Лучшие практики на основе применения MMT

Применение Measurement and Management Technology (MMT) позволяет системно повышать энергоэффективность охлаждения за счёт двух ключевых направлений:

снижение уставки температуры охлаждённой воды чиллера (термодинамическая составляющая);
сокращение суммарного расхода воздуха, подаваемого кондиционерами зала (транспортная составляющая).

MMT формирует набор количественных метрик, по которым оценивается текущая эффективность охлаждения, выявляются отклонения и формируются рекомендации по оптимизации работы ACU, расположению стоек, настройкам воздухораспределения и чиллера.

Последовательность применения MMT

Процесс внедрения MMT состоит из четырёх шагов:

1. Первичная оценка эффективности охлаждения

Оцениваются:

мощность чиллера $P_{Chiller}$;
мощность кондиционеров зала $P_{ACU}$.

Формируется базовая эффективность охлаждения:

$$ \eta = \frac{P_{IT}}{P_{Chiller} + P_{ACU}} $$

Эта оценка определяет исходную термодинамическую и транспортную составляющую энергопотребления охлаждения.

2. Сбор параметров среды

MMT выполняет трёхмерный замер температуры, влажности и распределения воздушных потоков и формирует набор из шести ключевых метрик:

горизонтальные горячие зоны (HH);
вертикальные горячие зоны (VH);
нецелевой расход воздуха (TF);
температура надпотолочного/подфлорного пространства (PT);
загрузка ACU (UT);
расход воздуха ACU (FL).

3. Выработка рекомендаций

На основе анализа метрик определяются:

стойки с перегревом и признаки рециркуляции;
ACU, работающие неэффективно или не участвующие в охлаждении;
зоны избыточного или недостаточного расхода воздуха;
необходимость изменения уставок чиллера;
избыточные установки, которые можно отключить без потери эффективности.

4. Повторный анализ после изменений

После внедрения рекомендаций ЦОД повторно сканируется. Полученные метрики сравниваются с исходными, подтверждая снижение потребления $P_{Chiller}$, $P_{ACU}$ и улучшение температурной однородности.

Метрики MMT и показатели лучших практик

Метрика	Формула	Назначение
Эффективность охлаждения ЦОД	$ \eta = \frac{P_{IT}}{P_{Chiller}+P_{ACU}} $	Показывает долю мощности, которая идёт на ИТ-нагрузку
Мощность чиллера	$ P_{Chiller} \approx \frac{P_{RF}}{COP} $	Оценка термодинамических затрат на производство холода
Мощность ACU (кондиционеров зала)	$ P_{ACU} \approx \sum_{i=1}^{\#ACU} P_{blower}^i $	Энергозатраты на транспорт воздуха
Перегревы на входе (IH)	$ IH = T_{inlet}^{max} - T_{inlet}^{95} $	Наличие зон перегрева на входе в стойки
а. Горизонтальные перегревы (HH)	$ HH = T_{face}^{95} - T_{face}^{5} $	Оценка равномерности температуры по горизонтали
б. Вертикальные перегревы (VH)	$ VH = \Delta T_{rack}^{max} - \Delta T_{rack}^{95} $	Оценка рециркуляции и перегрева по высоте стойки
Целевой расход воздуха (TF)	$ TF = \frac{f_{targeted}}{f_{ACU}^{total}} $	Доля воздуха, достигающая стоек (без потерь и утечек)
Температура подпольного/надпотолочного объёма (PT)	$ PT = T_{plenum}^{avg} = \sum_{i=1}^{\#ACU} \omega_i T_{D}^i $	Характеризует качество распределения охлаждённого воздуха
Загрузка ACU (UT)	$ UT = \nu_{ACU}^{avg} = \frac{P_{RF}}{\sum_i \gamma_i^{ACU}} $	Показывает, насколько эффективно используются ACU и какие можно отключить
Расходы воздуха ACU (FL)	$ FL = \gamma_{ACU} = \sum_{i=1}^{\#ACU} \frac{\gamma_i}{\#ACU} $	Обнаружение ACU с пониженным расходом или блокировкой

Практическое значение метрик

Первые четыре метрики (IH, HH, VH, TF) влияют на термодинамическую часть затрат (работа чиллера). UT и FL влияют на транспортную часть (работа ACU).

Некоторые выводы:

Высокие HH/VH указывают на рециркуляцию и необходимость корректировки airflow.
Низкий TF означает значительные потери холодного воздуха.
Высокий PT подтверждает перегрев подпольного/надпотолочного объёма и недостаточный расход.
Низкий UT означает избыток ACU — можно отключить часть установок.
Низкий FL выявляет заблокированную или неисправную секцию ACU.

Ключевые идеи

MMT обеспечивает количественный, сравнимый набор метрик для оценки эффективности охлаждения.
Метрики разделяются на термодинамические (чиллер) и транспортные (ACU), что позволяет точно определить источник потерь.
Основные резервы энергосбережения — устранение hotspot-зон и оптимизация работы ACU.
Автоматизированный цикл «измерение → анализ → рекомендации → повторное измерение» обеспечивает контролируемое улучшение PUE.
Использование MMT позволяет переходить от реактивного управления охлаждением к проактивному, основанному на реальных данных.

Метрика	Формула	Назначение
Эффективность охлаждения ЦОД	\( \eta = \frac{P_{IT}}{P_{Chiller}+P_{ACU}} \)	Показывает долю мощности, которая идёт на ИТ-нагрузку
Мощность чиллера	\( P_{Chiller} \approx \frac{P_{RF}}{COP} \)	Оценка термодинамических затрат на производство холода
Мощность ACU (кондиционеров зала)	\( P_{ACU} \approx \sum_{i=1}^{\#ACU} P_{blower}^i \)	Энергозатраты на транспорт воздуха
Перегревы на входе (IH)	\( IH = T_{inlet}^{max} - T_{inlet}^{95} \)	Наличие зон перегрева на входе в стойки
а. Горизонтальные перегревы (HH)	\( HH = T_{face}^{95} - T_{face}^{5} \)	Оценка равномерности температуры по горизонтали
б. Вертикальные перегревы (VH)	\( VH = \Delta T_{rack}^{max} - \Delta T_{rack}^{95} \)	Оценка рециркуляции и перегрева по высоте стойки
Целевой расход воздуха (TF)	\( TF = \frac{f_{targeted}}{f_{ACU}^{total}} \)	Доля воздуха, достигающая стоек (без потерь и утечек)
Температура подпольного/надпотолочного объёма (PT)	\( PT = T_{plenum}^{avg} = \sum_{i=1}^{\#ACU} \omega_i T_{D}^i \)	Характеризует качество распределения охлаждённого воздуха
Загрузка ACU (UT)	\( UT = \nu_{ACU}^{avg} = \frac{P_{RF}}{\sum_i \gamma_i^{ACU}} \)	Показывает, насколько эффективно используются ACU и какие можно отключить
Расходы воздуха ACU (FL)	\( FL = \gamma_{ACU} = \sum_{i=1}^{\#ACU} \frac{\gamma_i}{\#ACU} \)	Обнаружение ACU с пониженным расходом или блокировкой