма помещения в минуту).
==== Рециркуляция воздуха ====
При недостаточной герметичности помещения или высокой внутренней запылённости необходимо предусматривать **циркуляцию воздуха через фильтрующие блоки**.
Рекомендуемый диапазон — **6–12 крат воздухообмена в час** (10–20 % от объёма помещения в минуту).
Рециркуляция необходима, если:
1. Помещение не герметично.
2. В зале высокая пешеходная активность.
3. Источники внутренних загрязнений невозможно устранить.
4. Кондиционеры или воздуховоды расположены вне машинного зала.
5. Наружные стены помещения непосредственно граничат с улицей.
==== Герметизация защищаемых зон ====
Без надлежащей герметизации невозможно поддерживать стабильное давление и чистоту воздуха.
Необходимо:
* герметизировать вводы кабелей, трубы и швы строительных конструкций;
* установить уплотнения на дверях и люках;
* исключить подсос воздуха под фальшполом и над подвесным потолком.
===== Контроль температуры и влажности =====
Коррозионная активность воздуха резко возрастает при относительной влажности выше 60 %.
Рекомендации ASHRAE (технический комитет 9.9) определяют оптимальные диапазоны температуры и влажности:
^ Класс оборудования ^ Температура, °C ^ Относительная влажность, % ^ Точка росы, °C ^
| A1–A4 | 18–27 | 40–60 | ≤15 |
| A1 | 15–32 | 20–80 | ≤17 |
| A2 | 10–35 | 20–80 | ≤21 |
| A3 | 5–40 | 8–85 | ≤27 |
| A4 | 5–45 | 8–90 | ≤27 |
Резкие изменения влажности вызывают локальную конденсацию и ускоряют коррозию контактов.
Рекомендуется поддерживать стабильность температуры ±2 °C и влажности ±5 %.
===== Распределение воздуха и фильтрация =====
Воздух после охлаждения в кондиционерах поступает в подпольное пространство и через перфорированные панели — в зону оборудования.
После прохождения через серверные стойки воздух возвращается обратно для повторной очистки и охлаждения.
Любой приточный воздух должен проходить через **высокоэффективные пылевые фильтры (НЕРА)** с улавливанием не менее **99,97 % частиц размером 0,3 мкм**.
Дополнительно применяются **химические фильтры** на углеродной или волокнистой основе, обеспечивающие удаление газовых загрязнителей.
===== Типы систем очистки =====
* **Модульные кассеты с сорбентом** — устанавливаются в существующие воздуховоды.
* **Боковые фильтрующие секции** — системы бокового доступа для приточного воздуха; могут работать автономно.
* **Блок избыточного давления** — установка, создающая положительное давление и очищающая приточный воздух.
* **Рециркуляционный блок** — устройство для повторной фильтрации воздуха в помещении.
* **Глубинный фильтр** — установка с толстым слоем сорбента для регионов с высоким уровнем загрязнения.
* **Подпольная фильтрация** — размещение фильтров под фальшполом для очистки воздуха, поступающего в серверные ряды.
===== Схема распределения систем очистки =====
**Пример размещения оборудования очистки воздуха и датчиков контроля коррозии**
flowchart TB
classDef big font-size:16px,stroke-width:1.2px,padding:8px;
A["Приточная установка с химическими фильтрами"]:::big --> B["Боковой фильтрующий модуль"]:::big
B --> C["Машинный зал"]:::big
C --> D["Рециркуляционный блок кондиционирования"]:::big
D --> E["Глубинный фильтр или подпольная кассета"]:::big
C --> F["Пластины-индикаторы коррозии и датчики реактивности"]:::big
Совместное использование разных систем обеспечивает устойчивое качество воздуха:
приточные установки и блоки избыточного давления подают очищенный воздух,
рециркуляционные и глубинные фильтры обеспечивают постоянную очистку,
а пластины-индикаторы и датчики фиксируют коррозионную активность среды.
===== Использование наружного воздуха (естественное охлаждение) =====
При применении наружного воздуха для охлаждения («свободное охлаждение») в систему включаются фильтры не ниже класса **ePM₂.₅ (MERV 11–13)**.
В районах с загрязнённой атмосферой дополнительно устанавливаются **углеродные или химически активные фильтры**, предотвращающие попадание сернистых и хлорсодержащих соединений.
Системы естественного охлаждения снижают энергопотребление, но увеличивают риск загрязнения.
Необходимо проводить оценку качества наружного воздуха и обеспечивать многоступенчатую фильтрацию с контролем состояния фильтров.
===== Ключевые идеи =====
* Контроль загрязнений обеспечивается избыточным давлением, герметичностью и многоступенчатой фильтрацией воздуха.
* Воздухообмен: 3–6 крат/час для притока, 6–12 крат/час для рециркуляции.
* Температура — 18–27 °C, влажность — 40–60 %.
* При использовании наружного воздуха обязательна химическая фильтрация.
* Для мониторинга среды применяются пластины-индикаторы коррозии и датчики реактивности.
* Комбинация разных фильтров и блоков обеспечивает надёжную защиту оборудования от пыли и газовых загрязнителей.