Это старая версия документа!
Содержание
Проектирование систем очистки воздуха
При проектировании систем очистки воздуха в центрах обработки данных выбирается схема вентиляции и фильтрации с учётом категории помещения, расположения оборудования, режима работы и требований к чистоте среды. Системы могут работать по трём основным принципам: 1. замкнутый контур (полная рециркуляция воздуха); 2. приток наружного воздуха без избыточного давления; 3. приток наружного воздуха с избыточным давлением.
Общие типы систем
Помещения ЦОД кондиционируются различными установками — от автономных прецизионных кондиционеров до централизованных вентиляционных систем. Холодный воздух подаётся под фальшпол и распределяется по стойкам, а нагретый отводится в верхнюю зону или через каналы возврата.
Тип выбранной схемы вентиляции напрямую влияет на требования к фильтрации воздуха и защите оборудования от коррозии.
Замкнутые системы
Такие системы применяются в небольших ЦОД и серверных, где обеспечивается полная рециркуляция воздуха без притока наружного. Воздух многократно проходит через кондиционеры и фильтры, что снижает пылевую нагрузку и стабилизирует микроклимат.
Для повышения эффективности применяются:
- кассетные фильтры тонкой очистки;
- углеродные или химически активные кассеты для удаления газовых примесей;
- автономные рециркуляционные блоки для локальной очистки (например, в помещениях операторских или в стойках).
При высокой концентрации внутренних загрязнений необходимо предусмотреть рециркуляционные установки с химической фильтрацией. В замкнутых системах загрязнение воздуха может накапливаться быстрее, чем в системах с притоком наружного воздуха.
Приток наружного воздуха без избыточного давления
Наружный воздух может подаваться в ЦОД по четырём причинам:
- для поддержания качества внутреннего воздуха;
- для компенсации объёма удаляемого воздуха при дымоудалении;
- для подачи свежего воздуха при работе людей;
- для снижения энергопотребления при благоприятных наружных условиях («свободное охлаждение»).
В этом случае необходимо предусматривать:
- двухступенчатую фильтрацию (пылевую и химическую);
- фильтры с активным углем или волокнистым сорбентом;
- герметизацию приточных каналов для исключения подсоса немодифицированного воздуха.
Для помещений, не имеющих избыточного давления, важно обеспечить устойчивую фильтрацию, предотвращающую проникновение загрязнений даже при колебаниях давления.
Приток наружного воздуха с избыточным давлением
Этот вариант применяется в большинстве средних и крупных ЦОД. Система поддерживает избыточное давление, препятствующее проникновению загрязнённого воздуха снаружи. Избыточное давление регулируется автоматически с помощью контроллеров перепада давления.
Типовые решения:
- приточные установки с регулируемыми вентиляторами и датчиками давления;
- блоки химической очистки воздуха (с сорбентами ECC, ALNF и др.);
- установки глубокой фильтрации (DBS) для высокозагрязнённых районов.
Чрезмерное давление приводит к перерасходу энергии и увеличению утечек через неплотности. Оптимальное значение — 5–10 Па, при котором обеспечивается защита без повышения энергозатрат.
Рекомендации по проектированию
- Убедиться, что параметры температуры и влажности соответствуют проектным значениям (обычно 18–27 °C, 40–60 %).
- Проверить герметичность дверей, стен, потолков и вводов кабелей.
- Установить кассетные фильтры химической очистки в кондиционерах машинных залов.
- При подаче наружного воздуха — использовать фильтры химической очистки в приточных установках.
- При необходимости поддержания избыточного давления — применять отдельные блоки фильтрации или модули глубокой очистки.
- При крайне высоком уровне загрязнений — предусмотреть кассеты с увеличенной массой сорбента и многоступенчатые модули.
Контроль и оценка эффективности
Эффективность системы очистки подтверждается с помощью:
- пластин-индикаторов коррозии (медных и серебряных);
- датчиков реактивности воздуха, измеряющих скорость коррозии в реальном времени.
Класс чистоты среды оценивается по стандарту ISA-71.04: G1 — слабая агрессивность (нормальный режим работы оборудования); G3–GX — высокая агрессивность, требующая корректирующих мер.
При превышении допустимых значений (более 300 Å/30 дней для меди или 200 Å/30 дней для серебра) необходимо:
- увеличить степень фильтрации воздуха;
- заменить сорбент в кассетах;
- проверить герметичность воздуховодов и стыков;
- пересмотреть долю наружного воздуха в системе.
Итоговый контур очистки воздуха
Схема проектирования системы фильтрации и контроля загрязнений
Ключевые идеи
- Системы очистки воздуха в ЦОД проектируются как замкнутые, приточные или приточные с избыточным давлением.
- Для надёжной защиты оборудования необходима пылевая и химическая фильтрация.
- Избыточное давление (5–10 Па) предотвращает подсос загрязнённого воздуха.
- Класс чистоты воздуха должен соответствовать категории G1 по ISA-71.04.
- Эффективность систем подтверждается по пластинам-индикаторам и датчикам реактивности.
- При проектировании учитываются энергозатраты, герметичность, аэродинамическое сопротивление и доступность фильтров.