====== Методы подачи и распределения охлаждённого воздуха ======

<WRAP box round>
Раздел описывает механизмы подачи охлаждённого воздуха в машинный зал, типовые схемы движения воздушных потоков, причины неэффективности (байпас, рециркуляция, зоны пониженного давления) и их влияние на температуру на входе IT-оборудования, энергопотребление и надёжность эксплуатации.
</WRAP>

===== Основные принципы подачи охлаждения ======

В современных ЦОД охлаждение подаётся через:
  * CRAH-агрегаты (охлаждение водой);
  * CRAC-агрегаты DX-типа;
  * AHU с подмесом наружного воздуха (свободное охлаждение);
  * локальные решения для телеком-стойк.

Воздух подается в передние зоны серверов, проходит через оборудование и удаляется сзади. Эффективность определяется тем, насколько точно холодный поток достигает стойки без смешения с горячим воздухом.

<WRAP info>
Основная цель — удерживать температуру на входе серверов в пределах ASHRAE (в РФ практический диапазон 18–27 °C).
</WRAP>

===== Ключевые источники неэффективности ======

==== Байпасный поток (Bypass Flow) ====

Байпас — холодный воздух, который минует стойки и возвращается в охлаждающее оборудование, не охлаждая IT.

Причины:
  * решётки в горячих коридорах;
  * неуплотнённые вводы;
  * избыточная подача воздуха;
  * неверное расположение решёток.

<WRAP important>
Байпас снижает температуру возврата, заставляя уменьшать уставку охлаждения. Это увеличивает энергопотребление вентиляторов и холодильного контура.
</WRAP>

==== Рециркуляция горячего воздуха (Recirculation Flow) ====

Рециркуляция — попадание горячего воздуха из хвоста стойки обратно в её фронт или соседние стойки.

Причины:
  * недостаток холодного воздуха;
  * отсутствие заглушек;
  * утечки под фальшполом или потолком;
  * малое статическое давление.

<WRAP important>
Рециркуляция повышает температуру на входе, вызывает локальные перегревы и сокращает ресурс IT.
</WRAP>

==== Зоны пониженного давления (Negative Pressure) ====

Пониженное давление возникает при высоких скоростях подачи воздуха, вызывая подсос воздуха под фальшпол.

<WRAP center>
$$P_v = 0.5 \rho v^2$$
</WRAP>

где:  
- \(P_v\) — скоростное давление, Па;  
- \(\rho\) — плотность воздуха (1.2 кг/м³);  
- \(v\) — скорость воздуха, м/с.

При \(v = 3\text{ м/с}\) скоростное давление ≈ 5 Па — сопоставимо со статическим давлением фальшпола в российских ЦОД (5–15 Па).

<WRAP important>
Высокие скорости воздуха ухудшают подачу в дальние ряды стоек.
</WRAP>

===== Температура на входе IT-оборудования ======

Даже при одинаковой уставке охлаждения наблюдается широкий диапазон температур на входе стойк (разница до 10–12 °C).

<WRAP info>
Часть стоек получает воздух ниже требуемого (потери энергии), часть — выше ASHRAE (риск отказов).
</WRAP>

===== Технические эффекты и последствия ======

^ Явление ^ Последствие ^ Комментарий ^
| Байпас | Падение температуры возврата | Снижение эффективности холодильного цикла |
| Рециркуляция | Рост температуры на входе IT | Риск перегрева |
| Низкое статическое давление | Недостаток воздуха в дальних рядах | Нерегулярное распределение |
| Высокая скорость | Подсос из помещений | Увеличение непредсказуемых потоков |
| Смешение потоков | Падение эффективности охлаждения | Уменьшение доли свободного охлаждения |

===== Методы повышения эффективности ======

==== Управление статическим давлением ====

Применяется регулирование скорости вентиляторов CRAH/CRAC по датчику давления под фальшполом.

Преимущества:
  * точный контроль подачи;
  * снижение энергопотребления вентиляторов (закон кубов);
  * возможность повышения уставок температуры.

==== Контеймент (изоляция коридоров) ====

Разделяет холодные и горячие потоки конструктивно:
  * изоляция холодного коридора;
  * изоляция горячего коридора;
  * панели и заглушки.

<WRAP info>
В РФ даёт значимый эффект при плотностях 6–12 кВт/стойка и выше.
</WRAP>

==== Управление микроутечками ====

  * установка заглушек;
  * герметизация отверстий фальшпола;
  * размещение решёток только в холодных коридорах;
  * контроль карт потоков.

==== Выравнивание потоков и температур ====

  * перераспределение решёток;
  * корректировка высоты фальшпола;
  * локальные вентиляторные модули (in-row / in-rack);
  * устранение рециркуляции.

===== Формулы и расчёты ======

<WRAP center>
$$P_v = 0.6 v^2$$
</WRAP>

где:  
- \(P_v\) — скоростное давление (Па);  
- \(v\) — скорость воздуха (м/с).

Типовые диапазоны:  
  * скорость в решётках: 1.5–2.5 м/с (желательно < 3 м/с);  
  * статическое давление: 5–15 Па.

===== Ключевые идеи ======
<WRAP tip>
  * Равномерность температуры на входе важнее низкой уставки охлаждения.  
  * Байпас и рециркуляция — основные источники потерь эффективности.  
  * Управление статическим давлением снижает энергопотребление вентиляторов.  
  * Контеймент — базовый инструмент для исключения смешения потоков.  
  * При плотностях 6–12 кВт/стойка критично контролировать скорости потока и расположение решёток.  
  * Эффективность охлаждения невозможна без регулярных измерений температуры и схем потоков.  
</WRAP>