====== Стратегии повышения эффективности воздухообмена ======
Раздел обобщает методы повышения качества воздушного обмена в машинном зале: снижение байпаса, уменьшение рециркуляции, стабилизация статического давления, улучшение распределения холодного воздуха и контроль теплового режима через корректировку уставок охлаждающего оборудования.
===== Основные направления оптимизации ======
Улучшение воздушного обмена основано на комплексе мероприятий, направленных на:
* снижение доли байпасного воздуха (BP);
* уменьшение рециркуляции горячего воздуха (R);
* повышение доступности воздуха (\(A_f\));
* стабильность температур на входе IT;
* сокращение энергопотребления CRAH/CRAC и повышение уставок охлаждения.
После измерений и моделирования оператор получает данные для целевого снижения потерь энергии и управления рисками.
===== Снижение байпаса (BP) ======
Типовые причины: решётки в горячем коридоре, высокие скорости потока, неплотности над стойками, отверстия в фальшполе.
Меры оптимизации:
* размещение решёток **только в холодном коридоре**;
* снижение скоростей подачи, если поток уходит над стойками;
* герметизация отверстий фальшпола (вводы, PDU, кабельные вырезы);
* исключение решёток в зонах смешения;
* оптимизация высоты фальшпола для равномерной подачи.
В российских ЦОД с фальшполами 300–450 мм снижение BP достигается установкой решёток в шахматном порядке и уменьшением их общего количества.
===== Уменьшение рециркуляции (R) ======
Рециркуляция возникает при недостатке холодного воздуха или наличии щелей между стойками.
Меры оптимизации:
* обеспечение достаточного объёма холодного воздуха;
* установка заглушек (blanking panels) в стойках;
* герметизация боковых проёмов и межстоечных промежутков;
* использование стоечных дверей с высокой степенью герметичности;
* недопущение смешения стоек с разными требованиями по воздушному потоку;
* исключение реверсивных потоков при высоких скоростях над стойками.
Для contained-систем (CAC/HAC) рекомендуется лёгкое положительное давление в холодном коридоре.
===== Снижение зон пониженного давления (NP) ======
NP возникает при слишком высоких скоростях подачи, что вытягивает воздух из-под фальшпола или вызывает подсос.
Меры оптимизации:
* контроль скорости воздуха в решётках (желательно < 2.5–3 м/с);
* устранение препятствий в фальшполе (кабельные массы, лотки);
* снижение скоростей в contained-системах для исключения реверсивных потоков;
* равномерное распределение нагрузки между решётками.
===== Герметизация и контроль утечек ======
Утечки ухудшают смешение потоков, особенно в системах CAC/HAC.
Применяемые меры:
* герметизация верха и низа стоек;
* устранение отверстий фальшпола;
* заделка щелей в потолке;
* использование изоляционных занавесов;
* замена выключенных серверов на заглушки.
Множество небольших отверстий может дать суммарную площадь утечки в сотни см², существенно влияя на ASE.
===== Работы с уставками охлаждающего оборудования ======
1. **Переход с управления по обратной температуре на управление по подаче**: стабилизирует входные температуры в IT.
2. **Постепенное повышение уставки подачи** на CRAH/CRAC (для РФ типично от 20–22 °C до 23–25 °C).
3. **Повышение уставки холодоносителя**:
* в РФ при водяных системах — с 6/12 °C до 7–10 / 14–17 °C;
* при наличии фрикулинга — дальнейшее повышение даёт значимый экономический эффект.
Повышение уставки подачи на 1 °C снижает энергопотребление холодильного контура на 2–4%.
===== Таблица влияния мер на ключевые метрики ======
^ Меры ^ BP ↓ ^ R ↓ ^ Af ↑ ^ ASE ↑ ^ Комментарий ^
| Решётки только в холодном коридоре | ●●● | ● | ● | ● | Один из самых эффективных шагов |
| Бланки и заглушки | ● | ●●● | ● | ●● | Уменьшает горячие утечки |
| Герметизация фальшпола | ●●● | ● | ●● | ● | Критично для напольных систем |
| Снижение скорости подачи | ● | ●● | ● | ● | Стабилизирует давление |
| CAC / HAC | ●●● | ●●● | ●● | ●●● | Лучшее улучшение ASE |
| Отделение разнонагруженных стоек | ● | ●● | ● | ● | Уменьшает локальные перегревы |
| Повышение уставки подачи | — | — | — | — | Снижает энергопотребление |
(● = низкий эффект, ●● = средний, ●●● = высокий)
===== Кейс-стади: практические результаты ======
==== Пример 1: Финансовый ЦОД (Великобритания) ====
До модернизации:
— PUE = 2.3
— BP = 80%, R = 20%
— A_f = 4.0 (значительный избыток)
— Температуры входа: 15–27 °C
Реализованные меры:
* бланки в стойках;
* устранение утечек фальшпола;
* перераспределение решёток;
* локальный полуконтеймент (занавесы);
* переход на управление по температуре подачи;
* повышение уставок подачи и холодоносителя.
Результаты:
* ΔT входа снизилось на 4–5 К;
* BP снизился до 20%, R — до 25%;
* A_f уменьшилось до 1.12;
* ASE выросло до ~0.9;
* достигнут фрикулинг за счёт повышения уставок;
* экономия — десятки % на охлаждении.
==== Пример 2: Hyperscale-объект (Европа) ====
Проблемы: плохая герметизация CAC, высокая рециркуляция, завышенные скорости вентиляторов.
Меры:
* устранение крупных утечек между стойками;
* снижение скоростей CRAH;
* контроль статического давления в холодном коридоре.
Результаты:
* BP: 79% → 11%
* R: 11% → 4%
* ASE: 90% → 96%
* A_f: 4.3 → 1.1
* Экономия: более €1 млн/год.
===== Итоговые рекомендации ======
* Делайте решётки только в холодных коридорах.
* Минимизируйте скорость воздуха, удерживая давление стабильным.
* Герметизируйте всё: стойки, фальшпол, потолок, боковые панели.
* Используйте CAC/HAC при плотностях выше 10–12 кВт/стойка.
* Повышайте уставки охлаждения постепенно, одновременно улучшая распределение воздуха.
* Контролируйте метрики BP, R, Af, ASE — они должны стать базой эксплуатационной аналитики.