MMT создаёт количественную основу для оценки эффективности охлаждения в ЦОД, позволяя измерять термодинамические и транспортные затраты. Метрики формируются на основе трёх источников данных: * измеренной мощности ИТ-оборудования и вспомогательных систем; * параметров работы чиллера и кондиционеров зала (ACU); * трёхмерного распределения температур и расходов воздуха.
Эффективность охлаждения определяется как отношение полезной мощности ИТ к суммарной мощности чиллера и ACU:
$$ \eta = \frac{P_{IT}}{P_{Chiller} + P_{ACU}} $$
где: - \(P_{IT}\) — мощность ИТ-оборудования; - \(P_{Chiller}\) — мощность чиллера; - \(P_{ACU}\) — суммарная мощность вентиляторов ACU.
Эта метрика рассматривает только затраты охлаждения, что позволяет точнее выявить резервы энергоэффективности.
Работа вентиляторов ACU определяет транспортную составляющую охлаждения:
$$ P_{ACU} \approx \sum_{i=1}^{\#ACU} P_{blower}^i $$
либо при усреднённом значении:
$$ P_{ACU} \approx \#ACU \cdot P_{blower}^{avg} $$
Мощность чиллера может быть оценена через COP:
$$ P_{Chiller} = \frac{P_{RF}}{COP} $$
где \(P_{RF}\) — суммарная мощность уровня фальшпола.
Приближённая зависимость COP от температуры подачи ACU:
$$ COP \approx 0.216 + 0.0765 \cdot T_D $$
$$ P_{RF} = P_{IT} + P_{Light} + P_{ACU} + P_{PDU} $$
MMT фиксирует трёхмерное поле температур и позволяет выявлять: * зоны перегрева (hotspots); * горизонтальные и вертикальные неоднородности; * нецелевой расход воздуха; * работу ACU относительно их номинала.
Ниже представлены ключевые метрики.
$$ HH = T_{face}^{95} - T_{face}^{5} $$
$$ VH = \Delta T_{Rack}^{max} - \Delta T_{Rack}^{95} $$
$$ IH = T_{inlet}^{max} - T_{inlet}^{95} $$
Высокие IH, HH и VH вынуждают снижать уставки чиллера, что резко увеличивает энергопотребление.
$$ TF = \frac{f_{targeted}}{f_{ACU}^{total}} $$
$$ PT = \sum_{i=1}^{\#ACU} \omega_i T_D^i $$
$$ UT = \frac{P_{RF}}{\sum_i P_{capacity}^i} $$
$$ FL = \sum_{i=1}^{\#ACU} \frac{\gamma_i}{\#ACU} $$
Падение FL у отдельных ACU указывает на засорения, проблемы подпора или ошибочную конфигурацию плит.
| Метрика | Формула | Назначение |
|---|---|---|
| Эффективность охлаждения | \( \eta = \frac{P_{IT}}{P_{Chiller}+P_{ACU}} \) | Общая энергоэффективность охлаждения |
| Мощность чиллера | \( P_{Chiller}=\frac{P_{RF}}{COP} \) | Термодинамические потери |
| Мощность ACU | \( \sum P_{blower}^i \) | Транспортные потери |
| IH — перегревы на входе | \( T_{inlet}^{max}-T_{inlet}^{95} \) | Перегрев стойки |
| HH — горизонтальная неравномерность | \( T_{face}^{95} - T_{face}^{5} \) | Нарушения горизонтального airflow |
| VH — вертикальная неравномерность | \( \Delta T_{Rack}^{max}-\Delta T_{Rack}^{95} \) | Рециркуляция по высоте стойки |
| TF — целевой airflow | \( f_{targeted}/f_{ACU}^{total} \) | Эффективность доставки воздуха |
| PT — температура plenum | \( \sum \omega_i T_D^i \) | Качество подачи холодного воздуха |
| UT — загрузка ACU | \( P_{RF}/\sum P_{capacity} \) | Какие ACU можно отключить |
| FL — расход ACU | \( \gamma_{ACU}^{avg} \) | Засорения, блокировки, неэффективность |
| Проблема | Рекомендуемые меры |
|---|---|
| HH ↑ | Перераспределение плит, высокопропускные плиты, шторы, перестановка стоек |
| VH ↑ | Увеличение высоты канала, плиты высокой пропускной способности |
| TF ↓ | Герметизация отверстий, закрытие кабельных вырезов, корректировка перфорации |
| Низкий UT | Отключение лишних ACU |
| Низкий FL | Очистка змеевиков, фильтров, восстановление подпора |
CFD-анализ показывает: увеличение высоты рециркуляционного канала над стойками снижает температуру hotspot-зоны на 2–3°C.
Шторы устраняют смешивание горячего и холодного потоков, стабилизируя HH и VH.
* Основные резервы экономии выявляются через метрики IH, HH, VH и TF. * Термодинамические потери определяются уставками чиллера, транспортные — работой ACU. * MMT даёт объективную базу для инженерных решений, исключая субъективные оценки. * После внедрения мер необходимо повторное сканирование, чтобы подтвердить эффект.