====== Применение PUE на практике ======

<WRAP box round>
Практическое применение метрики **PUE** заключается в оценке альтернативных схем охлаждения и электроснабжения, анализе распределения энергопотребления и выборе решений, обеспечивающих минимальные совокупные энергозатраты. Эффективность ЦОД определяется совокупностью климатических условий, типа охлаждения, топологии электропитания и уровня резервирования.
</WRAP>

===== Подходы к анализу энергопотребления ======

Существует два базовых подхода:

  * анализ **всего энергопотребления ЦОД**, включая ИТ-нагрузку;
  * анализ **только инженерных систем**, когда ИТ-нагрузка исключается для детального изучения систем охлаждения и электроснабжения.

<WRAP info>
Во втором случае достигается высокая точность в сравнении разных схем охлаждения и электроснабжения. После анализа доля ИТ-энергии добавляется обратно для расчёта итогового PUE.
</WRAP>

===== Структура энергопотребления ЦОД ======

Типовая структура распределения энергопотребления:

^ Компонент ^ Доля ^ Комментарий ^
| ИТ-нагрузка | ~75–80% | Основной потребитель в зрелых ЦОДах |
| Охлаждение | 10–15% | Сильно зависит от климата и схемы охлаждения |
| Электрические потери | 5–10% | Потери UPS, трансформаторов, кабельных сетей |
| Прочие нагрузки | 2–5% | Освещение, безопасность, вспомогательные цепи |

(Значения усреднены; в условиях РФ при системах DX доля охлаждения может достигать 20–30%.)

===== Источники потерь инженерных систем ======

Основные элементы, которые вносят потери в механические и электрические цепи:

  * необходимость преобразования напряжений (например, с 4 кВ до 0,4–0,6 кВ для работы холодильного оборудования);
  * питание части охлаждающего оборудования от UPS в ЦОДах с высокой отказоустойчивостью;
  * механические потери кабельных линий (нагрев, сопротивление);
  * электрические потери на всех этапах — от трансформатора до потребителей (UPS, PDU, RPP, STS);
  * эффективность UPS обычно 85–96% в зависимости от нагрузки и топологии;
  * потери распределительных кабелей — порядка 1–1,5%.

<WRAP important>
Потери зависят от загрузки оборудования: при малой нагрузке UPS, трансформаторы и насосы работают менее эффективно. Это часто скрытый источник «хорошего» или «плохого» PUE.
</WRAP>

===== Оптимизация энергоэффективности охлаждения ======

Основа энергосбережения — повышение температуры подачи или снижение разницы температур в конденсаторе.

Влияние повышения температуры воды/воздуха:

  * фиксированные чиллеры: повышение температуры подачи на 1 °F ≈ +1–2% КПД;
  * чиллеры с частотными приводами (VSD): 1 °F ≈ +2–4% КПД.

Пример: повышение температуры подачи воды с 60 °F до 75 °F может дать прирост эффективности **около 40%**.

<WRAP info>
В климатических условиях РФ (особенно Сибирь, Урал, северные регионы) эффект усиливается за счёт продолжительных периодов свободного охлаждения.
</WRAP>

===== Риски некорректного применения PUE ======

<WRAP important>
Оценка PUE без анализа инженерных подсистем приводит к ошибочным выводам. Возможные сценарии:
</WRAP>

  * ЦОД имеет высокоэффективный холодильный контур, но крайне неэффективную электротехническую часть (UPS, трансформаторы). Итоговый PUE может казаться «хорошим», но потенциал улучшения скрыт.
  * Чиллеры работают эффективно, но насосы или вентиляторы сильно перегружены — без детального анализа это не выявляется.
  * Невозможно корректно сравнивать разные ЦОД, т.к. климат, уровни резервирования и схемы охлаждения различаются.

===== Практическая методика применения PUE ======

Шаги грамотного использования PUE:

  * расчёт пиковых мощностей и годового потребления всех подсистем;
  * анализ распределения энергии между охлаждением, электроснабжением, ИТ и вспомогательными системами;
  * выделение подсистем с наибольшими потерями;
  * моделирование альтернативных схем охлаждения и электропитания;
  * оценка чувствительности PUE к изменениям режимов охлаждения (температуры подачи, скорости вентиляторов, режимы free cooling);
  * оценка зависимости эффективности от уровня резервирования (N, N+1, 2N);
  * повторный расчёт годового PUE после оптимизаций.

<WRAP info>
PUE полезен только как инструмент внутренней оптимизации. Цель — **найти собственную точку максимальной эффективности**, а не конкурировать с другими ЦОД.
</WRAP>

===== Ключевые идеи ======

<WRAP tip>
  * PUE отражает взаимодействие схем охлаждения и электроснабжения, а не только их суммарное потребление.  
  * Реальная эффективность определяется не мгновенными значениями, а годовым энергопотреблением.  
  * Потери UPS, трансформаторов и кабельных сетей могут существенно ухудшать PUE, даже при эффективном охлаждении.  
  * Повышение температуры охлаждающей среды — один из наиболее сильных инструментов снижения энергозатрат.  
  * PUE нельзя использовать для сравнения разных ЦОД; метрика применима только для внутреннего анализа и поиска оптимальных решений.  
</WRAP>