Компьютерное оборудование, установленное в серверной, неизбежно выделяет большое количество тепла, что ухудшает функционирование системы. Для нормализации температурно-влажностного показателя устанавливается кондиционер для серверной. Устройство охлаждения воздуха выбирается с учетом многих факторов, от которых зависит качественная работа сервера.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Друзья! Еще интересные материалы:

Алюминиевая труба для кондиционера — альтернатива медной

Помещения для мощной вычислительной техники должны быть обеспечены климатической техникой, способной поддерживать определенную температуру, влажность и другие качественные показатели воздуха. Прежде чем выбрать кондиционер для серверной, необходимо знать все требования, предъявляемые к таким агрегатам.

Дело в том, что обычный бытовой кондиционер не в состоянии работать длительный период при значительной нагрузке, серверные оборудуются установками повышенной мощности, имеющими значительный запас надежности.

Серверная комната с кондиционированием

Требования, предъявляемые к кондиционерам для серверных

Учитывая особенности работы серверного оборудования (длительная, практически безостановочная эксплуатация, значительное выделение тепловой энергии), вопрос нужен ли кондиционер в серверную, можно сформулировать несколько иначе - а какой нужен кондиционер в серверное помещение?

В первую очередь необходимо обращать внимание на следующие моменты:

• Возможность непрерывной эксплуатации . Оптимальным вариантом решения данной задачи считается применение схем резервирования. В этом случае все климатическое оборудование делится на 2 или более блоков, каждый из которых может обеспечить заданные условия в помещении. Бесперебойность кондиционирования воздуха и возможность выполнения профилактических работ по ремонту и обслуживанию кондиционеров достигается путем попеременного их включения. При этом стоит добиваться равномерной загрузки отдельных блоков, что достигается при помощи систем автоматического управления, выполняющих переключение, например, каждые сутки.
• Используемая климатическая техника должна обеспечивать поддержание заданных параметров атмосферы в помещении независимо от температуры воздуха на улице . Учитывая особенности нашего климата, морозы до -30 0 С и ниже, кондиционеры должны быть оснащены специальным зимним комплектом оборудования. Причем предпочтение стоит отдавать моделям со встроенным в заводских условиях оснащением для работы при отрицательных температурах.

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 .

Типы кондиционеров для серверных помещений

На практике для оснащения серверных используют два основных типа кондиционеров:

Сплит-системы, оснащенные зимним комплектом. Обычно для оснащения серверной используют 2-3 агрегата различных типов (напольные, настенные, канальные). Такие кондиционеры отличаются сравнительно невысокой стоимостью, они отлично зарекомендовали себя в серверных помещениях небольшой площади.

В качестве примера можно привести кондиционер:

Daikin FLXS25B/RXS25K/-30

• Может эксплуатироваться при температуре наружного воздуха от -30 до +46 градусов Цельсия.
• Агрегат оснащен инвертором, может работать в режиме тепло/холод.
• Мощность установки составляет 2,5 кВт по охлаждению и 3,4 кВт по обогреву, обслуживаемая площадь 25 квадратных метров.
• Средняя стоимость 80-85 тысяч рублей . Любой кондиционер для серверной Daikin отличается высокой надежностью и долговечностью.

Высокую точность поддержания заданных параметров способны обеспечить . Оборудование данного типа целесообразно использовать только для больших серверных, задействованных в хранении значительного объема важной информации. Основная причина этого - высокая цена на оборудование данного класса.

Кондиционер DeLonghi Professional серии Performer

• Может иметь мощность до 100 и более киловатт.
• Модель DXO 18 LFM обладает полной мощностью 19,1 кВт.
• Объем подаваемого воздуха 4900 кубометра в час.
• Уровень создаваемого шума не превышает 55 дБ.
• Стоимость такого агрегата порядка 725 тысяч рублей .

Требования, предъявляемые к атмосфере серверных центров

Действующая на сегодняшний день инструкция СН-512-78 (Свод требований к зданиям, в которых эксплуатируется вычислительная техника) четко определяет все основные параметры атмосферы в помещении.

Прежде чем подбирать кондиционеры для серверных помещений рекомендуется детально изучить данный документ.

Основные требования заключаются в следующем:

1. Температура воздуха не должна превышать 25 0 С, при этом оптимальным считается диапазон от 18 до 22 0 С.
2. Относительная влажность в помещении зависит от времени года. Так в теплую пору она не должна превышать 65%, а зимой 75%.
3. Скорость движения воздушных потоков , создаваемых кондиционером, зимой не должна быть больше 0,3 м/с зимой и 0,5 м/с летом. Оптимальный показатель составляет 0,2 м/с.
4. Размер частиц механических компонентов в воздухе (пыль, гарь, копоть и другое) не должен превышать 3 мкм, а концентрация пыли непосредственно в серверных ограничена показателем 0,75 мг/м 3 и 2 мг/м 3 для помещений обработки данных.
5. Максимально допустимый уровень шума составляет 65 дБ, а амплитуда вибрации не должен превышать 0,1 мм при частоте 25 Гц.

Учитывая значительную стоимость кондиционеров для серверной, а также важность поставленных перед ними задач, выбор техники данного класса должен выполняться специалистом после разработки проектных решений.

Специализированные помещения в медицинских учреждениях, информационных центрах, компьютерных и серверных залах должны соответствовать строгим техническим требованиям, касающимся, в том числе, и системы кондиционирования. Резкие колебания температуры могут привести к ухудшению работы или полному отказу дорогостоящей техники. 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 , Toshiba и 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.

Бурный рост электроники и электронных средств, производящие при своей работе триллионы операций в секунду заставляют и другое оборудование учитывать особенности такого роста. В частности, при работе серверных выделяется огромное количество тепла, которое становится необходимо отводить из помещения. В противном случае оборудование перегреется и как минимум отключится, а как максимум выйдет из строя. Отсюда возникает необходимость охлаждать такие помещения, чтобы компенсировать теплопритоки подачей воздуха с низкими температурами. Именно для таких целей в области кондиционирования воздуха и разработаны прецизионные кондиционеры.

Прецизионный кондиционер это фактически обычная сплит - система, но к нему предъявляются повышенные требования. В частности:

• прецизионный кондиционер должен бесперебойно и надежно работать круглые сутки, 365 дней в годы и при любых температурах наружного воздуха;
• дополнительное условие для обеспечения бесперебойной работы кондиционера в серверной комнате является 100% резервирование и автоматическая ротация;
• работа прецизионного кондиционера должна обеспечить точное поддержание температуры в помещении с погрешностью температуры - 0,5С, влажности – 3% и при установке в помещении он должен обеспечить циркуляцию воздуха без образования застойных зон.

Принимая во внимание все эти сложности, надо сказать, что стоимость полноценных прецизионных кондиционеров в несколько раз выше обычных сплит систем, что не совсем устраивает компании, которые используют серверные помещения с низкой тепловой нагрузкой и относительно небольшой стоимостью оборудования. Они вынуждены искать альтернативу в виде бытовых или полупромышленных сплит систем. Так, например, если в помещении не обязательно поддерживать температуру и влажность с большой точностью, а временные перебои в работе кондиционера не нанесут его оборудованию большой урон, то возможно установить обычную сплит систему. Однако эту систему необходимо доработать, так как она должна работать на охлаждение при любых, в том числе, и низких температурах наружного воздуха. Для этого в наружном блоке устанавливается зимний комплект, и чем ниже может быть температура наружного воздуха, тем больше потребуется комплектующих, и усложняется сама работа по его установке, а его целесообразность может быть спорная, так как цена приближается к цене прецизионного кондиционера. Но, тем не менее, многие потребители идут на такое замещение.

Конструктивные особенности

Если выбираются и устанавливаются прецизионные кондиционеры, то с конденсатором воздушного охлаждения, и как было сказано выше, прецизионный кондиционер это фактически кондиционер сплит типа. Однако есть значительные отличия в расположении элементов холодильного контура: в наружном и внутреннем блоке. Обычная сплит система изготавливается из расчета, что внутренний блок размещается в помещении, в котором находятся люди, для которых шум, производимый при работе внутреннего блока, будет одним из основных показателей комфортности, и шум должен быть минимальным. По этой причине во внутреннем блоке расположен только один элемент производящий этот шум – вентилятор для обдува теплообменника внутреннего блока. Прецизионный кондиционер предназначен для обеспечения работы оборудования и здесь на первый план выступают другие критерии его оценки, описанные выше. Его шумовые характеристики важны, но второстепенны. Именно поэтому во внутреннем блоке располагаются все элементы холодильного контура, автоматики и управления, а в наружном блоке только теплообменник конденсатора, вентилятор, обдувающий его и некоторые элементы автоматики и управления этим блоком. Такая компоновка уменьшает воздействие низких температур на работу системы и упрощает ее комплектацию зимним комплектом.

Места установки

При определении мест подачи холодного воздуха и отвода теплого воздуха принимают во внимание следующий фактор: потоки холодного и теплого воздуха должны быть разведены и ни в коем случае не пересекаться. Достигается это созданием коридоров для холодного и горячего воздуха. Есть и другие факторы, определяющие расположение прецизионных кондиционеров, которые в большинстве случаев диктуются планировкой помещения, или требованиями самого потребителя. Так кондиционер может стоять непосредственно на полу, и производит подачу холодного воздуха вдоль пола или может быть расположен на фальшполе, и подавать воздух под него. Поступление теплого воздуха так же может производиться сверху вдоль потолка или при наличии фальшпотолка - через него. С точки зрения равномерного распределения холодного и теплого воздуха фальш конструкции более эффективные, но их наличие сильно уменьшают полезную высоту помещения, что не всегда приемлемо для потребителя.

Повышение эффективности работы

В районах, где продолжительное время года держится низкая температура наружного воздуха возможно применение прецизионного кондиционера с фрикулингом. В таком случае при низких температурах наружного воздуха нет необходимости в работе холодильного контура, который и потребляет основное количество электроэнергии. Холодоноситель подается насосом в наружный блок (драйкулер), охлаждается, и далее поступает во внутренний блок для охлаждения воздуха. Для такой работы в корпусе внутреннего блока имеется два теплообменника. Один задействован при работе холодильного контура, а другой, установленный непосредственно рядом с ним – в режиме фрикулинга. Работа в режиме фрикулинга сокращает энергозатраты в 2-3 раза. Однако сама первоначальная стоимость прецизионного кондиционера с фрикулингом выше, чем без фрикулинга.

Компания Dantex в своем ассортименте имеет практически все оборудование из промышленной линейки, и все оно в наличии на складе. Прецизионные кондиционеры производительностью 5~90 кВт компании Dantex могут быть изготовлены и доставлены в минимальный срок в комплектации по желанию заказчика.