Кондиционирование серверных помещений: особенности выбора кондиционера

Отличия климат систем для серверных

Выбирая кондиционер для серверной необходимо учитывать, что аппаратура, установленная там, достаточно дорогостоящая и может выйти из строя от перегрева.  Большая теплоотдача считается побочным эффектом ее работы. Практически весь объем (85%) потребляемой электроэнергии сервера  преобразуется в тепловую. Постоянно включенный кондиционер для серверной комнаты защищает дорогостоящее оборудование от вероятности перегрева.

В отличии от бытовых приборов, он должен обладать специальными возможностями:

• Соблюдение температурных параметров 18-22 C°, при влажности 20-70%. Такими способностями может обладать только прецизионный кондиционер для серверной, способный точно выдерживать заданный режим.
• Наличие необходимого запаса надежности. Для этого обычно достаточно установки комплекта дублирублющего оборудования;
• Способность обеспечить отсутствие пыли в помещении. Пыль негативно сказывается на работе серверов;
• В процессе его работы не должно образовываться статическое электричество.

Особенности зимней эксплуатации

Считаясь всесезонными, летне – зимние кондиционеры для серверных должны обеспечивать необходимый температурный режим, даже когда за окном – 30 C°. Таких возможностей нет у обычных бытовых приборов. В них отсутствует необходимое для этого оборудование:

• Регулятор давления конденсации;
• Системы подогрева масляного картера;
• Система подогрева дренажа.

Все вышеперечисленное имеет кондиционер +для серверной +с зимним комплектом, способный эффективно работать в экстремальных условиях.

Подбор мощности кондиционера

Мощность климат систем подбирается с учетом требований СН512-78. Прежде чем выполнить расчет мощности кондиционера для серверной, необходимо определить исходные данные:

• Требуемые параметры температуры и влажности. Они беруться из паспортов установленного в комнате оборудования. Если помещение требует дополнительного увлажнения, имеет предпочтение прецизионная климат-система;
• Необходимую мощность кондиционера +для серверной, ее принимают с запасом 50%  (в случае, когда устанавливается 3 прибора) или даже 100%(когда монтируется 2 комплекта). Это делается для того, чтобы один всегда находился в резерве;
• Делая расчет кондиционера +для серверной используют паспортные значения тепловыделений всего установленного оборудования. Если они отсутствуют, допускается принимать значения равные 85% их установленной мощности.

Проблемы кондиционера зимой

Минусовая наружная температура в зимнее время приводит к проблемам в работе климатических установок:

• Увеличивается вязкость масла компрессора, ухудшаются его свойства. В момент запуска усиливается трение запчастей.
• Обледенение лопастей вентилятора внешнего блока.
• Масло из компрессора при постоянной работе растворяется в фреоне.
• Выведение дренажного шланга в целях экономии осуществляется на улицу. При отрицательной температуре вода в нем замерзает, образую пробку, препятствующую отводу конденсата.

Решением проблем является выбор кондиционера для серверной с зимним комплектом. В него входят:

• Кабель для подогрева картера компрессора. Масло становится жидким, исключается терние деталей, приводящее к быстрому износу. Нагревательный кабель мощностью 30-50 Вт устанавливается в нижней части компрессора.
• Обогрев дренажа осуществляется кабелем, одетым на трубку.
• Регулятор скорости вращения вентилятора наружного блока. Электронное устройство устанавливается в разрыв питания вентилятора. Блок регулирует обороты от 0 до 100%. Скорость выбирается по показаниям датчика температуры.

Фрикулинг

Free-cooling – система, использующая для охлаждения прямой забор уличного воздуха. Относится к энергоэффективным, экологичным установкам охлаждения.  Зависит от температуры снаружи. Целесообразно устанавливать в северных районах, где круглогодичная температура невысокая.

В наших широтах использовать фрикулинг круглый год не представляется возможным, скорее как вспомогательный вариант в холодное время года.

Кроме того, необходимо учитывать степень чистоты входящего воздухопотока. При достаточной загрязненности придется много времени, сил, финансов тратить на очистку воздушных фильтров, установку продувных вентиляторов. Выходом может стать использование отдельных воздушных контуров с установленной рекуперацией тепла.

Прямой фрикулинг забирает уличный воздух напрямую, исключая проблему пересушенности прохладного воздухопотока. При этом не всегда атмосферная влажность может соответствовать требуемой для серверных стоечных установок.

Ротация и резервирование

Для обеспечения непрерывного охлаждения сервер-помещений рекомендуется устанавливать ротацию и резервные кондиционеры. Ротационный блок регулирует очередность работы основной охладительной установки и резервной. Термодатчики определяют температуру внутри помещения, непосредственно возле самих внутренних модулей охлаждения.

Функции ротации:

• попеременное включение в работу климатического оборудование, что увеличивает их срок службы в 1,5-2 раза;
• подключение резервного устройства в случае выхода из строя основного, подача сигнала по локальной сети;
• контроль за температурно-влажностными показателями;
• отключение оборудования при аварии.

Прецизионные кондиционерные системы

Данная категория кондиционерных систем отличается от остальных высокой точностью работы. Сплит-системы позволяют установить четкие показатели по температуре и содержанию влаги с минимальной погрешностью. Прецизионные кондиционеры стоят дороже обычных, но благодаря длительному сроку службы затраты полностью себя окупают. Такие устройства способны непрерывно работать до двух десятилетий, причем оборудование не нуждается в частом техническом обслуживании!

Благодаря фильтрам воздух в серверной удается очищать от бытовой пыли, накопление которой провоцирует поломки электронных устройств. Климатическая техника данного типа рассчитана на бесперебойную работу и в заморозки, и в летний зной, так как она нечувствительна к перепадам температуры.

Прецизионные кондиционеры можно подключить к приборам удаленного наблюдения и контроля, чтобы следить и управлять микроклиматом в серверной через компьютер.

Именно такой вид устройств самым положительным образом себя зарекомендовал при оснащении помещений, где установлена аппаратура. Многие производители серверного оборудования дают гарантию на свои устройства, только если их эксплуатация производится в помещении с прецизионным кондиционером.

Требования к кондиционерам для серверной

— оборудование, применяемое для кондиционирования серверных помещений, должно обладать высокой надежностью;

— суммарная мощность кондиционеров (без учета резервных) должна быть достаточной для поддержания температур в диапазоне от 18 до 24 градусов, а также предусматривать резерв на наращивание телекоммуникационного оборудования (расчет мощности кондиционера для серверной см. ниже);

— для кондиционирования серверных помещений должно быть предусмотрено 50% или 100% резервирование по количеству независимых кондиционеров (резервирование кондиционеров для серверной см. ниже);

 — кондиционеры в серверных должны быть адаптированы для работы на охлаждение при отрицательных температурах наружного воздуха (низкотемпературные комплекты для кондиционирования серверных помещений см. ниже);

— с целью повышения безопасности телекоммуникационного и серверного оборудования, а также для равномерного износа кондиционеров, в наиболее важных серверных и дата-центрах рекомендуется применять блоки автоматики для управления работой кондиционеров (применение согласователя работы кондиционеров СРК-D см. ниже).

Выбор мощности кондиционера

Мощность кондиционера для серверной один из основных параметров, на который следует обращать внимание при выборе. При этом необходимо помнить о том, что каждый дополнительный киловатт приводит к значительному удорожанию агрегата

Пример кондиционирования серверной комнаты

Поэтому, для определения экономически целесообразной модели кондиционера необходимо учитывать целый ряд факторов:

• Рассеиваемая тепловая мощность. Данный показатель определяется исходя из 70% суммарной мощности блоков питания всей эксплуатируемой компьютерной техники и 20% мощности источников бесперебойного питания.
• Удельная стоимость компьютерной техники, которая определяется отношением цены оборудования к рассеиваемой мощности.

Исходя из этих данных, при помощи несложной таблицы и выполняется расчет кондиционера для серверной. При этом стоит учитывать то, что мощность климатической техники минимум в два раза должна превышать рассеиваемую мощность.

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

Как подобрать охладительную систему

При выборе руководствуются многими критериями, требованиями, санитарными нормами: количество теплоприотоков, мощность компьютерной техники, месторасположение, географические, атмосферные показатели, структура здания и т.д. Лучше всего это доверить специалисту, особенно когда рассчитывается охлаждение больших площадей.

Подбор мощности системы кондиционирования можно произвести на сайте фирмы, специализирующейся в данной области. Предоставляемый калькулятор поможет рассчитать необходимую производительность, нужно лишь указать параметры: площадь комнаты, высота потолка, количество техники, персонала. Кратность воздухообмена и т.д.

Охладительное оборудование устанавливается во всех сервер-помещениях. Структурные особенности комнаты, месторасположение, количество компьютерной техники и т.д. – все это обоснование выбора определенной модели, вида охлаждающего устройства или их совокупности.

https://youtube.com/watch?v=QfqLmDroRms

Подбор оборудования

Подобрать кондиционер для помещения, в котором располагается незначительное количество компьютерного оборудования не так сложно. Как правило, данные Объекты охлаждаются бытовыми системами, а расчет требуемой мощности не сложный и производится достаточно быстро.

Но, несмотря на всю кажущуюся простоту и наглядность не рекомендуем Вам производить данные работы своими силами или с привлечением неквалифицированных специалистов.

В данной работе достаточно нюансов, а допущенные ошибки могут в дальнейшем обернуться серьезными финансовыми потерями.

Если говорить про масштабные помещения с большим количеством компьютерных установок, требующих точного поддержания температуры и влажности, то в этих случаях, как правило, использование бытового оборудования смерти подобно. Такие задачи решаются промышленным прецизионным оборудованием.

Обращайтесь, и мы выполним для Вас разработку оптимального решения кондиционирования серверных помещений!
Наши гарантии – это не пустые обещания. Они четко прописаны в Договоре, который мы заключаем с каждым Заказчиком!
Отправьте нам сообщение

Прецизионные кондиционеры и расчет параметров серверной

Прецизионные системы обеспечивают охлаждение, прогрев и вентиляцию серверных с большой общей площадью и с мощным оборудованием в любом количестве и комплектации. Оборудование может работать в бесперебойном режиме до двадцати лет.

В чем отличие прецизионного оборудования от сплит-систем:

1. Оптимальный микроклимат на больших площадях обеспечивается высокой мощностью;
2. Длительный период работы в непрерывном режиме;
3. Стабильность работы при любых наружных температурах;
4. Наличие дистанционного управления, часто с визуальным контролем параметров;
5. Простая интеграция в общую систему вентиляции и климат-контроля;
6. Низкий уровень собственных шумов.

Оборудование является главной причиной повышенного выделения тепла, количество которого указывается в техпаспорте каждого сервера. Также этот параметр можно просчитать самостоятельно. Для этого необходимо измерить силу тока в кабеле питания (в сетевом кабеле). При силе тока 30 А и напряжении сети 380 В мощность оборудования будет равна 11400 Вт, а тепловая мощность – соответственно 11,4 кВт.

В серверной с большой площадью должно быть предусмотрено место для нахождения двух человек из обслуживающего персонала. Тепловыделение одного движущегося человека составляет в среднем 0,175 кВт, то есть, для двух работников параметр будет равен 0,35 кВт.

В серверной без окон будет монтироваться искусственное освещение, которое также выделяет тепло – даже современные экономичные светильники холодного света. Мощность лампы указывается в ее техпаспорте или рассчитать, если такой документации нет. Например, серверное помещение оборудовано 10 светильниками, каждый из которых имеет 4 лампы мощностью по 40 Вт. Расчет следующий: 10 х 4 х 40 х 0,7 = 1,12 кВт (приток тепла от светильников), где 0,7 — коэффициент затрат электроэнергии на осветительные приборы.

Как рассчитать тепловую мощность отопительной системы в серверной? Если отопление центральное, то летом оно не работает, но для любых систем отопления должна быть предусмотрена возможность их отключения в холодное время года. Тепловая мощность от централизованной системы отопления составляет приблизительно 110 Вт/м2 или 0,11 кВт/м2. Общий приток тепла от радиаторов будет равен: 40 м2 х 0,11 кВт = 4,4 кВт. Теперь можно свести все расчеты для определения общего тепловыделения в серверном помещении:

По результатам расчетов видно, что минимальная производительность прецизионного кондиционера должна быть ≥ 20,13 кВт. Также, исходя из полученных результатов, определяются параметры дублирующего климатического оборудования.

Какими характеристиками должен обладать кондиционер для серверной

В первую очередь важен не тип кондиционера, который выбран для помещения серверной, а продолжительность бесперебойной работы. Он должен работать круглый год в лютые холода и летнюю жару. Никаких отключений на перерыв или выходной быть не должно. Именно поэтому лучше сразу брать агрегат с зимним комплектом, потому что иначе он не сможет работать в холодный сезон.

Климатическое оборудование для серверной должно отвечать следующим требованиям:

Определенные требования есть к протяженности фреоновой магистрали. Если серверная расположена далеко от наружной стены постройки, то предельной длины трассы некоторых моделей может не хватить для соединения наружного и внутреннего блоков. На рынке есть не так много производителей климатической техники, которые имеют в своем ассортименте модели с длиной фреоновой трассы более 15 м. Поэтому при выборе по этому показателю нужно учитывать место расположения серверной внутри здания.

Мультисплит-система

Включает в себя наружный блок с подключенными к нему несколькими (от 2 до 5) внутренними блоками мощностью 2-5 кВт. Чаще всего это настенные модели, но могут быть сочетания блоков канального, кассетного, потолочно-напольного типов кондиционеров.

Мультисплит-система

Мультизональная система устанавливается для обслуживания большого количества помещений. Для каждого из них выбирается наиболее оптимальный вариант внутреннего блока.

Наружный и внутренние блоки могут располагаться на расстоянии до 100 м. Охлаждающая система общая для всех блоков, каждый из которых потребляет холод/тепло по необходимости.

Достоинства	— долгий срок службы — экономия электроэнергии — оптимальный тип внутреннего блока для каждого помещения — возможность использования для большого количества помещений (4-32) — комбинация разных типов внутренних блоков — уменьшение количества внешних блоков
Недостатки	— высокая цена — сложная установка — длинные коммуникационные пути
Сфера применения	большие квартиры, офисы, частный дом, общественные места

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.

Характеристики кондиционера для помещения с серверным оборудованием

Очень часто подбор климатического оборудования в серверную комнату ложится на IT специалистов, поэтому выбор нужного типа сплит-системы ограничивается их личными предпочтениями

Но, на самом деле совершенно неважно какого типа кондиционер для серверной комнаты будет охлаждать в ней воздух, важно то, что он должен бесперебойно работать в течение продолжительного времени, 365 дней в году, «без перерывов и выходных», в стужу при -30С° и в жару +45С°. Для того чтобы кондиционер мог функционировать в таком температурном режиме нужно изначально приобретать его с «зимним комплектом»

Обозначим необходимые требования климатической системы для серверного помещения:

Зимний комплект. Такие известные производители как: DAIKIN, MITSUBISHI ELECTRIC, и еще некоторые компании, по заказу могут сразу установить «зимний комплект» на свою климатическую технику. Можно поступить и по-другому: сначала приобрести кондиционер, а уж потом, в условиях авторизованного сервисного центра установить его на оборудование, но перед этим, следует прояснить вопрос о гарантийном обслуживании. Некоторые компании-производители отказывают потребителям в гарантийном обслуживании после установки «зимнего комплекта», а некоторые его уменьшают вполовину. Правда, основные игроки на рынке климатической техники, все же оставляют гарантию неизменной.

Ротация и резервирование. На сегодняшний день деятельность практически каждого предприятия зависит от компьютеров, поэтому невозможно себе представить, что будет при выходе из строя серверов и локальной сети. Именно в целях повышения надежности системы кондиционирования, многие хорошие руководители устанавливают в серверное помещение несколько установок, которые объединяются в единую сеть специальным ротационным устройством. Во время выхода из строя одной сплит-системы, устройство автоматически введет в строй резервный кондиционер. В рабочем режиме, одна техника будет останавливаться на отдых и обслуживание, а другая, автоматически вводится в эксплуатацию.

Автоматика для дистанционного наблюдения и управления климатическими показателями в комнате в серверами. Это не самое обязательное условие, и поэтому многие руководители предприятий не придают автоматике должного значения. Но намного удобнее следить за всеми температурными показателями через монитор компьютера, где данные будут отображаться в виде таблиц и графиков, а каждая неисправность, ее характер и степень опасности будет выводиться на экран в виде всплывающих сообщений, сопровождающихся звуковым сигналом. Длина фреоновой магистрали. Это очень важный показатель при выборе конкретной модели сплит-системы для кондиционирования серверной, ведь ее наружный блок должен находиться на уличной стене или на крыше

Важно! Далеко не все производители климатической техники имеют возможность предложить модели кондиционеров с длиной фреоновой магистрали более 15 метров

При выборе на это следует обратить особое внимание

Какими характеристиками должен обладать кондиционер для серверной

В первую очередь важен не тип кондиционера, который выбран для помещения серверной, а продолжительность бесперебойной работы. Он должен работать круглый год в лютые холода и летнюю жару. Никаких отключений на перерыв или выходной быть не должно. Именно поэтому лучше сразу брать агрегат с зимним комплектом, потому что иначе он не сможет работать в холодный сезон.

Климатическое оборудование для серверной должно отвечать следующим требованиям:

Определенные требования есть к протяженности фреоновой магистрали. Если серверная расположена далеко от наружной стены постройки, то предельной длины трассы некоторых моделей может не хватить для соединения наружного и внутреннего блоков. На рынке есть не так много производителей климатической техники, которые имеют в своем ассортименте модели с длиной фреоновой трассы более 15 м. Поэтому при выборе по этому показателю нужно учитывать место расположения серверной внутри здания.

Требования к кондиционированию серверных помещений

Для обеспечения оптимальных условий функционирования серверов оборудуются специальные помещения, обычно без окон, но с обязательным монтажом климат-систем. Помещения серверных могут быть не подключены к общей вентиляции, при этом из-за отсутствия воздушного потока влажность и температура могут быть повышенными. Критические значения этих параметров вредны и людям, и вычислительной технике, так как повышают аварийность эксплуатации компьютеров.

Поэтому серверные помещения должны эксплуатироваться в особых условиях:

1. Температура в помещении ≤ 25oС, оптимальное значение температуры – 15-22oС;
2. Процент влажности: в зимнее время 75%, в летнее – 65%;
3. Скорость потока воздуха в серверной ≤ 0,3-0,5 м/с;
4. Минимальное загрязнение воздуха;
5. Шумность оборудования ≤ 65 дБ.

Для минимизации отрицательно влияющих на работу оборудования факторов серверные должны оборудоваться мощными кондиционерами, выполняющими такие специфические задачи, как:

1. Поддержка оптимальной температуры в помещении с аппаратурой;
2. Очистка воздуха от микрочастиц;
3. Контроль и регулировка влажности.

Любой расчет кондиционирования в серверной направлен на повышение производительности оборудования. Стандартной практикой считается передача расчетов в руки специалистов. Точность расчетов определяется наличием данных об общей площади серверной, оборудовании помещения естественной и принудительной системами вентиляции, об общем количестве вычислительной техники, уровне теплоотдачи отдельного сервера, температуре и влажности в помещении без установленного компьютерного оборудования.

Требования к климатическому оборудованию в серверных:

1. Маломощные кондиционеры в серверных устанавливать не рекомендуется, так как они не способны обеспечить заданные параметры эксплуатации аппаратуры;
2. Должны быть смонтированы воздушные фильтры для задержки пыли;
3. Доукомплектование климатического оборудования «зимними комплектами», которые смогут удерживать температуру в серверной комнате вне зависимости от температуры, атмосферного давления и влажности на улице.

1. Регулятор оборотов электродвигателя вентилятора кондиционера, который предотвращает перегрев или переохлаждение испарителя при обдуве воздушным потоком температурой ≥ +30oС и -20oС;
2. Обогреватель компрессора служит для прогрева масла в компрессоре, которое используется для смазки движущихся деталей;
3. Нагрев дренажного слива.

Каждый кондиционер должен дублироваться, чтобы не нарушать постоянство поддержания требований к специализированным помещениям. Поэтому стандартное решение этой проблемы – монтаж в помещении нескольких кондиционеров или их групп, объединенных в одно целое. Объединение обеспечивает блок ротации – он делает бесперебойным кондиционирование и вентилирование помещений с техникой, выделяющей достаточно много тепла при работе. В таких схемах кондиционеры включаются в работу поочередно.

При выходе из строя одной или нескольких единиц климатического оборудования их резервные копии включаются, и оптимальный температурный и влажностный режимы автоматически сохраняются. Поочередное включение кондиционеров обеспечивает бесперебойное их обслуживание, ремонт и постоянный контроль нагрузки на серверное оборудование.

5 Модели приборов

Кондиционеры Hisense выпускаются в настенной, потолочной и колонной комплектации. Могут функционировать при температуре до -35 градусов. Имеют режимы осушения, вентиляции, обогрева и охлаждения, а также автоматический. Модели снабжены дисплеем и пультом ДУ. Показатели мощности аналогичны предыдущей марке. Цена продукции 19790−120435 р.

Настенные сплит-системы от компании Mitsubishi Electric обладают мощностью охлаждения от 2,3 до 8 кВт. Инвертор в них отсутствует. Зимний набор рассчитан до -35 градусов. Дополнительные режимы — осушение и вентиляция. Стоимость составляет от 39990 до 96990 р.

При подборе сплит-системы для охлаждения серверной комнаты нужно учитывать комплектацию устройства, набор дополнительных функций, длину магистрали и мощность прибора. Дорогостоящие кондиционеры вполне окупаются благодаря своей бесперебойной работе и долгому сроку эксплуатации.