Виды систем кондиционирования воздуха
Основные отличительные признаки видов систем кондиционирования и их классификация
| Отличительный признак | Классификация |
| Объект применения | — комфортные — технологические |
| Размещение оборудования | — местные — центральные |
| Принцип работы | — прямоточные — рециркуляционные — комбинированные |
| Наличие/отсутствие собственного источника тепла/холода | — автономные — нуждающиеся только в электроэнергии извне — неавтономные: 1. воздушные 2. водовоздушные (несут воду/воздух, тепло/холод) |
| Регулирование параметров | — качественное — количественное |
| Количество помещений | — однозональные — многозональные |
| Степень обеспечения метеоусловий | — I класса (соответствие нормативным документам) — II класса (соответствие санитарно-гигиеническим нормам) |
| Производительная мощность | — бытовые (6-8 кВт) — полупромышленные (от 6 кВт) — промышленные (20-25 кВт) |
| Структура | — моноблок (оконный, мобильный) — сплит-система (настенная, напольно-потолочная, кассетная, канальная) — мультисплит-система — центральная система (руф-топ, чиллер и фанкойл, центральный кондиционер) — прецизионный |
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.
Кондиционеры в серверные помещения
Установка кондиционера позволяет компенсировать повышенное выделение тепла, которым сопровождается работа сложного электронного оборудования.
Кондиционер для серверной должен быть, прежде всего, эффективным и надёжным. Его приоритетная задача — в течение длительного времени поддерживать стабильную температуру, требуя минимальных временных и материальных затрат на обслуживание. Для решения поставленной задачи возможны следующие варианты.
Сплит-системы для серверной
Для небольших серверных помещений и оборудования, допускающего незначительные отклонения температуры и влажности от оптимальных значений, возможен монтаж кондиционера промышленного или полупромышленного типа. Обязательным условием должно стать наличие «зимнего комплекта» — дополнительного оборудования, обеспечивающего функцию охлаждения даже при низких внешних температурах (от -30 до -45°C).
Однако не каждый кондиционер, адаптированный для использования зимой, обладает достаточным запасом прочности для круглосуточной бесперебойной работы. Наибольшую эффективность в данной области демонстрирует оборудование ведущих мировых марок — Daikin, Fujitsu, Toshibaи Mitsubishi Electric. Кондиционеры указанных производителей надёжны, оснащены оригинальными комплектующими, они удобны в эксплуатации и могут работать в различных режимах.
Немаловажным элементом организации системы охлаждения в серверной является резервирование мощности кондиционера. Оно необходимо для продления ресурса климатического оборудования, а также для своевременного техобслуживания без дополнительной нагрузки на сервер.
Расчет кондиционера для серверной должен включать 50-100% резервирование его мощности. Это означает, что в комнате необходимо разместить 2-3 кондиционера, работающих на 50 или 100% мощности с переменным включением.
При 100% резервировании устанавливаются 2 кондиционера: один рабочий (100%), другой — резервный.
При 50% резервировании количество кондиционеров больше — 3, но меняется их соотношение и мощность: при 1 резервном 2 элемента работают на 50% мощности.
Обычно интервал включения резервных сплит-систем составляет 24 часа, но это значение можно менять. В некоторых случаях необходима полная автоматизация этого процесса. Она позволяет осуществлять аварийное включение резервного кондиционера при отключении работающей сплит-системы или повышении температуры в помещении. Также, авторегулировка обеспечивает интеграцию климатической техники в систему пожаротушения и диспетчерского контроля здания.
Прецизионные кондиционеры для серверной
Для крупных центров обработки, хранения, передачи данных и помещений с дорогостоящим оборудованием иного типа сплит-систем недостаточно. Для стабильной работы аппаратуры в таких условиях необходима высокоточная, надёжная система, очищающая воздух, поддерживая стабильный микроклимат в узком интервале значений: для температуры допустимы колебания не более 1°С, для влажности — менее 3%.
Указанным требованиям соответствуют прецизионные кондиционеры. Стоимость их несколько выше промышленных сплит-систем, однако снижая риск поломки при масштабном размещении серверов и другого оборудования, они вполне окупают себя. Более того, в европейских странах наличие прецизионного кондиционера является неотъемлемым условием гарантии производителя на качественное серверное оборудование.
Особенности серверной
Серверная комната представляет собой помещение, часто не оборудованное окнами, иногда системой вентилирования. Помещенная туда вычислительная техника требует соблюдения определенных параметров воздушного пространства:
- Температура воздуха – 18-22⁰ С.
- Скорость движения воздухопотока для теплого времени года до 0,5м/с, холодного – до 0,3 м/с.
- Относительная влажность – 20-70%.
- Наличие пыли – 0,75 мг/м³, размер частиц не более 3мкм (для помещений обработки данных – 2мг/м³).
Часто серверная находится далеко от наружных стен здания, что вызывает трудности с прокладыванием фреоновой трассы климатического оборудования. При установке сплит-систем понадобится прокладывание дополнительных коммуникаций для отведения конденсата.
Избыточная влажность, как и слишком сухой воздух, отрицательно сказываются на работе сервера, которая должна производиться круглосуточно, стабильно, без перебоев. Нормализовать микроклимат помогают установки кондиционирования.
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.
Способы кондиционирования серверной
На сегодняшний день охлаждение серверных помещений может осуществляться по трем вариантам:
Охлаждение зала
Охлаждение в масштабе всего помещения для серверов, или, как говорят специалисты, на уровне зала, выглядит следующим образом.
В зале просто устанавливают климатическое оборудование, которое охлаждает воздух. Сам же воздух может выбрасываться в пространство комнаты, или при помощи фальшпола попадать прямо к стойкам. Это довольно эффективный и удобный способ, поскольку при использовании фальшпола можно также смонтировать вентиляторы для отдельных шкафов.
Главный недостаток такого варианта – неравномерное распределение воздушных потоков, из-за чего температура возле стоек получается разной. Кроме того, в этой системе нагревшийся и охлажденный воздух смешиваются, а значит, для охлаждения стоек потребуется больше энергии. Часть мощности пропадает еще и потому, что определенная доля воздуха возвращается в охладитель в обход компьютерного оборудования.
Эти недостатки необходимо учесть еще на стадии разработки и, по возможности, обойти за счет использования различных профессиональных хитростей.
Охлаждение отдельных рядов
При охлаждении отдельных рядов воздушные потоки движутся более предсказуемо, да и пути их движения короче. Каждый блок кондиционера «отвечает» за поддержание температуры на небольшом пространстве, что позволяет обойтись без мощных вентиляторов и снизить, таким образом, расходы на электроэнергию.
Особенно эффективно данная система кондиционирования масштабных серверных и дата-центров, когда коридоры для горячего и холодного воздуха изолированы. Для максимального эффекта можно оборудовать каждый ряд специальными установками, которые будут всасывать нагретый воздух, остужать его и выбрасывать в холодный коридор.
Кондиционирование отдельных серверных стоек
При охлаждении отдельных стоек каждый шкаф фактически имеет собственный кондиционер. При этом внутри шкафа есть изолированные пространства для движения нагретого и охлажденного воздуха.
Благодаря этому воздух, циркулирующий внутри шкафов, не попадает в помещение, в котором он располагается. Это значит, что кондиционер установлен правильно, работает с высоким КПД и его мощность используется полностью.
Подобный способ охлаждения будет стоить дороже перечисленных выше других способов. Он целесообразен к применению в тех случаях, когда предполагается охлаждение помещений с мощным компьютерным оборудованием, которое подразумевает наличие в зале мест с высоким выделением тепла.
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
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
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.
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.
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.
Требования к кондиционерам для серверных
Основные
Обычно серверы располагаются в помещениях без окон, где так же может не быть центральной вентиляции и/или отопления. Такие условия вредны не только для людей, но и для мощных компьютеров, которые должны работать круглые сутки.
Чтобы решить проблему обеспечения правильного микроклимата, используются специальные кондиционеры. Они отличаются от бытовых аппаратов бОльшей мощностью, надежностью, работоспособностью и даже размерами.
Кондиционеры для охлаждения серверной комнаты должны соответствовать ряду обязательных требований.
Основные требования:
- Кондиционер должен поддерживать постоянную температура не более + 25 градусов по Цельсию, оптимально — +15-20 градусов по Цельсию;
- Должна поддерживаться влажность в пределах 60-70%, в зависимости от времени года;
- Скорость движения воздуха должна составлять ≈ 0.2-0.4 м/с;
- Воздух должен не только охлаждаться, но и очищаться;
- Аппарат должен издавать шум не более 70 дБ.
Кондиционеры в серверных комнатах подбираются исходя из площади помещения и других параметров. Мы рекомендуем доверить эту задачу специалистам, которые произведут точные расчеты. В том случае правильный выбор кондиционера играет ключевую роль в стабильной работе серверов.
Дополнительные
Чтобы серверы работали эффективно, важно соблюсти ряд дополнительных требований при выборе кондиционера. Мы перечислим наиболее важные
Не устанавливайте в серверных комнатах маломощные кондиционеры. Они не смогут обеспечить полноценное охлаждение и очистку воздуха. Проверьте наличие воздушных фильтров в кондиционере после его монтажа. Они обязательно должны быть установлены.
Выбирайте кондиционер, который способен без погрешностей работать при любой температуре, влажности и давлении на улице. Из-за глобального потепления аномальные похолодания и жара встречаются все чаще. Дополнительным преимуществом будет наличие регулятора оборотов вентилятора, нагрева компрессора и дренажного слива.
Устанавливайте в серверной комнате сразу несколько кондиционеров. Для удобства эксплуатации и обслуживания кондиционеры можно объединить в одну группу с помощью блока ротации.
Благодаря ему аппараты включаются поочередно и в случае выхода из строя одного из кондиционеров автоматически сохраняются все настройки. Их можно использовать на любом другом кондиционере, смонтированном в системе.
Система чиллер и фанкойл
Предполагает использование в качестве хладагента жидкость, воду центрального отопления. Обладает преимуществами перед фреоновой системой:
- большая производительность;
- универсальность;
- возможно использование как дополнительное охлаждение фреонового оборудования;
- более дешевая эксплуатация.
Принцип работы такой же, как и у фреоновых установок: охлажденный воздух подается в стоечный ряд, отработанный горячий – забирается принудительной системой вентилирования.
Эффективность снижется за счет сложного устройства охладительного оборудования: теплый хладагент снижает температуру внутри фанкойла, затем попадает в теплообменник чиллера, где непосредственно происходит охлаждение воздуха.
Фанкойлы могут быть двух видов:
- используют принцип обдува теплообменника воздухом;
- охлаждают хладагент мелкодисперсным разбрызгиванием воды и воздушным обдувом одновременно.
