Контейнирование холодных и горячих проходов: Эффективность центров обработки данных

Открытая рамная стойка

Изоляция холодных и горячих проходов это стратегия терморегулирования, широко применяемая в центрах обработки данных для оптимизации эффективности охлаждения, снижения энергопотребления и поддержания стабильной рабочей температуры ИТ-оборудования. Поскольку центры обработки данных сталкиваются с растущими требованиями к более высокой плотности и снижению углеродного следа, решение по изоляции стало ключевым для решения проблем охлаждения. В этой статье рассматривается принцип работы системы изоляции холодных и горячих проходов, ее основные преимущества, подходы к реализации и ключевые моменты для эффективного развертывания.

Основополагающий принцип изоляции холодных и горячих проходов заключается в отделении холодного приточного воздуха от горячего вытяжного, предотвращая смешивание воздуха, которое приводит к потере мощности охлаждения. В системе сдерживания холодных проходов проходы, в которых ИТ-оборудование потребляет холодный воздух, ограждаются, направляя кондиционированный воздух исключительно на входы оборудования. В противоположность этому, в горячих проходах ограждаются проходы, в которых оборудование выбрасывает горячий воздух, направляя его непосредственно в охлаждающие устройства для рециркуляции или отвода. Оба подхода исключают «короткое замыкание» холодного воздуха (когда холодный воздух поступает в вытяжку без охлаждения оборудования) и снижают необходимость в переохлаждении всего пространства центра обработки данных.

Одним из наиболее значимых преимуществ такой стратегии сдерживания является экономия энергии. Сосредоточив охлаждение на критически важных зонах, а не на всем помещении, центры обработки данных могут снизить нагрузку на системы ОВКВ, сократив потребление энергии во многих случаях на 20-40 %. Это не только снижает эксплуатационные расходы, но и соответствует целям устойчивого развития за счет сокращения выбросов углекислого газа. Кроме того, изоляция холодных и горячих проходов улучшает температурный режим ИТ-оборудования, минимизируя риск перегрева и продлевая срок службы серверов, устройств хранения данных и сетевого оборудования. Это также позволяет повысить плотность размещения серверов, поскольку закрытые проходы могут поддерживать большее количество оборудования без ущерба для тепловой стабильности.

Реализация системы защиты холодных и горячих проходов может быть адаптирована к различным планировкам центров обработки данных и бюджетам. Общие методы защиты включают физические барьеры, такие как модульные панели, двери и потолки, ограждающие проходы. Для существующих центров обработки данных предлагаются модернизируемые решения, позволяющие постепенно внедрять их, не нарушая текущей работы. Вновь построенные объекты могут интегрировать систему сдерживания в проект, оптимизируя размеры проходов, размещение охлаждающих устройств и схемы воздушных потоков. В некоторых случаях используются такие средства управления воздушными потоками, как глухие панели, щеточные полосы и вентилируемые плитки, которые еще больше повышают эффективность изоляции за счет герметизации зазоров, допускающих утечку воздуха.

При выборе системы сдерживания холодных и горячих проходов следует учитывать несколько ключевых факторов. Во-первых, расположение ИТ-оборудования имеет решающее значение — серверы и стойки должны быть расположены в чередующихся рядах (холодный приток — к холодным проходам, горячая вытяжка — к горячим проходам), чтобы максимально разделить воздушные потоки. Совместимость систем охлаждения — еще одно соображение; лучше всего сдерживание работает с прецизионными кондиционерами, CRAH (Computer Room Air Handlers) или CRAC (Computer Room Air Conditioning), которые могут быть настроены на работу со сдерживаемым воздушным потоком. Мониторинг также очень важен — установка датчиков температуры и воздушного потока в проходах помогает отслеживать производительность и выявлять такие проблемы, как утечки воздуха или неравномерное охлаждение.

Несмотря на то, что изоляция холодных и горячих проходов дает значительные преимущества, она требует тщательного планирования, чтобы избежать возможных «подводных камней». Игнорирование мест утечки воздуха (например, зазоров вокруг дверей стойки или кабельных отверстий) может снизить эффективность изоляции. Кроме того, очень важно сбалансировать воздушный поток между изолированными проходами и холодильными агрегатами, чтобы избежать дисбаланса давления, который может повлиять на работу оборудования. Регулярное техническое обслуживание, включая осмотр защитных барьеров на предмет повреждений и очистку воздушных фильтров, обеспечивает долгосрочную эффективность.