Управление воздушными потоками в ЦОД

Раздел посвящён методам организации и оптимизации воздушного обмена в центрах обработки данных. Рассматриваются принципы подачи охлаждённого воздуха, количественные метрики эффективности (BP, R, Af, ASE), решения на базе контеймента и стратегии повышения стабильности теплового режима в условиях изменяющейся IT-нагрузки.

Основы

Практика и развитие

Схема организации воздушных потоков

flowchart LR classDef node font-size:28px,stroke-width:1.2px,padding:10px; A["Подача воздуха
(CRAC/CRAH, фальшпол/потолок)"]:::node --> B["Холодный коридор"]:::node --> C["ИТ-оборудование
(стойки)"]:::node --> D["Горячий коридор"]:::node --> E["Возврат воздуха
в кондиционеры"]:::node --> F["Оптимизация
(контеймент, герметизация,
контроль ΔT)"]:::node F -.-> A

Сравнение решений по организации потоков

Подход Описание Преимущества Ограничения
Холодный коридор Подача воздуха в проходы между стойками Простота внедрения, базовая эффективность Ограниченно при высоких плотностях
Горячий коридор Сегрегация нагретого воздуха Улучшение изоляции потоков Требует точной герметизации
Контеймент холодного коридора Полная изоляция зоны подачи Высокая эффективность, стабильный ΔT Утечки сильно снижают эффект
Контеймент горячего коридора Изоляция горячей зоны и возврат воздуха Максимизация эффективности охлаждения Более высокая сложность и стоимость
Локальные инженерные решения (бланки, направляющие, плафоны) Минимизация утечек и байпаса Уменьшение локальных перегревов Требует регулярного контроля при изменениях конфигурации

Ключевые инженерные метрики

  • ΔT — разница температур на входе/выходе IT или оборудования охлаждения.
  • BP (Bypass) — доля воздуха, минующая ИТ-оборудование.
  • R (Recirculation) — доля горячего воздуха, возвращающегося на вход стоек.
  • Af (Air Availability) — отношение доступного воздушного потока к потребности IT.
  • ASE (Air Segregation Efficiency) — эффективность разделения горячих и холодных потоков.
  • RTI (Return Temperature Index) — показатель баланса между подачей и возвратом воздуха.
  • SHI/RHI — показатели качества распределения холодного/горячего воздуха на уровне стоек.

Совокупное использование метрик BP, R, Af и ASE позволяет количественно оценивать эффективность воздушного режима без CFD-моделирования.

Контрольные вопросы

  1. Скорректирована ли схема подачи воздуха под конфигурацию ИТ-оборудования?
  2. Выполнены ли измерения четырёх ключевых температур для расчёта BP/R/Af/ASE?
  3. Реализованы ли меры по снижению утечек и байпас-потоков?
  4. Используется ли контеймент холодного или горячего коридора?
  5. Организован ли мониторинг температур и давления в реальном времени?
  6. Предусмотрена ли стратегия повышения уставок охлаждения при росте плотности нагрузки?