Системы локализации холодных и горячих проходов системы стали неотъемлемой частью современного управления центрами обработки данных, решая проблему эффективного охлаждения в вычислительных средах высокой плотности. Эти системы разделяют и контролируют воздушные потоки, чтобы свести к минимуму потери энергии, обеспечивая использование ресурсов охлаждения там, где они наиболее необходимы.
Как работают системы сдерживания
В основе систем сдерживания холодных и горячих проходов лежат физические барьеры для изоляции воздушного потока. В системе сдерживания холодных проходов пространство между серверными стойками (куда подается холодный воздух) закрывается дверями, панелями или потолком. Это задерживает кондиционированный воздух, заставляя его поступать непосредственно в переднюю часть серверов, где он всасывается для охлаждения компонентов.
И наоборот, в горячих проходах ограждается область за стойками, откуда выходит горячий воздух. Благодаря удержанию нагретого воздуха он направляется обратно в охлаждающие устройства (например, системы CRAC или CRAH) или в возвратные воздуховоды, не позволяя ему смешиваться с холодным воздухом. Такое разделение устраняет неэффективность рециркуляции воздуха, когда горячий воздух просачивается в холодный проход и снижает эффективность охлаждения.
Обе системы работают с естественной схемой воздушного потока в серверах: холодный воздух поступает спереди, поглощает тепло от компонентов и выходит в виде горячего воздуха через заднюю часть. Контейнер обеспечивает эффективность этого цикла с минимальными потерями энергии.
Применение в различных средах
Выбор между холодными и горячими проходами зависит от конкретных потребностей объекта. Крупные центры обработки данных с высокой плотностью размещения серверных стоек часто отдают предпочтение системам с холодными проходами. Сосредоточившись на подаче холодного воздуха непосредственно к оборудованию, эти системы могут поддерживать интенсивное тепловыделение современных серверов, в том числе используемых для облачных вычислений и обработки больших данных. Они также хорошо интегрируются с системами охлаждения фальшпола, в которых холодный воздух распределяется через подпотолочные коллекторы.
Небольшие центры обработки данных или вычислительные центры с периферийными устройствами могут выбрать систему «горячих проходов». Такие системы часто проще установить в существующих помещениях, поскольку они требуют меньших изменений в окружающей инфраструктуре. Система «горячих проходов» особенно удобна в помещениях с ограниченной высотой потолков, поскольку позволяет избежать необходимости в подвесных шкафах, которые могут ограничить доступ.
В центрах Colocation, где несколько клиентов совместно используют площади, может применяться сочетание обеих систем. Такая гибкость позволяет настраивать систему в соответствии с индивидуальными требованиями клиентов, обеспечивая пиковую эффективность работы каждой секции центра обработки данных.
Энергоэффективность и экономия
Одним из основных преимуществ защиты проходов является снижение энергопотребления. Благодаря предотвращению смешивания горячего и холодного воздуха системы охлаждения могут работать более эффективно. Исследования показывают, что система сдерживания может снизить потребление энергии на охлаждение на 20-40 % по сравнению с традиционными системами без сдерживания. Это происходит потому, что холодильным установкам не приходится прилагать столько усилий для поддержания нужной температуры, что снижает энергопотребление и затраты на коммунальные услуги.
Контейнер также позволяет устанавливать более высокие температурные режимы в центрах обработки данных. Без смешивания холодного воздуха с горячим серверы могут надежно работать при несколько более высокой температуре окружающей среды (обычно 70-74°F / 21-23°C вместо 68°F / 20°C). Это еще больше снижает потребность в охлаждении, поскольку холодильным установкам не нужно охлаждать воздух до более низких температур, что приводит к дополнительной экономии энергии.
Со временем это повышение эффективности приводит к значительной экономии средств. Для центра обработки данных среднего размера защитные системы могут окупиться в течение 1-3 лет за счет снижения расходов на электроэнергию.
Соображения по проектированию и лучшие практики
Эффективное ограждение проходов требует тщательного планирования. Герметизация зазоров имеет решающее значение — даже небольшие отверстия могут обеспечить утечку воздуха, что снижает эффективность. Это включает в себя обеспечение плотного прилегания дверей, правильного выравнивания панелей и герметизации мест ввода кабелей для предотвращения утечки воздуха.
Управление давлением воздушного потока — еще один ключевой фактор. Система защиты должна поддерживать слегка положительное давление в холодном проходе (или отрицательное давление в горячем проходе), чтобы обеспечить движение воздуха в нужном направлении. Для этого может потребоваться регулировка мощности холодильных агрегатов или использование вентиляторов с переменной скоростью вращения для выравнивания давления.
Не следует забывать и о доступности. Системы сдерживания должны обеспечивать легкий доступ к серверам для обслуживания, с полностью открывающимися дверями и быстро снимаемыми панелями. Обычно выбирают раздвижные или распашные двери, поскольку они обеспечивают беспрепятственный доступ, сохраняя при этом герметичность в закрытом состоянии.
Также важна масштабируемость. По мере расширения центров обработки данных система защиты должна расти вместе с ними. Модульные конструкции, в которых панели и двери можно добавлять или изменять конфигурацию, облегчают адаптацию к меняющимся планировкам и потребностям в оборудовании.
