Schneider Electric сравнила четыре проекта ЦОД мощностью 100 МВт. В модели для Далласа жидкостное охлаждение с температурой подачи +45 °C сократило расход воды минимум вдвое относительно традиционной воздушной системы.

Для плотного GPU-кластера это повод заложить жидкостный контур уже на стадии проекта. Для серверной с 1С, файловым хранилищем и умеренной виртуализацией — нет. Исследование не доказывает, что замена кондиционеров окупится на обычной корпоративной нагрузке.

Что стоит за цифрой «минус 50%»

В докладе Schneider Electric Water Usage at AI Scale: Insights from a 100 MW Comparative Analysis сравнили четыре смоделированных проекта:

традиционное воздушное охлаждение;
жидкостное охлаждение с подачей теплоносителя при +32 °C;
ту же систему, но с подачей при +45 °C;
систему, которую изначально спроектировали для подачи при +45 °C и сократили за счёт этого состав оборудования.

Модели наложили на годовые погодные профили Парижа и Далласа. Больше всего воды потребил воздушный вариант в Далласе. На его фоне жидкостная схема при +45 °C показала снижение минимум на 50%.

Это не универсальный коэффициент для любого объекта. Результат относится к ЦОД на 100 МВт, двум климатическим профилям и выбранным Schneider архитектурам. Переносить его на серверную мощностью 50 или 200 кВт без отдельного расчёта нельзя.

Исследование также не отвечает на три вопроса закупщика: сколько электроэнергии потребляют насосы и вентиляторы, сколько стоит оборудование и за какой срок вернутся вложения. В опубликованных данных нет исходных значений для такого расчёта.

Воду экономит не жидкость сама по себе

Температура подачи определяет, как площадка сможет отдать тепло наружу. Чем теплее теплоноситель после охлаждения серверов, тем чаще наружный контур может работать через сухой охладитель, не испаряя воду в градирне.

По данным модели Schneider, градирни потребляют в 5–20 раз больше воды, чем сухие охладители на объекте сопоставимого размера. Поэтому переход от +32 к +45 °C меняет не только внутренний контур возле стоек. Он расширяет условия, при которых тепло можно сбросить в наружный воздух без испарительного охлаждения.

Сколько именно часов в году сухой охладитель проработает без помощи градирни, доклад не сообщает. Это зависит от температуры и влажности на площадке. Для Далласа и Парижа результат будет разным, а для Москвы, Екатеринбурга или Краснодара его придётся считать заново.

Воздушная система тоже зависит от компоновки зала. До сравнения вариантов проверь разделение холодных и горячих потоков: смешение воздуха может увеличить нагрузку на кондиционеры ещё до замены источника холода.

Проект под +45 °C отличается от перенастройки готовой системы

Третий сценарий Schneider оставляет прежний состав оборудования и повышает температуру подачи с +32 до +45 °C. Четвёртый строится вокруг +45 °C с первого дня, поэтому содержит меньше оборудования и требует меньших капитальных затрат.

Второй вывод нельзя читать как обещание дешёвого ЦОД. Schneider не публикует в доступных материалах стоимость этих четырёх вариантов. Из модели следует только направление: если серверы допускают более тёплый теплоноситель, часть холодильного оборудования может не понадобиться.

У действующей площадки другая ситуация. В ней уже выбраны серверы, коллекторы, блоки распределения охлаждения и наружный контур. Одно изменение уставки не превратит такую систему в четвёртый сценарий. Сначала придётся проверить пределы каждого элемента и гарантийные условия производителей.

Общий выбор между воздушным, прямым жидкостным и другими способами отвода тепла разобран в материале об инженерных системах охлаждения серверных площадок. Если проект рассматривает погружение оборудования в диэлектрическую жидкость, отдельно проверь устройство иммерсионной системы: это другая архитектура, а не вариант direct-to-chip.

Для каких серверов вывод Schneider влияет на закупку

В White Paper 133 Schneider Electric указано, что часть AI-серверов с GPU выделяет столько тепла, что требует жидкостного охлаждения. У таких машин есть подающий и обратный трубопроводы. Между серверами и наружным контуром появляются коллекторы и CDU — блоки, которые распределяют теплоноситель по стойкам и отделяют серверный контур от контура здания.

Здесь систему охлаждения нельзя закупать после серверов. Допустимая температура подачи, расход теплоносителя и гидравлическое сопротивление входят в исходные данные проекта наравне с электрической мощностью стоек.

Для 1С, терминальных сессий, файлового хранилища и умеренной виртуализации исследование Schneider не даёт основания переходить на жидкость. Сначала нужны тепловая мощность стойки, допустимая температура воздуха на входе в шасси и фактическая загрузка кондиционеров. Если воздушная система отводит тепло с резервом, экономию воды из модели на 100 МВт к ней привязать нельзя.

У Schneider есть коммерческий интерес к результату

В 2024 году Schneider Electric купила 75% Motivair, производителя систем жидкостного охлаждения, и планирует получить оставшуюся долю к 2028 году. Это не отменяет результаты моделирования, но меняет порядок проверки.

До закупки запроси исходные допущения: помесячную погоду, часы работы сухих охладителей и градирен, температуры подачи и возврата, расход воды по каждому сценарию, электрическую мощность насосов и вентиляторов. Без этих данных нельзя воспроизвести расчёт и сопоставить его со своей площадкой.

Особенно важны абсолютные значения расхода воды. Формулировка «минимум вдвое» показывает относительную разницу, но не говорит, экономит объект тысячу или миллион кубометров за срок эксплуатации.

Спецификация под задачу

Для нового плотного GPU-кластера запрашивай коммерческое предложение на такую архитектуру:

GPU-серверы с direct-to-chip охлаждением и подтверждённой производителем работой при подаче +45 °C;
подающий и обратный трубопроводы от каждого сервера;
коллекторы на уровне стоек;
CDU между серверными контурами и контуром здания;
сухой наружный охладитель как основной способ отвода тепла;
градирня или другой резервный контур только там, где его требует климатический расчёт;
резервирование насосов и CDU по требованиям доступности площадки;
измерение расхода воды и электроэнергии отдельно для охлаждения.

Температуру +45 °C нельзя назначить по статье. Её должен разрешать производитель выбранного сервера. Если оборудование допускает только +32 °C, проект считают для +32 °C либо меняют серверную платформу.

Поставщику нужны четыре исходных параметра: допустимая температура подачи серверов, климатический профиль площадки, тепловая мощность стоек и выбранный наружный контур. В ответе должны стоять рядом два расчёта — воздушный и жидкостный — с расходом воды, потреблением энергии, составом оборудования и капитальными затратами.

Вердикт простой. Под новый GPU-кластер жидкостный контур проектируй вместе с серверами и отдельно проверяй вариант +45 °C. Для действующей воздушной серверной с корпоративными приложениями цифра Schneider «минус 50%» не обосновывает модернизацию: она описывает модель ЦОД на 100 МВт, а не экономику твоего объекта.