Это старая версия документа!
Содержание
Воздушные потоки и стратегии изоляции
Эффективное управление воздушными потоками является одним из ключевых инструментов снижения энергопотребления ЦОД. Правильная организация движения воздуха позволяет оптимизировать работу систем охлаждения, минимизировать рециркуляцию горячего воздуха и повысить эффективность использования охлаждающих мощностей.
Основные подходы
- Разделение потоков: физическое или организационное разграничение горячих и холодных потоков воздуха.
- Использование горячих и холодных коридоров: размещение стоек с серверами таким образом, чтобы их фронтальные стороны (забор холодного воздуха) образовывали один коридор, а тыльные (выброс горячего воздуха) — другой.
- Изоляция (containment): применение перегородок, дверей, потолочных или напольных каналов, препятствующих смешиванию воздуха.
- Адресное охлаждение: использование локальных решений (например, задних дверей с жидкостным охлаждением или in-row кондиционеров) для высокоплотных зон.
* Даже частичное улучшение управления воздушными потоками способно снизить энергопотребление систем охлаждения на 10–20%. * Полное внедрение изоляции (containment) обеспечивает наибольшую эффективность, позволяя увеличить температуру подачи воздуха и снизить нагрузку на чиллеры и компрессоры.
Эффекты на энергоэффективность
- Снижение PUE за счёт уменьшения доли HVAC в общем энергопотреблении.
- Повышение равномерности температурного поля внутри зала, что снижает риск локальных перегревов.
- Увеличение допустимой температуры подачи воздуха (часто до 26–27 °C), что снижает энергозатраты на охлаждение компрессоров более чем на 30–40%.
- Сокращение утечек холода и необходимость в чрезмерном переохлаждении воздуха.
Практические стратегии
- Герметизация фальшпола и устранение «утечек» через ненужные отверстия и кабельные вводы.
- Применение заглушек для пустых юнитов в стойках, чтобы горячий воздух не перетекал в холодный коридор.
- Организация «холодного коридора под потолком» или «горячего коридора в вытяжку» в зависимости от выбранной схемы.
- Использование направляющих панелей и воздухораспределителей для точной подачи воздуха к стойкам.
Ряд исследований показывает, что переход от простой схемы «горячий/холодный коридор» к полной изоляции (containment) позволяет снизить PUE с 1.7–1.8 до 1.3–1.4 без модернизации чиллеров и внешних систем.
Ограничения и вызовы
- Первоначальные капитальные затраты на установку изоляционных решений.
- Необходимость интеграции с системой пожаротушения (например, быстрое удаление перегородок при срабатывании).
- Корректная балансировка потоков: избыточное давление или нехватка воздуха могут вызвать перегрев ИТ-оборудования.
Иллюстративные данные
- Разница в климате напрямую влияет на эффективность: в Хельсинки PUE при тех же условиях составлял ~1.26–1.30, в Сингапуре — ~1.43–1.46.
- При низкой загрузке (10% IT-load) PUE может превышать 5.0, но при росте до 50% падает до ~1.5.
- Повышение температуры подачи воздуха с 18 °C до 27 °C снижает энергопотребление компрессоров более чем на 40%.
- Серверы сохраняют стабильное энергопотребление до 28 °C, но при превышении 30 °C наблюдается резкий рост тепловыделения и потребления.
Стратегии изоляции воздушных потоков — один из наиболее доступных и эффективных способов повышения энергоэффективности ЦОД, которые не требуют масштабной реконструкции инфраструктуры.
