Это старая версия документа!
Содержание
Этапы проектирования инженерных систем ЦОД
Короткая, практичная дорожная карта: что решаем на каждой стадии, какие документы выдаём, где основные риски. Фокус — ОВК (охлаждение и вентиляция) с увязкой с архитектурой, электроснабжением, пожарной защитой и ИТ.
Схема процесса
1. Предпроект
Задача — зафиксировать исходные ограничения и целевые метрики, чтобы не «забетонировать» лишние решения на следующих стадиях.
* ИТ-нагрузка по залам/зонам (кВт/стойку; кВт/зал), целевая плотность. * Диапазоны по ASHRAE TC9.9 (приток «теплее» ради часов свободного охлаждения), класс надёжности (Uptime Tier). * Климат и источники теплоотвода (сухие градирни/адъабатика/городские ограничения по шуму). * Доступная электро-мощность как «жёсткий потолок» для ИТ и ОВК. * Концепт: greenfield / конверсия / расширение / реконфигурация.
Типовая ошибка: снижать уставку воздуха «для запаса» вместо устранения рециркуляции и настройки потоков.
2. Эскизная стадия (SD)
* Сравнение схем: воздушная, жидкостная, гибрид (задние теплообменные двери, охлаждение до чипа, иммерсия — при высоких плотностях). * Компоновка: фальшпол/надпотолок, машинные помещения, наружные площадки. * Нормативы: пути эвакуации, пожарные отсечки, требования к подаче/сбросу воздуха, шум. * Выход: блок-схемы, планы, укрупнённые спецификации, оценка стоимости и сроков.
На SD фиксируем «красные линии»: способ разделения потоков, температурные диапазоны, принцип отвода тепла наружу.
3. Рабочая стадия (DD/CD)
* Гидравлика/аэродинамика, подбор агрегатов (чиллеры, сухие градирни, прецизионные кондиционеры, насосы, вентиляторы с частотным регулятором), автоматика. * Управление потоками: изоляция горячих/холодных коридоров, особенности оборудования с боковым/обратным выдувом. * Координация с электрикой (EPO, УПС, генераторы), пожаротушением (газ/сухие системы), архитектурой (высоты, шахты, проёмы). * Выход: полный комплект чертежей, спецификации, матрица уставок/сценариев, ведомость ПНР.
VE (стоимостная оптимизация) не должна «перекладывать» расходы в электрочасть и снижать резерв/масштабируемость.
4. Тендер и строительство
* Поддержка закупок: проверка соответствия «basis of design», эквиваленты. * Авторское сопровождение: ответы на RFI, выездные инспекции, исполнительные корректировки.
5. ПНР и приёмка
* TAB: балансировка, проверка N / N+1 / 2N-сценариев, межрежимные переходы (экономайзер ↔ механическое охлаждение). * Автоматика: реализация логик управления понятных эксплуатации (без «чёрных ящиков»), тренды в центральной системе. * Итог: протоколы испытаний, устранение замечаний, as-built.
6. Эксплуатация
* Непрерывный мониторинг PUE/COP, температуры/влажности, расхода воздуха и воды; DCIM/SCADA. * Пошаговая оптимизация: уставки, \(\Delta T\), частотное регулирование, режимы свободного охлаждения, утилизация тепла (если есть потребитель). * Планы модернизации и точечные апгрейды по фактической нагрузке.
Быстрые метрики и формулы
$$ PUE=\frac{P_{total}}{P_{IT}},\quad COP=\frac{Q_{cool}}{P_{input}},\quad Q_{air}=\dot m\,c_p\,\Delta T,\quad \dot V=\frac{Q_{air}}{\rho\,c_p\,\Delta T} $$
где: \(P_{total}\) — мощность объекта; \(P_{IT}\) — ИТ-нагрузка; \(Q_{cool}\) — полезный теплоотвод; \(P_{input}\) — вводная мощность системы охлаждения.
Что сдаём на каждой фазе
| Фаза | Решения | Документы |
|---|---|---|
| Предпроект | Нагрузки, климат-точки, концепт, ограничения | ТЗ/записка допущений, концепт-схемы, предварительная смета |
| SD | Тип системы, компоновка, диапазоны температур/влажности | Блок-схемы, планы, укрупнённые спецификации, оценка CAPEX/OPEX |
| DD/CD | Подбор оборудования, автоматика, узлы | Полный комплект чертежей и спецификаций, матрица уставок/сценариев |
| Стройка | Соответствие проекту | Ответы на RFI, отчёты осмотров, исполнительные схемы |
| ПНР | Работоспособность и отказоустойчивость | Протоколы TAB/комиссионных, as-built, руководство по уставкам |
| Эксплуатация | Эффективность и масштабируемость | Отчёты по PUE/COP, планы оптимизации/модернизации |
Контрольные точки (минимум)
* Зафиксировать «диапазоны ASHRAE TC9.9» и способ разделения потоков ещё на SD. * Проверить внешние площадки на шум/вибрацию и логистику монтажа. * Увязать алгоритмы автоматики с эксплуатацией (простой, «прозрачный» сценарий). * Отказоустойчивость проверять испытаниями N → N−1 (имитация отказов). * В РФ учитывать 8760 ч/год работы и экстремальные климат-точки.