Вентиляция дата-центра: тепловой расчет и аэродинамика майнинг-контейнера на 100–300 кВт

Инженерная методика расчета воздухообмена: формула теплового баланса L = Q / (c · ρ · ΔT), подбор вытяжных вентиляторов, аэродинамическое сопротивление пылевых фильтров G3/G4 и проектирование замкнутого горячего коридора.

Вентиляция дата-центра: тепловой расчет и аэродинамика майнинг-контейнера на 100–300 кВт
Золотое правило вентиляции ЦОД: Если объем проходящего воздуха недостаточен, майнеры начинают втягивать свой собственный горячий выхлоп (эффект рециркуляции), что вызывает лавинообразный перегрев всего контейнера.

1. Формула теплового баланса воздухообмена

Требуемый объем приточного воздуха рассчитывается по фундаментальной термодинамической формуле:

$$L = \frac{Q}{c \cdot \rho \cdot \Delta T}$$

Где:

  • Q: суммарная электрическая мощность оборудования за вычетом потерь (для 100 кВт $Q = 100\,000$ Вт).
  • c: удельная теплоемкость воздуха ($1.005$ кДж/(кг·°C)).
  • $ ho$: плотность воздуха при расчетной температуре ($1.2$ кг/м³).
  • $\Delta T$: допустимый перепад температур между холодным и горячим коридором (оптимально 10°C – 12°C).

Для контейнера мощностью 100 кВт при $\Delta T = 12^\circ\text{C}$ требуемый воздухообмен составляет:

L = 100 000 / (1005 · 1.2 · 12) = 6.91 м³/с = 24 880 м³/час. С учетом запаса на сопротивление фильтров берется вентиляционная система производительностью не менее 28 000 – 30 000 м³/час.

2. Организация горячего и холодного коридоров

  1. Физическая изоляция: фасадные панели майнеров монтируются в герметичную перегородку с уплотнителями. Ни один кубический метр горячего воздуха не должен просачиваться обратно в холодный коридор.
  2. Площадь приточных жалюзи: скорость воздуха в живом сечении фильтра не должна превышать 2.0–2.5 м/с во избежание захвата снега и капель дождя. Для 30 000 м³/ч площадь приточных фильтров должна составлять не менее 3.5 – 4.0 м².
Вентиляция дата-центра: тепловой расчет и аэродинамика майнинг-контейнера на 100–300 кВт | VECTOR