Прецизионные кондиционеры в серверной: виды и обоснованность их выбора

4 Прецизионные устройства

Приборы этого типа обладают высокой точностью показателей. Погрешность показателей влажности в таких кондиционерах составляет не более 5%, а температуры — 0,5 градусов. Устройства имеют долгий срок службы, могут работать без перерыва до 20 лет. Но и стоимость такой продукции довольно высокая.

Прецизионные системы хорошо справляются с повышенной запыленностью помещения, в котором расположена электроника. Они идеально подходят для использования в серверных комнатах. У этих приборов есть ряд преимуществ:

1. 1. Точное определение и поддержание параметров воздушных масс.
2. 2. Длительная и непрерывная работа без необходимости обслуживания.
3. 3. Высокая надежность и долговечность.
4. 4. Возможность работы при резких скачках температуры.
5. 5. Хорошее взаимодействие с дистанционными устройствами для управления и контроля.

Сплит-система для серверной комнаты

Все, что написано выше подойдет скорее всего для крупных компаний. Стоят они недешево и для небольших компаний будут просто недоступны, да и сама серверная комната в большинстве случаев занимает площадь 1-4 м² по полу. Для охлаждения таких помещений используют обычные сплит-системы.

Предполагается, что такие кондиционеры будут работать круглые сутки и при любой температуре, поэтому к ним предъявляются очень большие требования:

• Надежность;
• Долгий ресурс работы;
• Желательно, чтобы была возможность удаленного управления.

Всем этим требованиям удовлетворяют кондиционеры марки Mitsubishi Electric. Чтобы продлить ресурс их работы устанавливают не один кондиционер, а два. Они работают по очереди: сначала один работает час, затем отключается и следующий час работает второй. И так постоянно. Даже если один из них сломается, то пока его чинят, будет работать второй кондиционер. Сама компания при этом будет функционировать в прежнем режиме.

Поочередную работу кондиционеров обеспечивает устройство ротации (например, УРК-2Т).

За счет устройства ротации также продлевается срок службы кондиционера, ведь по сути он работает в 2 раза меньше.

Что касается цены на все оборудование для серверной комнаты, то получится примерно так:

• Цена на кондиционер 75 тыс. рублей за 1 шт. А за 2 — 150 тыс. рублей;
• Зимние комплекты для работы при минусовой температуре (2 шт.) — 7,5 тыс. рублей;
• Цена на устройство ротации — 12 тыс. рублей;
• Монтажные работы — 20 тыс. рублей.

Т.е. порядок цен — это примерно 200 тыс. рублей.

Кондиционеры с системой непосредственного испарения с промежуточным контуром и выносным теплообменником.

В кондиционерах с промежуточным контуром конденсатор охлаждается незамерзающей жидкостью, циркулирующей в замкнутом промежуточном контуре. Обычно в промежуточном контуре используется гликолевая смесь (подобна жидкости в системе охлаждения автомобильных двигателей). Охлаждение циркулирующей жидкости производится в специальном наружном теплообменнике. Наружные теплообменники, также называемые сухими охладителями, оснащаются вентиляторами с регулированием скорости, которые позволяют регулировать давление конденсации хладагента.

Холодильный контур кондиционера заправлен необходимым количеством хладагента, поэтому при монтаже кондиционера требуются только прокладка жидкостного трубопровода, соединяющего блоки, установка насосов и наружных теплообменников.

1. испаритель;2. компрессор;3. конденсатор с охлаждением гликолевой смесью;4. замкнутый промежуточный контур охлаждения с гликолевой смесью;5. выносной теплообменник с воздушным охлаждением.

Основным недостатком двухконтурных систем является снижение производительности за счет использования промежуточного контура и гликолевого раствора.

Резервные мощности

На больших предприятиях, где компьютеры необходимы для поддержания технологических процессов, или в дата-центрах, обычно, устанавливают дублирующую климатическую систему, которая обеспечивает 100% резервной мощности.

На предприятиях поменьше, но хранящих на серверах важные данные, схему кондиционирования серверной комнаты выполняют с резервированием мощности в 50%. То есть устанавливают, например, три кондиционера, которые отключаются и подключаются так, что в любой момент времени пара из них работает.

В небольших же компаниях зачастую используют один дополнительный кондиционер. Такой способ называется резервированием N+1.

Резервные кондиционирующие устройства обязательно должны регулярно включаться, иначе в аварийной ситуации возникает риск, что резервные кондиционеры не работают.

Для того чтобы не зависеть от добросовестности системного администратора, мы рекомендуем  доукомплектовать систему модулем автоматического переключения мощностей.

Вам необходима надежная и недорогая система для охлаждения серверной комнаты?
Закажите звонок нашего специалиста для определения оптимальной для Вашего случая комплектации
Заказать обратный звонок

Монтаж и установка

Моноблочные модели могут быть установлены как снаружи, так внутри помещения. Наружный монтаж усложняет обслуживание, но улучшает доступ воздуха. При установке внутри помещения, необходимо подводить воздуховоды. Но обслуживание моноблока производить проще.

Потолочные модели обычно устанавливают по центру охлаждаемого или обогреваемого помещения. Подвод и отвод воздуха происходит через систему вентиляции или отдельные каналы. Часто эти модели устанавливают в подвесном потолке.

Шкафные прецизионные кондиционеры обычно устанавливают в помещении, которое необходимо кондиционировать. Оптимальным решением для охлаждения таких помещений является установка фальшпола (см. рис.). В таком случае кондиционер забирает нагретый воздух в верхней части, охлаждает его и подает под фальшпол. Оттуда он через вентиляционные решетки расходится по всему помещению.

Установка прецизионных кондиционеров с охлаждением через фальшпол.

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.

Требования к фильтрации воздуха

Не менее важной задачей системы вентиляции и кондиционирования для серверных помещений является борьба с пылью. Пыль представляет большую угрозу, так как, попадая на электронные носители, ленты и диски, она может спровоцировать механические повреждения устройств

Кроме того, пыль очень быстро аккумулируется на заряженных частицах оборудования, снижает охлаждающую способность и ухудшает проводимость устройств. Это влечет за собой уменьшение срока эксплуатации оборудования и дополнительные затраты на устранение неисправностей

Пыль представляет большую угрозу, так как, попадая на электронные носители, ленты и диски, она может спровоцировать механические повреждения устройств. Кроме того, пыль очень быстро аккумулируется на заряженных частицах оборудования, снижает охлаждающую способность и ухудшает проводимость устройств. Это влечет за собой уменьшение срока эксплуатации оборудования и дополнительные затраты на устранение неисправностей.

Чтобы этого не допустить, в системах кондиционирования серверной обязательно используют специальные воздухоочистительные фильтры с различной степенью очистки (грубые/тонкие/ультратонкие). Бытовые кондиционеры хорошо фильтруют воздух, но им не сравниться по эффективности с прецизионными моделями, которые могут обрабатывать в несколько раз больший объём воздуха и имеют более качественные фильтры.

*ВАЖНО: Согласно нормам СНиП, использование масляных фильтров категорически запрещено!

Кроме того, для отделки полов, потолка и стен используют специальное покрытие, которое препятствует выделению, оседанию и накапливанию пыли в помещении.

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

Основные виды климатической техники для серверных помещений

К самым распространённым и популярным видам климатической техники для серверных относятся настенные и подпотолочные сплит-системы. Любая из них обладает своими преимуществами, недостатками и особенностями.

Настенные сплит-системы являются бюджетными, эффективными и занимают мало полезного пространства. Недостаток этих моделей состоит в том, что они обеспечивают низкий уровень холодопроизводительности и имеют ограниченную длину фреоновой трассы. Самая мощная модель имеет производительность 10 кВт, а этого недостаточно, чтобы обеспечивать качественное кондиционирование серверных помещений с большой площадью.

Подпотолочные сплит-системы обеспечивают гораздо большую холодопроизводительность и выполняют равномерное распределение потоков воздуха по всему помещению благодаря направленной подаче воздушного потока вдоль потолка. Большой плюс таких кондиционеров — возможность разнести внутренний и наружный блоки на удалении до пятидесяти метров друг от друга.

Шкафные кондиционеры, к которым относятся прецизионные сплит-системы, являются наиболее производительным, эффективным и точным оборудованием, которое способно поддерживать заданные микроклиматические параметры с идеальной точностью. Кроме того, они лучше всех справляются с главным врагом электроники — пылью.

Прецизионные модели имеют ряд преимуществ по сравнению с другими сплит-системами:

• Надежность, безопасность и длительный рабочий ресурс, даже при условии интенсивной и непрерывной эксплуатации (минимум 20 лет при условии корректного использования!);
• Способность поддерживать заданные температурные параметры с точностью до 0,5 °С и показатели влажности до 5%;
• Способность работать даже при значительных температурных перепадах;
• Совместимость с устройствами дистанционного управления для контроля над микроклиматом серверной.

Подобный тип установок отлично зарекомендовал себя в работе, в частности, в помещениях с микроэлектронной аппаратурой.

*ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ: Некоторые производители электроники отказывают в гарантийном обслуживании своего оборудования, если его эксплуатируют в помещении с отсутствием прецизионного оборудования.

Сегодня есть возможность приобрести кондиционер для серверной комнаты с зимним комплектом, в который входит нагреватель компрессора, обогрев слива и регулирующее устройство для контроля над скоростью вращения вентилятора. Такая опция позволяет защитить оборудование и значительно повысить эффективность работы даже в самые суровые холода.

Вы можете бесплатно получить эскизный проектвентиляции Вашей серверной

Перейти

3 Правила выбора

Настенные кондиционеры наиболее популярны для установки в серверных комнатах. Всего существует три вида сплит-систем, используемых для охлаждения оборудования:

1. 1. Настенные — компактные и относительно недорогие модели. У такой техники есть несколько недостатков: фиксированная длина магистрали и малая выработка холода. Мощность также ограничивается показателем в 10 кВт. Для крупного помещения такой производительности бывает недостаточно. Фреоновая магистраль может быть 15−25 м в длину.
2. 2. Потолочные — модели с высокой выработкой холода. Воздух направляется по поверхности потолка и сбалансировано распределяется внутри помещения. Плюсом является возможность размещения наружных и внутренних блоков на значительном расстоянии друг от друга (до 50 м).
3. 3. Шкафные сплит-системы — модель, часто устанавливаемая в серверных помещениях. Обычно внутренний блок дополнительно снабжается функцией осушения и специальными фильтрами для защиты комнаты от пыли и поддержания оптимальной влажности.

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.

Рекомендации по выбору типа кондиционера

В зависимости от области применения кондиционеры делятся на группы. Самым популярным решением для серверных помещений являются кондиционеры, у которых внутренний блок монтируется к стене. У них немало преимуществ:

• Такой тип сплит-систем есть у всех производителей, он отличается доступной ценой.

• Прибор способствует экономии полезного пространства.

Что касается недостатков, то они также присутствуют. Специалисты отмечают небольшую производительность устройств и недостаточно большую длину фреоновой магистрали. У таких сплит-систем максимальная мощность составляет 10 кВт. Если под серверную выделено большое помещение и установлено много аппаратуры, то производительности кондиционера может оказаться недостаточно. Длина магистрали сплит-системы составляет от 15 до 25 м, поэтому могут быть ограничения по монтажу.

Кондиционеры для серверной

Промышленные, полупромышленные климат-системы, используемые для серверных помещений должны обладать рядом параметров:

• высокая производительная мощность;
• функционирование продолжительное время;
• высокая надежность;
• способность беспрерывно работать при низких наружных температурах;
• работоспособность в постоянном температурном диапазоне 18⁰ С;
• достаточная протяженность фреоновых коммуникаций.

Функции климат-техники для сервер-помещений:

• Постоянное охлаждение комнаты. Работающее компьютерное оборудование выделяет большое количество тепла, которое постоянно необходимо отводить. Для этого предназначена система вентиляции. Но часто на не может наладить эффективный воздухообмен. Поэтому применяются климатические установки, охлаждающие, увлажняющие воздух.
• При охлаждении серверов важна бесперебойная работа. Для этого часто используется резервирование мощности кондиционеров. При стопроцентном резервировании устанавливается два устройства, при пятидесятипроцентном – три. Резервный кондиционер обеспечивает бесперебойное функционирование охлаждающей системы.
• Нормализация уровня влажности. Необходимо точно соблюдать данный показатель для качественной работы сервера. Для каждого помещения он определяется индивидуально. Прохладный воздух всегда более сухой, поэтому предпочтение отдается оборудованию, способному увлажнять подаваемый воздухопоток.

Оснащение кондиционера для серверной зимним комплектом

Зимний комплект для кондиционера
состоит из 3-х составляющих:

• регулятор скорости вращения электродвигателя вентилятора компрессорно-конденсаторного блока кондиционера.
  Это одна из основных, самых сложных технически выполненных частей зимнего комплекта. Основное назначение – замедление вентилятора. Он не должен допустить обдув испарителя воздухом с температурой +30 градусов и -20 с одинаковой интенсивностью;
• нагреватель картера компрессора.
  Цель – подогреть масло, находящееся во фреоне для обеспечения смазки трущихся деталей компрессора. В противном случае металлическая стружка неизбежна. А это увеличение зазора деталей, нарушение центровки, увеличение амплитуды колебаний с дальнейшим полным выходом компрессора из строя;
• обогрев слива дренажа.
  Образование конденсата во внутреннем блоке – побочный эффект кондиционирования. А теперь представьте, что влага, выходящая на улицу по дренажной трубке, попадает на мороз.

Для больших серверных, а также для охлаждения майнинг-ферм часто применяют канальное кондиционирование, обеспечивающее адресную раздачу воздуха к стойкам

Дабы не охлаждать всё помещение целиком холодный воздух подводят непосредственно к оборудованию, используя канальные кондиционеры. Внутренний блок канального кондиционера осуществляет забор воздуха по воздуховодам и, охлаждая его, подаёт обратно. При подобной схеме несколько снижаются затраты на охлаждение, сокращается загрязнение серверной, через шкаф проходит тот же самый объём воздуха, очищаемый фильтрами внутреннего блока сплит-системы с незначительным добавлением воздуха из вне.

Подведение воздуховодов от канальных кондиционеров к стойкам серверной

Эффективное распределение охлаждённого воздуха между стоек с оборудованием

Монтаж канальных кондиционеров для охлаждения оборудования

Система канального кондиционирования майнинг фермы на 210 кВт.

Более сложные объекты требуют выполнения детальных расчётов и подбора оборудования, поставляемого зачастую под заказ на определённый объект. В заключение ещё хочется отметить: да, прецизионные кондиционеры с контролем влажности, чистоты и температуры воздуха – это верх совершенства. Установка подобной системы позволяет полностью избавиться от риска выхода оборудования из строя за счёт внешних причин. Но стоимость установки и её монтажа весьма высоки и делают данный шаг рентабельным только в больших серверных с огромным объёмом информации, в серверных, где не просто потеря (большинство данных в принципе резервируются), а простая остановка оборудования вызывает колоссальные затраты.

В серверных комнатах средних компаний вполне обоснованно воспользоваться сплит-системой бытового назначения (настенной, кассетной, канальной и т.д.), доработанной зимними комплектами и при необходимости – блоком управления попеременной работы при установке двух и более кондиционеров.

Ну а в крошечных серверных комнатах небольших провайдеров или небольших компаний с собственными серверными (на 2-3 мощных ПК) зачастую устанавливаются обычные мобильные кондиционеры: дёшево и сердито. Опять же: любой вариант имеет право на реализацию, при выборе ориентируются на бюджет.

В любом случае мы с радостью поможем в решении проблемы охлаждения серверной комнаты. Кондиционер в серверной – это, как уже говорили, необходимость для любой компании. Ценность данных, цена простоя целого офиса из-за срабатывания защиты от перегрева – несоизмеримы со стоимостью оборудования и его монтажа.

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.