Дата-центры потребляют значительное количество энергии, причем до 40% этих затрат приходится на системы охлаждения. Традиционные методы кондиционирования часто оказываются неэффективными, особенно при высокой плотности размещения серверов. Фальшпол стал стандартом в современных ЦОД благодаря следующим преимуществам:
- Оптимизация воздушных потоков
- Снижение энергопотребления
- Обеспечение гибкости в размещении оборудования
Назначение фальшпола в дата-центре
Фальшпол представляет собой поднятую конструкцию, под которой прокладываются:
- Кабельные трассы
- Трубы охлаждения
- Воздуховоды
Основные функции фальшпола в ЦОД:
- Распределение холодного воздуха к серверным шкафам
- Сбор горячего воздуха для вывода из помещения
- Обеспечение гибкости инфраструктуры (легкое изменение расположения стоек)
Высота фальшпола обычно составляет 30-120 см, в зависимости от нагрузки и типа охлаждения.
Системы охлаждения под фальшполом
2.1. Прецизионные кондиционеры (CRAC/CRAH)
- CRAC (Computer Room Air Conditioner) - автономные агрегаты с фреоновым охлаждением
- CRAH (Computer Room Air Handler) - системы, использующие холодную воду (чиллеры)
Преимущества:
- Точный контроль температуры и влажности
- Возможность работы в режиме free cooling (экономия энергии)
2.2. Системы с холодными и горячими коридорами
- Холодный коридор - серверные шкафы устанавливаются фронтальной стороной друг к другу, холодный воздух подается под фальшпол
- Горячий коридор - тыльные стороны серверов направлены друг к другу, горячий воздух забирается через потолок
Эффективность:
Снижение перегрева на 15-30%.
2.3. Жидкостное охлаждение
- Трубы с хладагентом прокладываются под фальшполом
- Оптимально для высокоплотных стоек (свыше 20 кВт на шкаф)
Оптимальные схемы вентиляции
3.1. Схема снизу-вверх
- Холодный воздух подается под фальшпол, поднимается через перфорированные плитки
- Горячий воздух отводится через потолочные вентиляционные решетки
3.2. Схема с частичной рециркуляцией
- Часть горячего воздуха смешивается с холодным для экономии энергии
3.3. Гибридные системы
- Комбинация воздушного и жидкостного охлаждения
Расчет воздушного потока
Формула для расчета:
Q = P / (ρ × Cp × ΔT)
Где:
- Q - расход воздуха (м³/с)
- P - тепловая нагрузка (Вт)
- ρ - плотность воздуха (~1,2 кг/м³)
- Cp - удельная теплоемкость (~1005 Дж/кг·К)
- ΔT - разница температур (обычно 10-12°C)
Пример расчета:
Для серверной с нагрузкой 50 кВт и ΔT=10°C:
Q = 50 000 / (1,2 × 1005 × 10) ≈ 4,14 м³/с (~15 000 м³/ч)
Для серверной с нагрузкой 50 кВт и ΔT=10°C:
Q = 50 000 / (1,2 × 1005 × 10) ≈ 4,14 м³/с (~15 000 м³/ч)
Лучшие практики монтажа
- Герметизация зазоров для предотвращения потерь воздуха
- Правильное расположение перфорированных плиток (только перед серверами)
- Использование заглушек в пустых зонах фальшпола
- Регулярная чистка от пыли
Заключение
Организация вентиляции под фальшполом является ключевым фактором энергоэффективности дата-центра. Оптимальный выбор системы зависит от:
- Тепловой нагрузки
- Планировки серверной
- Бюджета проекта
Современные технологии (CRAC, CRAH, жидкостное охлаждение) позволяют снизить PUE (Power Usage Effectiveness) до 1,2-1,4, что значительно сокращает эксплуатационные расходы.
Рекомендации:
- Для небольших ЦОД оптимально воздушное охлаждение
- Для высокоплотных стоек рекомендуются гибридные системы
- Обязательно проводить тепловое моделирование перед монтажом
Правильно спроектированная система охлаждения позволяет экономить до 40% энергии и продлевает срок службы оборудования.
