Некоторые нюансы эксплуатации согласователей работы кондиционеров
Согласователи работы, как и блоки ротации кондиционеров, позволяют оптимизировать эксплуатацию климатической системы, состоящей из нескольких отдельных агрегатов либо двух-трех внутренних блоков, подключенных к одному компрессионному (мультисплит). Ротация необходима для значительного повышения эффекта от функционирования климатического оборудования, полной и равномерной выработке его ресурса. Применение управляющих устройств приводит к следующим преимуществам:
- Экономический эффект. Рациональная эксплуатация системы позволяет значительно снизить затраты на ее ремонт, замену вышедших из строя компонентов.
- Обеспечение заданных температурных параметров в помещении. Даже выход из строя одного из блоков, подключенных к согласователю работы, не приведет к нарушению температурного режима. При этом большинство современных модификаций данных устройств автоматически подают информационный сигнал оператору либо другому лицу, ответственному за работу системы.
В нормальном режиме согласованная система кондиционирования из двух агрегатов функционирует следующим образом: отработав заданный временной промежуток, блок отключается. Незадолго до этого события (обычно достаточно десяти минут) осуществляется активация второго, который по прошествии такого же периода так же «передает эстафету» первому. Можно устанавливать различное время попеременной работы в пределах от одного часа до одной недели. В большинстве случаев оптимальной считается посуточная эксплуатация.
В случае регулирования работы системы из трех кондиционеров функционирование каждого из них происходит согласно следующему алгоритму.
К примеру, время выхода на рабочий режим — десять минут, период ротации — двенадцать часов. На протяжении одиннадцати часов пятидесяти минут одновременно активны два кондиционера из трех. За десять минут до окончания цикла активируется третий агрегат, и в системе оказываются работающими сразу три климатических устройства. По завершении двенадцатичасового периода работы один из кондиционеров (к примеру, №1) деактивируется, становясь резервным. Еще через двенадцать часов в резерв попадает кондиционер №2. И так далее с цикличностью в двенадцать часов поочередно один из блоков «отдыхает», чем обеспечивается равномерность износа технологического оборудования.
К дополнительным функциям, присущим многим современным модификациям согласователей работы кондиционеров, относятся:
- Возможность включения местного аварийного сигнала. Помимо сетевого уведомления производится активация местного звукового оповещения, сигнализирующего о выходе из строя одного из кондиционеров либо нарушения температурного режима в помещении. Эта функция включается и выключается при необходимости.
- Также оператором выставляется количество перезапусков в случае выхода на аварийный режим и временная задержка включения аварийного звукового сигнала.
- Определение критических ситуаций, к примеру, образование источника задымления, открытого огня. Для этого соответствующие термодатчики, дымо-/газоанализаторы присоединяются к управляющему модулю согласователя работы кондиционеров.
Особенности серверной
При выборе сплит-системы в первую очередь необходимо учесть, что представляет собой серверная комната. Как правило, это небольшое изолированное помещение без окон. Нередко серверы размещают в комнатах, которые можно использовать только в хозяйственных целях, так как здесь не предусмотрена вентиляция.
Для кондиционирования таких помещений необходима довольно мощная техника, ведь здесь постоянно стоит жара и духота. Чтобы избежать поломок серверного оборудования, нужно соблюдать рекомендованный для его эксплуатации температурный режим и уровень влажности. По этой причине далеко не любая модель техники может использоваться в качестве кондиционера для серверной.
Технические характеристики модуля согласования для кондиционеров
- контроль одинаковой выработки основного и резервного устройства;
- автоматический перезапуск сплит-систем после включения питания;
- измерение температуры в комнате;
- индикация состояния климатической техники;
- сообщение о внештатной ситуации;
- информация о системе и история основных событий записывается и хранится в энергонезависимом ОЗУ.
Согласователь для кондиционеров представляет собой устройство на базе микропроцессора, осуществляющее сбор и обработку данных, а также управляющее климатическими блоками. Технические параметры СРК:
- напряжение питания – 220 В ;
- ток потребления – 0,5 А;
- частота тока – 50 Гц;
- тип питания – переменный однофазный ток;
- класс защиты – IP40.
Модуль комплектуется датчиком температуры воздуха, работающим в диапазоне от -50° до +125°C. Климатические системы подключаются к согласователю через адаптеры, установленные на внутреннем блоке. Режим переключения задается таймером. В зависимости от модели допускается установка периода от 1 часа до 10 дней. При тестовом подключении блока согласования кондиционеров запускаются обе климатические системы, подключенные к нему. Затем резервная установка отключается, а основная охлаждает серверное помещение.
Согласователи СРК-М совместимы с кондиционерами различных производителей. Различаются способы подключения: Daikin – через адаптеры, Mitsubishi Heavy – напрямую в разъему Cn-T или плате внутреннего модуля, Mitsubishi Electric – зависит от серии, может осуществляться через сухие контакты, адаптер или напрямую. Для кондиционеров других производителей может возникнуть необходимость купить силовые реле, которые устанавливаются в цепь питания внутреннего модуля.
В промышленных и полупромышленных климатических установках управление обычно выполняется через сухие контакты.
Как подобрать охладительную систему
Необходимо ознакомиться с рядом требований, которым в обязательном порядке должен соответствовать кондиционер в серверную:
Возможность монтажа оборудования для работы при минусовых температурах.
Выбирая оборудование из линейки известных торговых марок, покупатель может сразу установить «зимний комплект» на сплит-систему. Некоторые потребители решают купить кондиционер, а затем провести его модернизацию на базе сервисного центра. В этом случае необходимо предварительно выяснить, как это отразится на условиях гарантийного обслуживания. Определенные бренды снимают с гарантии технику, если на нее был установлен «зимний комплект». Другие компании более лояльно относятся к этому вопросу, но все же сокращают срок гарантийного обслуживания. Чтобы избежать подобных проблем, выбирайте кондиционер в серверную из ассортимента самых влиятельных марок, которые оставляют гарантию неизменной.
Возможность установки резервного устройства.
Работу современного предприятия сложно представить без компьютеров. Если серверное оборудование выйдет из строя из-за перегрева, деятельность компании будет полностью парализована. Чтобы повысить надежность сплит-системы, целесообразно установить в серверном помещении не одну, а несколько климатических установок. При помощи специального устройства для ротации они объединены в общую сеть. Если из-за поломки выйдет из строя один кондиционер, то автоматически начнет свою работу резервное устройство, что позволит избежать перегрева.
Систему резервирования используют и при работе в штатном режиме. Согласно установленному графику, один кондиционер на время сможет останавливаться, а другой в этот период будет поддерживать нужный температурный режим. Переключение между устройствами происходит автоматически.
Возможность дистанционного наблюдения и управления кондиционированием.
В целом без системы дистанционного наблюдения можно обойтись, однако ее преимущества уже успели по достоинству оценить многие руководители компаний. Благодаря автоматике можно проводить мониторинг работы кондиционера при помощи компьютера. Показатели температуры и влажности будут отображаться на экране, а при возникновении неисправности оператор получит визуальный и звуковой сигнал. Это позволит оперативно отреагировать на ситуацию и принять нужные меры безопасности.
Размеры магистрали для подачи фреона.
При покупке сплит-системы в серверную размер магистрали для фреона является очень важным критерием. При монтаже климатической установки ее наружный блок будет устанавливаться на стене или крыше снаружи здания. В линейке большинства производителей климатического оборудования представлены модели кондиционеров, у которых длина магистрали варьируется в пределах 15 м, поэтому этот фактор обязательно следует учесть.
Показатели температуры воздуха в серверной
Блоки ротации внедрены в системы кондиционирования многих лабораторий, дата-центров, производственных цехов в наукоемких отраслях промышленности. Это неотъемлемый элемент оснащения серверных комнат, которые имеются едва ли не в каждой серьезной организации.
В век информационных технологий даже новые, развивающиеся компании стремятся использовать собственное серверное оборудование для обработки, хранения и обмена данными с партнерами и клиентами.
Под серверное оборудование выделяется отдельное технологическое помещение, так называемая серверная комната, где необходимо поддерживать условия эксплуатации, указанные в технической документации заводом-изготовителем. В частности, одним из важнейших параметров является температура воздуха.
По рекомендации Американского общества инженеров по отоплению, холодильному оборудованию и кондиционированию воздуха (ASHRAE), температура в серверных должна быть в пределах от 18 °С до 27 °С. Большинство специализированных компаний, к примеру, предоставляющих услуги хостинга, не допускают повышения температуры воздуха выше 24 °С.
Настолько строгие температурные рамки обусловлены эксплуатационными особенностями серверных компьютеров. Локальный перегрев тех или иных устройств, входящих в состав сервера, приводит к их поломке
В итоге все сводится к потере важной информации, срывам в производственных, коммерческих, логистических процессов и, как следствие, к утрате репутации и прибыли
Современный сервер оснащен внутренней системой отвода тепла. Охлаждаются всех внутренние компоненты, выделяющие тепло во время своего функционирования. Но невозможно полностью избежать теплообмена вследствие негерметичности корпуса. Несмотря на радиаторы и даже жидкостное охлаждение, температура внутри корпуса будет близка к температуре окружающей среды.
Наиболее чувствительны к климатическим условиям эксплуатации следующие компоненты:
- центральный процессор;
- жесткий диск;
- оперативная память.
При повышении температуры, происходит расширение материалов, из которых изготовлены компоненты жесткого диска. Это приводит к выходу из строя магнитных дисков, головок, системы позиционирования
Проблемы с жестким диском чреваты потерей важной информации
В современных серверах устанавливаются оперативные запоминающие устройства, снабженные собственной пассивной системой охлаждения (радиаторами). Но положение дела от этого не меняется. Радиаторы могут спасти ОЗУ только при очень кратковременном и незначительном повышении температуры. Но при более сильном прогреве воздуха они неэффективны.
Система защиты процессора автоматически срабатывает на перегрев, что ведет к отключению сервера и невозможности его нормальной, бесперебойной эксплуатации. Не переносят высокую температуру и многие микрочипы, в частности на южном и северном мостах.
Не стоит рассчитывать, что если наружная (уличная) температура находится в приемлемом диапазоне, можно отказаться от охлаждения воздуха в серверном помещении. Необходимо учитывать все показатели тепловыделения и притоки тепла. Так, тепловая мощность серверов составляет 80-90% от потребленной электрической мощности и зачастую превышает 1 кВт.
Итак, использование дорогостоящего и важного для решения бизнес-задач оборудования, чувствительного к повышению и колебаниям температуры, требует правильно организованного кондиционирования, в котором каждая сплит-система должна работать бесперебойно
Резервирование и ротация кондиционеров
В некоторых помещениях к уровню температуры и ее стабильности предъявляются жесткие требования.
Примерами могут служить:
- серверные;
- научные лаборатории.
Для них изменение параметров микроклимата из-за возрастания нагрузки на климатическое оборудование или при выходе его из строя становится критическим. Чтобы избежать нештатных ситуаций нередко применяют климатические системы, включающие несколько кондиционеров, постоянно находящихся в работе и дополнительные (резервные) блоки.
Блок ротации кондиционеров
Резервирование позволяет:
- Создать запас мощности на случай непрогнозируемого изменения температуры внутреннего или наружного воздуха, которое не может быть скомпенсировано суммарной производительностью рабочих блоков.
- Восстановить общую производительность системы при выходе рабочих блоков из строя.
- Обеспечить мощность системы и стабильность температуры при остановке части рабочих блоков для профилактических работ.
- Упростить масштабирование системы поддержания климата, например, при расширении производства или увеличении количества серверов в дата-центре.
При организации таких систем используют несколько методов резервирования
Избыточностью производительности
При таком методе суммарная производительность кондиционеров в системе превышает расчетную на 10-100%, и все устройства работают одновременно. В этом случае при выходе из строя или выводе на профилактику одного или нескольких блоков потеря производительности компенсируется возрастанием загрузки остальных. Расчет производится таким образом, чтобы возросшая загрузка не превышала номинальных значений для каждого блока.
Преимуществами такой системы являются:
- Равномерный износ всех устройств.
- Простота организации системы, практически не требующей дополнительного оборудования.
Мнение эксперта
Старостин Константин Адреевич
Специалист по монтажу и обслуживанию кондиционеров
Основным недостатком следует считать работу каждого из устройств системы в режиме далеком от номинального, что неизбежно снижает КПД и приводит к увеличению расходов на эксплуатацию.
Особенности монтажа на примере БУРР-1
Как выполняется монтаж покажем на конкретном примере. В России широко распространены блоки управления ротацией и резервированием БУРР-1, работающие совместно с блоками исполнительными специализированными БИС-1. Количество исполнительных блоков может варьироваться в зависимости от общего количества кондиционеров в системе.
Схема подключения БУРР-1 и БИС-1 с передачей сигналов по инфракрасному каналу, с возможностью согласования работы 15 кондиционеров
В комплектацию БУРР-1 помимо самого прибора входит датчик температуры. Исполняющие блоки приобретаются для каждого кондиционера. Комплектуются ИК-зондом и двусторонней самоклеящейся прокладкой для его фиксации. Отдельно приобретается термодатчик.
Отметим, что комплектация согласователей зависит от завода-производителя и часто включает весь необходимый набор термодатчиков и вспомогательных аксессуаров.
Перед началом монтажных работ оборудование обесточивается, соблюдаются другие требования по технике безопасности.
БУРР-1 имеет пластиковый корпус, удобный для установки на специальный металлический профиль – DIN-рейку, которую размещают на электрощите, рядом с автоматами защиты. Для этой цели подходит DIN-рейка длиной 3,5 см.
БИС-1 устанавливают над кондиционером или непосредственное на корпус кондиционера с фиксацией на самоклеящейся двухсторонней прокладке. В области входа направляющих жалюзи фиксируют датчик температуры. Именно здесь он сможет уловить поток холодного воздуха и определить, что кондиционер находится в работающем состоянии.
Также в системе необходим один общий выносной термодатчик, который устанавливают в держателе на стене в серверной комнате на равном расстоянии от кондиционеров. На этот датчик не должно оказываться стороннее тепловое воздействие, например, исходящее от радиаторов отопления.
При возможности организовать электропроводку управляющий блок БУРР-1 можно установить вне щитовой, например, на стене или даже в соседнем помещении.
К БУРР-1 прилагается паспорт и подробная инструкция, где даются рекомендации по монтажу и приводятся схемы, одним из достоинств модели является подключение термодатчика и электропитания без соблюдения полярности
Зонд излучателя устанавливают таким образом, чтобы он «смотрел» в фотоприемник кондиционера с расстояния не более 10 см при допустимом угле отклонения 45-60 градусов.
Дальность передачи устойчивого радиосигнала составляет 50 метров. То есть, это предельное расстояние между основным и исполнительным блоками. Желательно его уменьшить, чтобы снизить уровень помех, исходящих от сторонней аппаратуры.
Следует выделить такие особенности монтажа:
- отсутствие кабельных линий;
- возможность расширения системы;
- реализация разных схем резервирования.
При подключении блока ротации кондиционеров не придется протягивать кабель для передачи управляющих сигналов, что помимо прочего экономит пространство в серверной комнате. Состав системы кондиционирования вариативен.
В нее можно включить разное количество кондиционеров, отличающихся по своей мощности. Развиваясь и наращивая оснащенность серверной комнаты, компания по мере необходимости может включать в систему новые кондиционеры (всего до 15 аппаратов).
Расчёт мощности кондиционера для серверной
Расчетом параметров климатического оборудования для помещений, где работает технологичная и телекоммуникационная техника должны заниматься профессионалы. Без квалифицированной консультации не обойтись.
Впрочем, довольно часто решение этого вопроса ложиться на плечи IT-специалистов. Как выполнить расчет кондиционера для серверной без необходимой квалификации? Для начала необходимо изучить технические паспорта на все оборудование, установленное в серверной. В этой документации необходимо найти количество тепла, которое выделяет каждое устройство в процессе работы. Все полученные значения нужно сложить и прибавить к полученному результату тепловыделение стен, после чего к этой сумме добавить еще 30% (для запаса мощности кондиционера).
Такой подбор кондиционеров для серверной может применяться лишь в исключительных ситуациях, если нет никакой возможности задействовать специалистов в области кондиционирования таких помещений.
К климатическим устройствам для серверных помещений предъявляются высокие требования в отношении надежности, так как их остановка может привести к существенным финансовым потерям, связанным с нарушением работы вычислительной техники и телекоммуникационного оборудования. В связи с этим, помимо кондиционера, в серверной комнате устанавливают резервное климатическое оборудование.
В отношении резервного кондиционера при учете площади серверной комнаты следует руководствоваться принципом: до 100% резервной мощности. Иными совами, вы удваиваете ваше оборудование.
Данная процедура поможет избежать проблемных ситуаций, когда во время остановки основной охлаждающей системы, резервная не сможет запуститься. Кроме, того поочередное включениевыключение кондиционеров позволит значительно увеличить срок службы климатической техники.
Для этой цели необходимо предусмотреть управляющее оборудование, осуществляющее ротацию всех систем. Такое оборудование должно обеспечивать стабильный микроклимат по попеременном включениивыключении климатических установок через определенные временные интервалы. При критичном возрастании температурных показателей включается резервный кондиционер. При превышении заданных параметров на диспетчерский пульт приходит сигнал уведомления. Ротационное оборудование может работать совместно с диспетчерскими системами, либо без них.
Четкая работа систем кондиционирования серверной обеспечивается наличием управляющего оборудования, которое контролирует:
- климатические показатели;
- функционирование ответственных узлов кондиционеров;
- циркуляцию фреона;
- поступающие сигналы о критических и аварийных ситуациях;
- временные промежутки работы отдельных модулей и их включениевыключение.
Отказ от установки резервного оборудования может иметь место при наличии возможности остановить работу серверного оборудования на время ремонтаобслуживания кондиционера, без ущерба для производственной деятельности предприятия. В тоже время, установка дополнительного устройства может предотвратить внеплановую остановку серверного оборудования, потерю важных информационных данных и другие негативные моменты.
Проблемы кондиционера зимой
Когда требуется выбрать сплит-систему для обустройства помещения с электроникой, необходимо учесть целый ряд параметров. Многие организации доверяют подбор техники IT-специалистам. В этом есть как плюсы, так и минусы, поскольку сотрудники, которые занимаются обслуживанием серверного оборудования, выбирают сплит-системы исходя из личных предпочтений без учета нюансов работы климатических установок.
При выборе кондиционера необходимо помнить, что в серверной комнате он будет работать постоянно и непрерывно независимо от погодных условий. В Москве и других регионах страны разбежка между зимними и летними температурами довольно существенна, поэтому сплит-системе придется функционировать и в зной, и в заморозки.
По этой причине стоит приобретать кондиционер в серверную, который рассчитан на установку «зимнего комплекта» оборудования.
Следует знать, что возможность подобной модернизации предусмотрена не у всех производителей
Прежде чем купить, ту или иную сплит-систему, на этот пункт стоит обратить внимание. Некоторые модели кондиционеров могут работать только в температурном диапазоне -10С°…-15С°, поэтому их нельзя использовать для охлаждения серверной
Типы кондиционеров, которые применяются в серверных
На сегодняшний день кондиционер для серверной может быть двух типов:
Тип 1. Сплит-системы с зимним комплектом.
Обычно для оснащения серверной используют 2-3 агрегата различных типов (или канальное оборудование). Такая техника отличается умеренной ценой и обеспечивает эффективное кондиционирование небольших серверных комнат.
Тип 2. Прецизионные кондиционеры.
Для больших серверных, где функционирует мощное оборудование по обработке больших объемов данных, будет целесообразно использовать прецизионные кондиционеры, обеспечивающие повышенную точность поддержание установленных режимов (температуры и влажности). Этот вид климатической техники не используется для небольших серверных. Дело в том, что на прецизионные кондиционеры для серверных цена на рынке достаточно высокая.
Сплит-системы
Стандартные бытовые кондиционеры можно устанавливать только в маленьких серверных (один серверный шкаф с кондиционером), потому что их мощности не хватит на охлаждение средних площадей. При этом следует выбирать модели, которые разработаны производителем специально для работы в зимний период при температуре -30 – 40⁰ С (например, Daikin). В крайнем случае, сплит-систему необходимо сразу оборудовать зимним комплектом.
Следует отдавать предпочтение устройствам, которые комплектуются длинными фреоновыми коммуникациями, что также очень важно для удаленного размещения серверов. Приобретаемый кондиционер также должен очищать воздух от пыли, которая вредит компьютерной технике, оседая на чувствительных микроэлементах
Приобретаемый кондиционер также должен очищать воздух от пыли, которая вредит компьютерной технике, оседая на чувствительных микроэлементах.
Минус сплит-системы – локальные очаги застоявшегося горячего воздуха, до которых не может добраться активное оборудование и низкая влажность воздухопотока.
Прецизионные кондиционерные системы
Позволяют точно, детально выставить оптимальные параметры влажности, температуры воздуха. Это дорогостоящие установки, которые зачастую разрабатываются под определенное помещение с заранее заданными параметрами микроклимата.
Отличаются большими габаритами, требуют подведения воды. Подают холодный воздух по вентаканалам, размещенным под полом или над потолком. Энергоэффективны благодаря четкой регулировке температурно-влажностного уровня, мониторингу всех показателей.
Прецизионное охлаждение предполагает размещение компьютерного оборудования рядами, где стойки образуют горячие и холодные воздушные коридоры. Через напольные проемы холодные потоки поступают к стойкам оборудования. Далее отработанный нагретый воздух поступает в горячий коридор, откуда удаляется вытяжной вентиляцией.
Чтобы увеличить эффективность прецизионной системы, снизить энергозатраты, были сооружены герметичные горячие/холодные коридоры, воздухопотоки которых не смешиваются.
Увлажнение воздуха
При работе ЭВМ выделяется большое количество тепла, поэтому воздух в комнате становится очень сухим. Поэтому кондиционеры регулируют и уровень влажности в помещении. Этот климатический параметр поддерживается при помощи увлажнителей в конструкции кондиционера.
Уровень влажности воздуха в серверной нужно выдерживать в интервале 40–55%. При этом необходимо избегать резких перепадов влажности — не более 6% в течение часа.
Схемы организации воздухообмена
Для комнаты с компьютерным и телекоммуникационным оборудованием, подходят следующие схемы организации воздухообмена:
«сверху вверх» — приточные и вытяжные установки расположены вверху комнаты (рис. а);
Целесообразна при тепловой нагрузке, не превышающей 350 ккал/час на 1 квадратный метр площади помещения.
«снизу вверх» — приток воздуха идёт снизу комнаты, затем он нагревается и выводится в верхней части через вытяжку (рис. б).
Целесообразна при тепловой нагрузке свыше 350 ккал/час на 1 квадратный метр площади помещения.
Обустройство и обслуживание
Проектирование системы вентиляции и установка оборудования должны осуществляться строго по строительным нормам (СНиП). Эти работы лучше доверить профессиональным мастерам, которые могут верно рассчитать параметры помещения и выбрать модели климатической техники. Монтаж также следует проводить с участием специалистов в области строительства.
Технику стоит настроить на дистанционное и автоматическое управление — тогда персоналу не придётся часто посещать серверную. Это позволит содержать комнату в чистоте и поддерживать в ней постоянный микроклимат. Техническое обслуживание систем вентиляции проводится раз в году.
Источники
- https://www.AirVentilation.ru/Kondicionirovanie-servernyh.htm
- https://tsar-climat.ru/articles/konditsionery-dlya-servernoy/
- https://ru-klimat.ru/articles/konditsionery-dlya-servernoy/
- http://ventilationpro.ru/konditsionirovanie/kondicionirovanie-servernojj-komnaty-trebovaniya-k-klimaticheskojj-tekhnike.html
- https://www.AirVentilation.ru/Kondicionery-dlya-servernyh.htm
- https://www.vidstroi.ru/kondicionirovanie/kondicionirovanie-servernyh
- https://www.Mitsubishi-climate.ru/Konditsionirovanie-servernoy-komnaty.htm
- https://VentingInfo.ru/konditsionery/v-servernoj
