Системы охлаждения составляют до 40–50% всего энергопотребления ЦОД, поэтому ошибки на этапе планирования и проектирования критически влияют на эффективность эксплуатации. На практике часто встречается ряд типичных просчётов, которые приводят к избыточным расходам энергии, росту PUE и преждевременному износу оборудования. Их понимание и предотвращение позволяют не только снизить операционные затраты, но и увеличить надёжность и срок службы центра обработки данных.

Климат оказывает фундаментальное влияние на энергопотребление ЦОД. В регионах с прохладной погодой можно активно использовать технологии free cooling и экономайзеры, минимизируя работу механических чиллеров. В то же время в жарком и влажном климате системы охлаждения вынуждены работать в тяжёлых условиях практически круглогодично. Неправильная оценка климатических особенностей ведёт к постоянному перерасходу энергии и росту эксплуатационных расходов. Например, сравнение двух гипотетических ЦОД с одинаковой архитектурой, расположенных в Хельсинки и Сингапуре, показывает: в Хельсинки PUE стабильно держится на уровне 1.26–1.30, а в Сингапуре — 1.43–1.46. Разница объясняется исключительно климатическими условиями.

Выбор технологии охлаждения должен учитывать как климат региона, так и особенности нагрузки. Использование стандартных DX-систем в жарком климате без экономайзеров приводит к тому, что компрессоры работают практически без остановки, что увеличивает затраты на десятки процентов. Более эффективным решением может быть переход на водяные чиллеры с системами адиабатического охлаждения, но такие системы требуют доступа к водным ресурсам. Игнорирование этого фактора приводит к увеличению не только энергопотребления, но и эксплуатационных рисков, связанных с нехваткой воды.

До сих пор в ряде проектов закладываются температуры подачи воздуха на уровне 18–20 °C, что исторически считалось «безопасным стандартом». Однако современные исследования и стандарты ASHRAE показывают, что допустимо поддерживать температуру подачи в диапазоне 24–27 °C без угрозы для работоспособности оборудования. Каждый дополнительный градус температуры подачи позволяет экономить 4–5% затрат на охлаждение. Таким образом, эксплуатация ЦОД при температурах 18 °C приводит к существенному перерасходу энергии без реальной выгоды в надёжности. Более того, снижение температуры может вынуждать систему дополнительно увлажнять воздух, что ещё больше увеличивает затраты.

Многие проектные расчёты выполняются исходя из полной загрузки ИТ-нагрузки. Однако на практике значительную часть времени ЦОД работает при неполной загрузке. При этом PUE резко ухудшается: при загрузке 10% значение PUE может превышать 5.0, что делает эксплуатацию крайне неэффективной. Только при достижении уровня загрузки 20–30% показатели начинают приближаться к целевым. Это означает, что проектирование должно учитывать работу при низкой загрузке: предусматривать отключение лишних чиллеров, регулировку вентиляторов, переход на частотное управление. Без этих мер эксплуатационные расходы в первые годы после запуска могут оказаться неоправданно высокими.

Серверы и другое оборудование имеют нелинейную зависимость энергопотребления от температуры воздуха на входе. При повышении температуры с 20 °C до 28–30 °C рост энергопотребления серверов незначителен. Однако при превышении порога 30–32 °C энергопотребление может резко возрасти, а риск отказов увеличиться. Игнорирование этой зависимости ведёт к проектированию систем, которые либо создают неоправданный запас (перерасход энергии), либо подвергают оборудование повышенному риску. Важно понимать, что оптимизация должна проводиться комплексно: нельзя снижать энергопотребление систем охлаждения ценой резкого роста энергопотребления самих серверов.