Инструменты пользователя

Инструменты сайта


topics:34:containment

Контеймент и его влияние на тепловой режим

Контеймент обеспечивает физическое разделение горячих и холодных воздушных потоков, снижает вероятность байпаса и рециркуляции, позволяет повысить уставки охлаждающего оборудования и оптимизировать объём подаваемого воздуха. Эффективность контеймента определяет качество теплового режима машинного зала.

Назначение и принципы работы

Контеймент формирует замкнутые коридоры (холодные или горячие), исключая смешение потоков. Это обеспечивает:

  • снижение доли байпасного воздуха;
  • уменьшение рециркуляции горячего воздуха;
  • уменьшение диапазона температур на входе IT-оборудования;
  • возможность поднятия уставки охлаждения (в РФ типично до 24–27 °C);
  • снижение скорости вентиляторов и энергопотребления.

Ключевая задача контеймента — достижение высоких значений ASE (эффективности разделения потоков). Для современных ЦОД значение ASE ≈ 0.9 считается хорошим результатом.

Основные типы контеймента

Контеймент холодного коридора (Cold Aisle Containment, CAC)

Создаёт закрытый холодный коридор с крышей и дверями. Охлаждённый воздух подаётся только внутрь коридора, исключая утечки в зал.

Преимущества:

  • хорошо подходит как для новых, так и существующих залов;
  • совместим с фальшполом и overhead-подачей.

Ограничения:

  • необходимость герметизации стоек и вводов;
  • потребность в корректной балансировке давления.

Полуконтеймент холодного коридора (Semi-CAC)

Используются занавесы или панели частичного охвата. Это упрощённое решение для модернизации существующих залов с неоднородными стойками.

Преимущества:

  • минимальные строительные работы;
  • снижение рециркуляции до приемлемого уровня.

Ограничения:

  • не обеспечивает полной изоляции;
  • зависит от точности установки панелей.

Контеймент горячего коридора (Hot Aisle Containment, HAC)

Горячий коридор закрывается, а горячий воздух направляется в потолочный канал (plenum) или непосредственно в охлаждающие единицы.

Преимущества:

  • наиболее эффективен при высоких тепловых нагрузках (плотности > 15–20 кВт/стойка);
  • позволяет полностью изолировать горячий поток.

Ограничения:

  • требуется координация с кабельными трассами и инженерными коммуникациями;
  • чаще применяется в новых проектах.

Прямой контеймент стойки (Direct Rack Containment)

Каждая стойка оснащается индивидуальным каналом или «дымоходом» для отвода горячего воздуха.

Преимущества:

  • высокая локальная эффективность;
  • простая масштабируемость.

Ограничения:

  • требовательность к высоте помещения и архитектуре потолка;
  • необходимость в стойках специального исполнения.

Герметичность и утечки

Эффективность контеймента определяется не только конструкцией, но и качеством исполнения. Утечки воздуха возникают:

  • через незаглушённые U-ячейки;
  • через технологические отверстия в стойках;
  • через неплотные крыши, двери или занавесы;
  • через фальшпол и кабельные вводы.

Даже небольшие щели суммарно могут образовать значимую площадь утечки, увеличивая смешение потоков и снижая ASE.

Влияние контеймента на ключевые метрики

Контеймент улучшает:

  • BP (байпас) — значительно снижается;
  • R (рециркуляция) — снижается, но в некоторых случаях может оставаться на среднем уровне из-за внутренних утечек в стойках;
  • A_f (доступность воздуха) — чаще всего > 1 из-за положительного статического давления;
  • ASE (эффективность разделения) — достигает 0.85–0.95 в крупных ЦОД;
  • RCI (соответствие температур) — стабилизируется за счёт узкого диапазона на входе.

В большинстве объектов наблюдается A_f > 1, что означает избыточную подачу воздуха. В ~15% залов фиксируется A_f < 1 — недоподача, часто связанная с ограничениями фальшпола или ошибками в расположении решёток.

Для hyperscale-ЦОД значение ASE ≈ 0.9 при A_f ≈ 1.1 считается типичным.

Сравнение вариантов и область применения

Тип контеймента Применимость Преимущества Ограничения
CAC Новые и существующие ЦОД Простота, эффективность Требует герметизации
Semi-CAC Ретрофит Быстрая реализация Неполная изоляция
HAC Новые проекты, высокие нагрузки Максимальная изоляция Требует overhead-координации
Direct Rack Высокие плотности, спец-стойки Локальный контроль Зависим от конструкции стойки

Рекомендации по проектированию в условиях РФ

  • При плотностях до 10–12 кВт/стойка достаточно CAC или Semi-CAC при хорошей герметизации.
  • При плотностях > 15–20 кВт/стойка рекомендуется HAC или Direct Rack Containment.
  • Высота фальшпола ≥ 450 мм значительно улучшает равномерность подачи и эффективность CAC.
  • Качество герметизации критичнее, чем выбор типа контеймента.
  • При A_f < 1 необходимо перераспределить решётки или увеличить статическое давление.
topics/34/containment.txt · Последнее изменение: admin