Кондиционер для серверной комнаты с зимним комплектом: расчет мощности системы

Расчет кондиционера для серверной

Важное по теме: мы производим расчет и подбор кондиционера для серверной бесплатно! Предлагаем различные варианты охлаждения. Имеется в наличии широкий ассортимент кондиционеров для серверных от 8 до 52 кВт. Комплектация оптимальна, подача воздуха: вверх и под фальшпол. Срок поставки 2-3 дня. Доставка по Москве за наш счет. Детальная смета на монтаж. Выезд инженера и составление сметы также за наш счет.

Этапы самостоятельного расчета кондиционера для серверной:

В идеале, расчет системы кондиционирования для серверного помещения должен быть произведен проектной организацией. Тогда можно с уверенностью сказать, что все аспекты и особенности помещения учтены, а подобранная система охлаждения будет максимально точно справляться с поставленными задачами. Но на практике все несколько иначе. Поэтому если расчет мощности кондиционера для серверной Вы производите самостоятельно – обязательно учитывайте следующие параметры:

1. Учет тепловыделения всего оборудования.

Необходимо учесть суммарное тепловыделение от всего оборудования, находящегося в серверном помещении и выделяющего тепло. Помимо непосредственно серверов, тепло выделяют: источники бесперебойного питания (ИБП), мониторы, бытовая техника (бывает и такое) и тд.

Способов расчета здесь два:

  • Первый: в паспортах и прилагаемой технической документации на оборудование, присутствуют данные о его мощности. Способом простого суммирования мы получаем сведения о суммарной мощности, что и будет являться суммарным теплопритоком всего учтенного оборудования. Способ простой, но есть НО. Зачастую фактическое тепловыделение от оборудования несколько меньше, чем номинал. Происходит это, как правило, из-за неодновременности работы оборудования в серверной. И действительно, редкое явление – круглосуточный неизменный показатель постоянной тепловой нагрузки. Поэтому чаще пользуются методом учета максимальной пиковой электрической нагрузки.
  • Как это делается? Второй способ: электрическими измерительными клещами делается замер силы тока от силового питающего кабеля «приходящего» в серверную комнату. Полученную цифру умножаем на напряжение сети (220V, 380V или 400V). Данный результат считается равным тепловой мощности серверной. Т.е. 30 А * 380 V = 11 400 кВа = 11,4 кВт. Суммарная мощность тепловыделяющего оборудования = 11, 4 кВт.

2. Площадь помещения.

Рассчитываем по следующей схеме: 10 Вт на каждый м 2 площади. Важно. За основу берется не общая площадь помещения, а рассчитывается площадь стен, потолка и пола. Стены – Н (высота стен*ширину стен). Пол, потолок – (длинна*ширину). Суммируем эти данные и получаем общую площадь помещения.

Если в серверной есть окна, то в среднем это около 20 Вт на каждый м 2 площади остекления. При больших количествах солнечного света, рекомендуем прибавлять еще 0,1 кВт к полученному результату. Т.е. 3 окна * 20 Вт + 10 Вт=70 Вт (теплоприток от естественного освещения).

3. Люди в серверной.

Если в серверной будут постоянно присутствовать люди, то учитываем это так:

  • 15 Вт на человека, находящегося в спокойном состоянии;
  • 17,5 Вт — при легком движении;
  • 20 Вт — при физической нагрузке.

Мы берем усредненный показатель 17,5 Вт на человека, поскольку в любом помещении, где работают люди, процесс рабочей активности постоянен.

4. Приточно-вытяжная вентиляция в серверной.

Если в серверной комнате есть приточно-вытяжная вентиляция, то учитываем ее следующим образом: либо берем данные расхода воздуха из технической документации на приточку, либо с помощью анемометра измеряем скорость воздуха. Замер скорости воздуха анемометром делается вблизи одной из решеток, через которые происходит приток воздуха. Данный результат, который выражается в м/с, и может быть в пределах от 1 м/с до 5 м/с, умножаем на количество решеток. Если замер скорости движения воздуха происходит в подающем воздуховоде, то полученную цифру умножаем на сечение воздуховода. В обоих случаях получаем расход воздуха в помещении.

Пример:

Данные анимометра 3 м/с * 0,05 м 2 (сечение воздуховода) = 0,15 м 3 /с. Это будет показатель расхода воздуха на все серверное помещение.

Далее, полученную цифру показателя расхода воздуха умножаем на разницу температур между притоком и уставкой прецизионного кондиционера, а так же на теплоемкость воздуха.

Температура входящего воздуха от приточно-вытяжной вентиляции, например, 23С минус температура, которая планируется к поддержанию в серверном помещении, например, 20С. Получаем 3С. Умножаем 0,15 м3/с на 3С, получаем 0, 45 м3/с. Полученную цифру (0, 45 м3/с) умножаем на коэффициент теплоемкости воздуха, который стандарно равен 1200 и получаем цифру 540 Вт. Таким образом, мы посчитали дополнительный теплоприток в серверную от приточно-вытяжной вентиляции. Он равен 5,4 кВт.

5. Отопление в помещении серверной.

Если в помещении есть отопление, которое в силу тех или иных причин, не может быть отключено (отключение отопления редкое явление, но имеет место быть), то можно воспользоваться упрощенной схемой расчета, а именно 10 Вт/ м 2 . Но лучше, теплопритоки от существующей системы центрального отопления просчитать проектным расчетом.

Разберем на примере:

Серверная комната площадью 21, 9 м2 (стены, пол, потолок)* 0,1 кВт = 2,19 кВт.

Суммарный теплоприток от всего оборудования 34, 8 кВт.

Окно (умеренно солнечная сторона) – 1 шт – 0,2 кВт.

Постоянно работающие люди – 2 человека – 0,175 кВт *2 = 0,35 кВт.

Приточно-вытяжная вентиляция – 2 м/с*0,05метра (сечение воздуховода) = 0,1 м 3 /с.

Приток t = 25°C минус уставка 18 °C = 7 °C.

Расход воздуха 0,1 м3/с *1200 (коэффициент теплоемкости)*7С = 8,4 кВт. Теплоприток от вентиляции 8,4 кВт.

Отопление 0,1 кВт*21,9м 2 =2,19 кВт

Итого: 2,19 кВт+ 34,8 кВт + 0,2 кВт + 0,35 кВт + 8,4 кВт + 2,19 кВт = 48, 13 кВт. Таким образом, суммарное тепловыделение Вашей серверной = 48, 13 кВт. Соответственно фактическая холодопроизводительность прецизионного кондиционера должна быть не ниже 48 кВт.

Важно. При выборе кондиционера для серверной, обращайте внимание на показатель фактической холопроизводительности покупаемой установки. Т.е. 48 кВт по холоду машина должна давать при поддержании нужных Вам условий температуры и влажности в серверном помещении.

Читайте также:
Кондиционеры с притоком воздуха фирм Hitachi и Daikin

Дело в том, что холодопроизводительность большинства кондиционеров рассчитывается на определенные температурные условия, например, t 24°C, отн. влажность 50% или t 27 °C, отн. влажность 40-60%. Соответственно, кондиционер, холодопроизводительность, которого 48 кВт при температуре уставки в серверной, например, 18 °C, будет давать холода примерно 36 кВт. Поэтому, при заказе прецизионной техники, помимо сведений о суммарном теплопритоке, обязательно уточняйте какие именно температурно-влажностные условия должны поддерживаться в помещении серверной. Это важно для правильного подбора прецизионной установки!

Низкотемпературные комплекты для прецизионных кондиционеров.

Для осуществления круглогодичного кондиционирования обслуживаемых помещений, прецизионные кондиционеры оборудованы низкотемпературными комплектами, посредством которых становится возможной работа блоков при отрицательных температурах наружного воздуха, стандартные условия до – 40 °C . Низкотемпературный комплект состоит из регулятора скорости вращения вентилятора, обогрева картера компрессора и обогрева дренажа. Обогрев дренажа необходим только в случае отвода конденсата на улицу, а в случае подключения дренажного трубопровода в канализацию здания он не нужен.

Ну и последнее, для обеспечения беспрерывности в работе кондиционеров применяется система резервирования, которая реализуется по следующим схемам:

1) 100% резервирование, т.е. два попеременно работающих кондиционера, холодопроизводительность каждого из которых равна суммарному теплопритоку серверной.

2) 50% резервирование.

В обоих случаях при резервировании, оборудование работает по переменному принципу: когда работает один – второй отдыхает. Таким образом, срок службы кондиционеров увеличивается.

Пример технического подбора на прецизионный кондиционер Hiref (Италия).

Так как общий теплоприток по серверной был определен как 48 кВт, ближайшая модель это TADR 0532, ощутимой холодопроизводительностью 54, 11 кВт при расчетных t 25°C (внутри серверной), отн влажность 40%, температура наружного воздуха +35°C -40°C. Установка прецизионных блоков по схеме N+1 (рабочий/резервный).

​​​​​

Кондиционирование серверной комнаты

Серверное помещение на предприятиях и в офисах предназначено для изолированной установки электронного оборудования. Большую его часть составляют ЭВМ и телекоммуникационная техника.

Для правильной и безопасной работы устройств, в этой комнате необходимо поддерживать установленный микроклимат. Он включает в себя различные параметры — начиная от температуры воздуха и заканчивая количеством пыли в нём.

Правильная вентиляция серверной позволяет:

  • Улучшить эффективность работы вычислительной техники.
  • Снизить число поломок ЭВМ в результате перегрева.
  • Обезопасить комнату и прилегающие помещения от коротких замыканий и пожаров.

Требования к системе кондиционирования воздуха

Микроклимат серверной нуждается в постоянной поддержке, поэтому в проект комнаты обязательно включены системы кондиционирования в вентиляции.

Для обеспечения безопасной и эффективной работы электротехники, система должна выполнять следующие задачи:

  • Возможность быстрой и точной смены климатических параметров.
  • Постоянная поддержка заданной влажности и температуры.
  • Очистка воздушных масс от пыли.
  • Совместимость с противопожарными системами.
  • Работа в зимнее время при пониженной температуре на улице.

Проектирование климатического оборудования выполняется в соответствии с нормативными документами — СНиП 41-01-2003, а также СН 512-78. Они предъявляют следующие требования к вентиляции помещения:

  • температурный режим: от +17 °C до +25 °C;
  • влажность: 40—55%;
  • уровень запылённости помещения: в рамках 0,001 г/м³;
  • уровень атмосферного давления: 85–105 кПа;
  • кратность воздухообмена в серверной: 1,5–2 крата/час.

Достижение этих показателей обеспечивает безопасное и надёжное использования электронно-вычислительной техники в постоянном режиме.

Какие кондиционеры применяются для кондиционирования серверных помещений

Кондиционирование серверных помещений с применением бытовых и полупромышленных сплит-систем:

В подавляющем большинстве случаев для кондиционирования небольших серверных помещений применение особо мощных и высоконадежных кондиционеров не является целесообразным и экономически оправданным. В таких случаях с поставленной задачей вполне успешно справляются кондиционеры бытовых и полупромышленных серий настенного, кассетного, канального или колонного типа, при условии их адаптации для работы при пониженных температурах наружного воздуха.

Кондиционирование серверных помещений с применением прецизионных кондиционеров:

Кондиционирование серверных помещений относится к инженерным технологиям обеспечения промышленной безопасности, что накладывает повышенные требования к надежности применяемого оборудования. Поэтому для обеспечения необходимого температурного и влажностного режима в помещениях с особо важным телекоммуникационным и серверным оборудованием применяются специализированные и высоконадежные прецизионные кондиционеры. Такие кондиционеры способны поддерживать температуру в помещении с точностью до 1-го градуса.

Прецизионные кондиционеры обладают следующими основными преимуществами:

  • точность контроля и поддержания температуры до 1°С и влажности до 2%;
  • надёжность работы при непрерывной эксплуатации;
  • возможность работы в широком диапазоне температур (до минус 35°С);
  • совместимость с системами диспетчерского контроля и системами управления микроклиматом здания.

Использование прецизионных кондиционеров для кондиционирования серверных помещений является наиболее качественным и соответственно дорогим решением. Но высокая стоимость прецизионных кондиционеров в ряде случаев является неприемлемой для применения в небольших и не особо ответственных серверных помещениях.

Подбор кондиционера по типу охлаждения

В зависимости от площади комнаты и количества серверов выбирается один из тех вариантов охлаждения:

  1. Кондиционируется воздух во всем помещении. Минус способа – неравномерное распределение холодного воздуха. Из-за низкого КПД увеличивается расход электричества.
  2. Зональное охлаждение шкафов, установленных рядами. Охладитель встраивается в стойку или используется серверный шкаф с кондиционером. Выдув потока воздуха происходит на решетки оборудования или в холодный коридор. Увеличить эффективность системы позволяет разделение зоны горячего и охлажденного воздуха.
  3. Индивидуальное кондиционирование с монтажом прецизионной системы на стойку сервера. Производительность установки используется наиболее рационально. Минус метода – стоимость подобного оборудования выше, чем остальные варианты климатической техники.

Расчет мощности кондиционеров для серверной

Точный расчет необходимой мощности кондиционеров для серверных помещений является достаточно сложным проектным мероприятием, учитывающим множество исходных данных. На практике применяется упрощенный расчет мощности кондиционеров для серверной, который основывается на следующих исходных данных и корректировочных коэффициентах:

V – объем помещения серверной, м3;
P – потребляемая мощность серверного и вспомогательного оборудования, кВт;
T – теплопотери помещения. Расчетные теплопотери принимаются равными 0,03-0,04 кВт/м3;
Кserv – процент тепловыделения оборудования. Принимается как 80%-90% потребляемой оборудованием мощности;
Кups – процент тепловыделения источников бесперебойного питания. Принимается как 20%-30% потребляемой оборудованием мощности;
Кal – процент резервной мощности кондиционеров, учитывающий непредвиденные обстоятельства и ситуации. Принимается как 10%-20% расчетной мощности кондиционеров.
Kup – процент резервной мощности кондиционеров, учитывающий возможное наращивание состава телекоммуникационного оборудования без изменения состава системы кондиционирования. Принимается как 10%-30% расчетной мощности кондиционеров;

Читайте также:
Кондиционеры и сплит-системы Idea: отзывы, инструкции к пульту управления

Пример расчета мощности кондиционеров для серверной:

Если объем серверной равен 20 м3, а потребляемая мощность северного оборудования равна 10 кВт:
Расход мощности на теплопотери помещения M1 = V*T = 20*0,03 (0,04) = 0,6 (0,8) кВт
Расход мощности на тепловыделение оборудования M2 = P*Kserv = 10*80% (90%) = 8 (9) кВт
Расход мощности на тепловыделение источников бесперебойного питания M3 = P* Кups =10*20% (30%) = 2 (3) кВт
Резерв мощности на нештатные ситуации M4 = (M1+M2+M3)* Кal = (0,6 (0,8) + 8 (9) + 2 (3))*10% (20%) = 1,06 (1,28) кВт
Резерв мощности на развитие M5 = (M1+M2+M3)* Kup = (0,6 (0,8) + 8 (9) + 2 (3))*10% (30%) = 1,06 (3,18) кВт.
Итоговая мощность кондиционеров M = M1+M2+M3+M4+M5 = 0,6 (0,8) + 8 (9) + 2 (3) + 1,06 (1,28) + 1,06 (3,18) = 12,72 (17,26) кВт.
Итак, в приведенном примере необходимо установить кондиционеры (без учета резервных) суммарной мощностью примерно 15 кВт.

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.

Что упускают из виду специалисты по кондиционерам

Достаточно часто при подборе и установке кондиционера в серверную некоторые мастера не учитывают следующие моменты:

  • Падение производительности блока на 20-30%, что влечет за собой нехватку холода.
  • Неполное испарение фреона, что влечет за собой выход из строя компрессора.
  • Падение влажности воздуха, которое может привести к повреждениям электронного оборудования.

Чтобы избежать вышеперечисленных неприятностей, необходимо доверять выбор и монтаж кондиционера в серверную исключительно профессионалам.

Что такое ротация кондиционеров в серверной

Чтобы гарантированного обеспечить замещение основных кондиционеров серверного помещения применяют согласователь климатического оборудования. Его установка обеспечивает эффективное использование ресурса климатической системы за счет попеременного включениявыключения отдельных модулей. Этот процесс называют «ротацией кондиционеров». Ротационный модуль в основном используется при установке сплит-систем. Такие устройства можно найти в каталогах различных производителей. Нужно учесть, что каждая отдельная модель ротационных блоков может использоваться только с конкретными марками кондиционеров. Применяют согласователи для систем со 100% резервированием, что предусматривает установку в серверной 2-х равнозначных кондиционеров, которые доукомплектованы зимними комплектами. Что дает применения ротационного блока:

  • Решается задача поочередного включения кондиционеров в серверной комнате с равномерным расходованием ресурса каждого устройства.
  • При выходе из строя одного кондиционера, включение резервного происходит в автоматическом режиме, а оператору поступает сигнал о поломке (смс, светозвуковой индикатор и т.д.).
  • В критичных ситуациях, когда основной кондиционер не может обеспечить нормативные параметры микроклимата, то происходит включение дополнительного устройства, что автоматически удваивает производительность кондиционирования. (К примеру, при аномальных погодных условиях, может включаться дополнительный кондиционер для серверной от 40 градусов температуры на улице).

Стоимость ротационного модуля определяется его функциональными возможностями и уровнем торговой марки.

Тип управления для кондиционера для серверной

Управление по питанию

Это наиболее простые согласователи кондиционеров для серверных помещений, которые управляют климатической техникой путем включенияотключения подачи питания. Чтобы реализовать такую функцию, подключение устройств для кондиционирования к электросети должно осуществляться через ротационный блок. Преимущество приборов этого типа:

  • Простое устройство.
  • Доступная цена.

Минусы управления по питанию:

  • Климатическое оборудование должно быть оснащено системой «рестарт».
  • Такой согласователь может использоваться только для кондиционеров с небольшой мощностью. Для более мощного или трехфазного оборудования необходимо использовать дополнительное контактное реле.
  • Возникает необходимость в прокладке отдельного кабеля для питания обогревателя картера компрессора.

Управление с помощью блоков адаптации

Этот вариант ротационных устройств формирует управляющие сигналы на адаптационные модули, осуществляющие включение/выключение кондиционеров серверной без отключения питания. Существует также определенный модельный ряд климатических устройств, управление которыми может осуществляться непосредственно посредством «сухих контактов».

Управление по инфракрасному каналу

Ротационные модули данного типа совместимы со всеми видами кондиционеров (при этом, основные и резервные климатические устройства могут быть разного типа). Такие контроллеры отличаются наличием узла сбора данных (температурные параметры, время эксплуатации и др.). Они формируют управляющие сигналы, аналогичные командам пульта ДУ кондиционера.

Преимущества ротационных устройств, работающих по инфракрасному сигналу:

  • Совместимость с разными видами климатического оборудования.
  • Согласователь не разрывает питающую цепь.
  • Существует риск сбоев системы управления кондиционерами серверной.
  • Даже новейшие системы защиты от помех не гарантируют отсутствия помех связей с использованием инфракрасного сигнала.

Кондиционеры для серверных комнат

Для размещения внутренних информационных систем компании выделяют отдельную комнату – серверную. В ней устанавливаются компьютеры, вычислительная техника, сервера и другое телекоммуникационное оборудование. К помещению предъявляются строгие требования по климатическим параметрам: влажности и температуре. Оптимальные условия для функционирования техники обеспечивает установка кондиционеров. Тип и мощность климатической установки выбирается с учетом особенностей серверной комнаты.

Читайте также:
Кондиционеры Lessar: инструкции к пульту, характеристики систем

“ИНТЕХ-Климат” готова реализовать профессиональные решения по климатическому и другому инженерному оборудованию. Выполним полный цикл работ “под ключ”: проектирование, подбор, поставка, монтаж и обслуживание.

Звоните сейчас: . Отправьте заявку

Назначение кондиционирования в серверных комнатах

Серверная – это помещение, отведенное под телекоммуникационное оборудование. Комната оборудуется резервным электропитанием, датчиками температуры и влажности. Помещение не имеет окон. Работающее оборудование выделяет огромное количество тепла, его отведением занимается система кондиционирования. Она должна обеспечить благоприятные условия для работы серверов. Высокая температура и пыль в воздухе могут привести к поломке чувствительной техники. Привести показатели к нормативным – задача климатического устройства.

Особенности серверных помещений

Выбирая кондиционер для серверных комнат, учитывают специфику помещений и основные требования к ним:

  • Климатическая техника должна работать непрерывно, круглые сутки, 365 дней в году.
  • Оптимальная температура 18-25°C.
  • Показатель влажности воздуха в пределах от 20% до 80%. В зимнее время допускается 75-80%, летом – не выше 65%.
  • Количество пыли до 0,75 мг/м3, размер частиц не больше 3 мкм.
  • Оптимальная скорость воздушных потоков 0,2 м/с, допускаются колебания в диапазоне до 0,5 м/с.
  • Уровень шума не выше 65 дБ.

Типы кондиционеров, которые применяются в серверных

На сегодняшний день кондиционер для серверной может быть двух типов:

  • Тип 1. Сплит-системы с зимним комплектом.

Обычно для оснащения серверной используют 2-3 агрегата различных типов (или канальное оборудование). Такая техника отличается умеренной ценой и обеспечивает эффективное кондиционирование небольших серверных комнат.

  • Тип 2. Прецизионные кондиционеры.

Для больших серверных, где функционирует мощное оборудование по обработке больших объемов данных, будет целесообразно использовать прецизионные кондиционеры, обеспечивающие повышенную точность поддержание установленных режимов (температуры и влажности). Этот вид климатической техники не используется для небольших серверных. Дело в том, что на прецизионные кондиционеры для серверных цена на рынке достаточно высокая.

Сплит-системы

Стандартные бытовые кондиционеры можно устанавливать только в маленьких серверных (один серверный шкаф с кондиционером), потому что их мощности не хватит на охлаждение средних площадей. При этом следует выбирать модели, которые разработаны производителем специально для работы в зимний период при температуре -30 – 40⁰ С (например, Daikin). В крайнем случае, сплит-систему необходимо сразу оборудовать зимним комплектом.

Следует отдавать предпочтение устройствам, которые комплектуются длинными фреоновыми коммуникациями, что также очень важно для удаленного размещения серверов.

Приобретаемый кондиционер также должен очищать воздух от пыли, которая вредит компьютерной технике, оседая на чувствительных микроэлементах.

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.

Расчёт мощности кондиционера для серверной

Расчетом параметров климатического оборудования для помещений, где работает технологичная и телекоммуникационная техника должны заниматься профессионалы. Без квалифицированной консультации не обойтись.

Впрочем, довольно часто решение этого вопроса ложиться на плечи IT-специалистов. Как выполнить расчет кондиционера для серверной без необходимой квалификации? Для начала необходимо изучить технические паспорта на все оборудование, установленное в серверной. В этой документации необходимо найти количество тепла, которое выделяет каждое устройство в процессе работы. Все полученные значения нужно сложить и прибавить к полученному результату тепловыделение стен, после чего к этой сумме добавить еще 30% (для запаса мощности кондиционера).

Такой подбор кондиционеров для серверной может применяться лишь в исключительных ситуациях, если нет никакой возможности задействовать специалистов в области кондиционирования таких помещений.

К климатическим устройствам для серверных помещений предъявляются высокие требования в отношении надежности, так как их остановка может привести к существенным финансовым потерям, связанным с нарушением работы вычислительной техники и телекоммуникационного оборудования. В связи с этим, помимо кондиционера, в серверной комнате устанавливают резервное климатическое оборудование.

В отношении резервного кондиционера при учете площади серверной комнаты следует руководствоваться принципом: до 100% резервной мощности. Иными совами, вы удваиваете ваше оборудование.

Данная процедура поможет избежать проблемных ситуаций, когда во время остановки основной охлаждающей системы, резервная не сможет запуститься. Кроме, того поочередное включениевыключение кондиционеров позволит значительно увеличить срок службы климатической техники.

Для этой цели необходимо предусмотреть управляющее оборудование, осуществляющее ротацию всех систем. Такое оборудование должно обеспечивать стабильный микроклимат по попеременном включениивыключении климатических установок через определенные временные интервалы. При критичном возрастании температурных показателей включается резервный кондиционер. При превышении заданных параметров на диспетчерский пульт приходит сигнал уведомления. Ротационное оборудование может работать совместно с диспетчерскими системами, либо без них.

Четкая работа систем кондиционирования серверной обеспечивается наличием управляющего оборудования, которое контролирует:

  • климатические показатели;
  • функционирование ответственных узлов кондиционеров;
  • циркуляцию фреона;
  • поступающие сигналы о критических и аварийных ситуациях;
  • временные промежутки работы отдельных модулей и их включениевыключение.

Отказ от установки резервного оборудования может иметь место при наличии возможности остановить работу серверного оборудования на время ремонтаобслуживания кондиционера, без ущерба для производственной деятельности предприятия. В тоже время, установка дополнительного устройства может предотвратить внеплановую остановку серверного оборудования, потерю важных информационных данных и другие негативные моменты.

Читайте также:
Кондиционеры и сплит-системы Aero: отзывы, инструкции к пульту управления

Проблемы кондиционера зимой

  1. Замерзание масла компрессора. Даже полиэфирные масла, используемые с фреоном R410A, при низких температурах будут застывать, кинетическая вязкость и смазывающие свойства ухудшаются зимой. Соответственно, в момент запуска, компрессор начинает работать «всухую», возникает повышенный ток, повышенное трение частей компрессора, в самом худшем случае компрессор может попросту заклинить.
  2. Масло компрессора абсорбируется с фреоном. Чем дольше кондиционер выключен, тем большее количество фреона растворено в масле. В момент запуска фреон в компрессоре вскипает и уходит в трубопровод вместе с частичками масла. Возможна ситуация, когда доля ушедшего в трассу масла будет настолько велика, что компрессору придётся работать «всухую».
  3. У On-Off сплит-систем, самых распространённых серверных кондиционеров, вентилятор наружного блока постоянно работает на максимальной скорости вращения. В результате, уже при нулевой температуре на улице производительность серверного кондиционера падает на 30-40%. А при отрицательных температурах расход фреона упадёт настолько, что может возникать перегрев компрессора, при этом холодопроизводительность кондиционера зимой упадёт до минимума.
  4. Зачастую у сплит-систем отвод дренажа производится на улицу, а не во внутреннюю систему канализации. Соответственно, при работе кондиционера зимой дренажная трубка без подогрева просто замёрзнет, и вода потечёт из внутреннего блока.

Чтобы избежать всех этих проблем при работе кондиционера зимой, устанавливают зиимний комплект кондиционера.

В стандартный зимний комплект кондиционера входит три элемента:

Кабель подогрева картера компрессора. Обычно его длина 0,5м и мощность 30-50Вт. Устанавливается в нижней части компрессора, лучше всего устанавливать на примерной границе масла и фреона, чтобы минимизировать их смешивание. Частая ошибка – подключение этого подогрева на клеммник питания компрессора. Проблема в том, что подогрев будет включаться только одновременно с запуском компрессора, т.е. когда он уже бесполезен. Поэтому подогрев компрессора должен включаться на отдельную, постоянно запитанную линию 220В.

Некоторые японские производители пишут в каталогах, что в их компрессорах постоянный подогрев масла осуществляется обмотками статора. Однако, на всех этих блоках они сами продолжают ставить обычные ленточные подогревы, что как бы намекает..

Кабель подогрева дренажа. Одевается на дренажную трубку ( в случае, когда дренаж выведен наружу).

Регулятор давления конденсации. Представляет собой электронный блок, включаемый в разрыв питания вентилятора наружного блока. Его назначение – поддерживать постоянную температуру конденсации, регулируя обороты вентилятора от 0 до 100%, в зависимости от показаний собственного датчика температуры, крепящегося обычно в середине конденсатора.

Бывают более сложные регуляторы конденсации, например с подстраиваемой пользователем температурой, либо регулирующие не температуру, а именно давление конденсации. Но, ввиду высокой цены, они малораспространены.

Такой зимний комплект кондиционера ставят на On-Off модели, самые распространённые из-за своей дешевизны.

Инверторные кондиционеры в серверной

Главное отличие инверторных кондиционеров – плавная регулировка оборотов компрессора. При этом, вентилятор наружного блока может быть обычным, нерегулируемым. Соответственно, при выборе зимнего кондиционера обязательно нужно проверять этот нюанс.

Плюсы инверторных кондиционеров неоспоримы: меньшее энергопотребление, отсутствие пусковых токов, повышенный КПД (в режиме неполной загрузки), увеличенная пиковая производительность, более точное поддержание температуры.

Главный аргумент противников инверторных кондиционеров в серверных комнатах – их техническая сложность и потенциально меньшая надёжность.

С первым возражением нельзя не согласиться, но почему нужно считать это минусом? Больше контрольных функций, обратная связь со всевозможными датчиками для подстройки системы под изменения внешней среды – это как раз преимущества.

Увеличение числа компонентов системы потенциально увеличивает риски, это верно. Но инверторные технологии уже давно отработаны, и у серьёзных производителей они не менее надёжны, чем устаревшие On-Off системы. Даже первые мультизональные системы с инверторными компрессорами до сих пор исправно работают уже на продолжении 15 лет. А с тех пор технологии качественно выросли, не говоря о накопленном опыте и устранении «детских болезней». К примеру, у Mitsubishi Heavy количество отказов компрессоров в серии KX4 снизилось по сравнению с серией KX2 в 10 раз!

У инверторных кондиционеров в серверной возможны отдельные проблемы именно с защитными функциями.

Часть защит, например – отказ системы включиться при температуре ниже -15/-20С (по датчику уличной температуры), можно доработать или “обойти” непосредственно на объекте.

Другая часть защитных функций в обычных условиях трудно отключаема, например, защита по датчику низкого давления или температуре испарителя. Если в регионе установки серверного кондиционера нередки температуры ниже -35С, то лучше не рисковать серверной и выбрать вариант прецизионного кондиционера с выносным конденсатором либо приточной вентиляции, в крайнем случае – устанавливать наружный блок сплит-системы в помещении (лестничный марш, чердак. ).

В любом случае, японские производители уже начали снимать с производства On-Off серии сплит-систем, например, Mitsubishi Heavy Industries уже несколько лет выпускает только инверторный полупром. Поэтому даже у противников перехода на инверторные кондиционеры в серверных нет альтернативы, пусть и через два-три года.

Кондиционер для серверной комнаты с зимним комплектом: расчет мощности системы

Автор: Постаногов Евгений.

Группа компаний «МЭЛ» – оптовый поставщик систем кондиционирования Mitsubishi Heavy Industries.

www.mhi-systems.ru

Лет 10 тому назад автору статьи довелось быть свидетелем одной ситуации. Серверная организации представляла собой выделенную стеклопластиком половину кабинета. За окном был зимний морозный день, батарея центрального отопления не справлялась, и айтишник открыл дверь серверной и выключил кондиционер, чтобы тепло от оборудования нагрело комнату. Через час выключился основной сервер организации с ERP-системой. Причём не просто выключился, а вышло из строя 2 дорогих SSD-диска. Более ста сотрудников сидели без дела полдня, ушедших на восстановление данных из резервов. А если бы не было архива.. В общем, зачем серверным кондиционер – после этого знали все.

Варианты охлаждения серверных.

1. Прецизионный кондиционер. Кондиционер для большой серверной. Самый дорогой, но далеко не всегда оптимальный способ.

Читайте также:
Сушит ли кондиционер воздух при охлаждении и обогреве

Слово «прецизионный» сразу ассоциируется с точностью. Увы, большинство «прецизионных» серверных кондиционеров поставляется с On-Off компрессорами, и ни о каком точном поддержании температуры даже речь не идёт, разбег 2-3 градуса в лучшем случае.

Следующий минус – шум. Обычные прецизионные кондиционеры для серверных – это моноблок с выносным конденсатором. К немалому шуму вентилятора испарителя добавляется шум от компрессора. Хорошо, когда серверная – выделенное необитаемое помещение. Но работать в комнате с работающим «прецизионником» (а бывает и такое) – крайне утомительно.

Цена. Стоимость прецизионного кондиционера – в два-три раза выше полупромышленного инверторного «японца» той же производительности.

Возможно, их единственный плюс – выносной конденсатор, потенциально позволяющий работать прецизионному кондиционеру зимой при более низких температурах, чем обычный кондиционер с зимним комплектом.

2. Сплит-система. Самое распространённое решение для охлаждения серверных комнат, одновременно универсальное, доступное и недорогое. Самая маленькая «серверная», которую видел автор статьи – шкаф из стеклопластика размером 2м*1м*0,4м, расположенный в комнате айтишников. Естественно, кроме бытового настенного сплита туда ничего поставить было невозможно.

Большинство руководителей организаций всё-таки понимают степень риска потери данных на серверах, и покупают японские кондиционеры для серверной комнаты. Хотя основной тренд российского рынка на удешевление средней стоимости кондиционеров начинает проявляться и здесь.

Предпочтительнее ставить полупромышленный кондиционер для серверной с зимним комплектом, потому что в полупром, даже маленьких номиналов от 9000-12000 BTU, всегда заложен повышенный запас прочности: более надёжный компрессор, увеличенная площадь теплообменников, больше защитных функций.

3. Приточная вентиляция зимой. Один из вариантов системы free-cooling. Суть системы – собирается наборная приточная установка, и регулирующие заслонки управляют притоком уличного холодного воздуха. Обычно комбинируют со сплит-системой (для работы летом). Главный плюс – бесплатный уличный холод заменяет кондиционер зимой, экономия на электричестве и ресурсе сплит-системы. Минус – не везде возможна установка. Вентиляция серверных часто используется, например, на базовых станциях сотовой связи.

Расчёт кондиционера для серверной.

Доводилось видеть ситуации, когда мощность кондиционера для серверной выбиралась исходя из площади помещения, как в квартиру. С предсказуемым результатом. Конечно же, расчёт кондиционера для серверной должен строиться на теплопритоках от оборудования. В идеале, нужно знать притоки от каждого сервера/шкафа. Но зачастую этого не указано в документации. Тогда самый простой способ – посчитать мощность блоков питания серверов, или хотя бы мощность источников бесперебойного питания. Получатся цифры с запасом, но это лучше, чем сделать выбор серверного кондиционера с меньшей производительностью.

Следующий выбор – место расположения внутреннего блока. Поскольку тепло от шкафов поднимается вверх, можно сразу утилизировать его внутренним блоком, подпотолочного или кассетного типа. Но есть опасность, что при недобросовестном монтаже или обслуживании, из внутреннего блока вниз может потечь дренаж. Поэтому внутренний блок серверного кондиционера не должен располагаться непосредственно над сервером или любым электрическим устройством. Лучше всего, когда блок расположен немного в стороне, и поток холодного воздуха дует прямо на оборудование.

Проблемы кондиционера зимой.

1. Замерзание масла компрессора. Даже полиэфирные масла, используемые с фреоном R410A, при низких температурах будут застывать, кинетическая вязкость и смазывающие свойства ухудшаются зимой. Соответственно, в момент запуска, компрессор начинает работать «всухую», возникает повышенный ток, повышенное трение частей компрессора, в самом худшем случае компрессор может попросту заклинить.

2. Масло компрессора абсорбируется с фреоном. Чем дольше кондиционер выключен, тем большее количество фреона растворено в масле. В момент запуска фреон в компрессоре вскипает и уходит в трубопровод вместе с частичками масла. Возможна ситуация, когда доля ушедшего в трассу масла будет настолько велика, что компрессору придётся работать «всухую».

3. У On-Off сплит-систем, самых распространённых серверных кондиционеров, вентилятор наружного блока постоянно работает на максимальной скорости вращения. В результате, уже при нулевой температуре на улице производительность серверного кондиционера падает на 30-40%. А при отрицательных температурах расход фреона упадёт настолько, что может возникать перегрев компрессора, при этом холодопроизводительность кондиционера зимой упадёт до минимума.

4. Зачастую у сплит-систем отвод дренажа производится на улицу, а не во внутреннюю систему канализации. Соответственно, при работе кондиционера зимой дренажная трубка без подогрева просто замёрзнет, и вода потечёт из внутреннего блока.

Чтобы избежать всех этих проблем при работе кондиционера зимой, устанавливают

Зимний комплект кондиционера.

В стандартный зимний комплект кондиционера входит три элемента:

Кабель подогрева картера компрессора. Обычно его длина 0,5м и мощность 30-50Вт. Устанавливается в нижней части компрессора, лучше всего устанавливать на примерной границе масла и фреона, чтобы минимизировать их смешивание. Частая ошибка – подключение этого подогрева на клеммник питания компрессора. Проблема в том, что подогрев будет включаться только одновременно с запуском компрессора, т.е. когда он уже бесполезен. Поэтому подогрев компрессора должен включаться на отдельную, постоянно запитанную линию 220В.

Некоторые японские производители пишут в каталогах, что в их компрессорах постоянный подогрев масла осуществляется обмотками статора. Однако, на всех этих блоках они сами продолжают ставить обычные ленточные подогревы, что как бы намекает..

Кабель подогрева дренажа. Одевается на дренажную трубку ( в случае, когда дренаж выведен наружу).

Регулятор давления конденсации. Представляет собой электронный блок, включаемый в разрыв питания вентилятора наружного блока. Его назначение – поддерживать постоянную температуру конденсации, регулируя обороты вентилятора от 0 до 100%, в зависимости от показаний собственного датчика температуры, крепящегося обычно в середине конденсатора.

Читайте также:
Решение проблем с включением кондиционера

Бывают более сложные регуляторы конденсации, например с подстраиваемой пользователем температурой, либо регулирующие не температуру, а именно давление конденсации. Но, ввиду высокой цены, они малораспространены.

Такой зимний комплект кондиционера ставят на On-Off модели, самые распространённые из-за своей дешевизны. Но в последние годы начинают появляться

Инверторные кондиционеры в серверной.

Главное отличие инверторных кондиционеров – плавная регулировка оборотов компрессора. При этом, вентилятор наружного блока может быть обычным, нерегулируемым. Соответственно, при выборе зимнего кондиционера обязательно нужно проверять этот нюанс.

Плюсы инверторных кондиционеров неоспоримы: меньшее энергопотребление, отсутствие пусковых токов, повышенный КПД (в режиме неполной загрузки), увеличенная пиковая производительность, более точное поддержание температуры.

Главный аргумент противников инверторных кондиционеров в серверных комнатах – их техническая сложность и потенциально меньшая надёжность.

С первым возражением нельзя не согласиться, но почему нужно считать это минусом? Больше контрольных функций, обратная связь со всевозможными датчиками для подстройки системы под изменения внешней среды – это как раз преимущества.

Увеличение числа компонентов системы потенциально увеличивает риски, это верно. Но инверторные технологии уже давно отработаны, и у серьёзных производителей они не менее надёжны, чем устаревшие On-Off системы. Даже первые мультизональные системы с инверторными компрессорами до сих пор исправно работают уже на продолжении 15 лет. А с тех пор технологии качественно выросли, не говоря о накопленном опыте и устранении «детских болезней». К примеру, у Mitsubishi Heavy количество отказов компрессоров в серии KX4 снизилось по сравнению с серией KX2 в 10 раз!

У инверторных кондиционеров в серверной возможны отдельные проблемы именно с защитными функциями.

Часть защит, например – отказ системы включиться при температуре ниже -15/-20С (по датчику уличной температуры), можно доработать или “обойти” непосредственно на объекте.

Другая часть защитных функций в обычных условиях трудно отключаема, например, защита по датчику низкого давления или температуре испарителя. Если в регионе установки серверного кондиционера нередки температуры ниже -35С, то лучше не рисковать серверной и выбрать вариант прецизионного кондиционера с выносным конденсатором либо приточной вентиляции, в крайнем случае – устанавливать наружный блок сплит-системы в помещении (лестничный марш, чердак. ).

В любом случае, японские производители уже начали снимать с производства On-Off серии сплит-систем, например, Mitsubishi Heavy Industries уже несколько лет выпускает только инверторный полупром. Поэтому даже у противников перехода на инверторные кондиционеры в серверных нет альтернативы, пусть и через два-три года.

Что упускают из виду специалисты по кондиционерам.

1. Все значения холодопроизводительности в сервис-мануалах указаны для внутренних параметров: температура 27С, влажность 50%. Однако в серверных кондиционеры работают на поддержание постоянной температуры 18-20С. При этой температуре явная холодопроизводительность блока падает на 20-30%.

Чтобы избежать проблем с нехваткой холода, нужно учитывать именно явную производительность при 18С.

2. Внутренний блок рассчитывается производителем на температуру 27С. Когда на испаритель поступает всего 18С, возникает вероятность неполного испарения фреона. Особенно рискуют зимой кондиционеры On-Off с капиллярной трубкой, у инверторов с EEV этот риск меньше. Недоиспарение фреона повлечёт за собой возврат хладагента в компрессор в жидкой фазе и поломку компрессора. Считается, что “влажный ход” должны демпфировать аккумуляторы перед компрессором, но на практике они помогают не всегда.

Чтобы предотвратить влажный ход и залив компрессора, возможно устанавливать внутренний блок на один типоразмер больше наружного. Например, внутренний блок 9000 BTU, а наружный 7000 BTU.

3. При работе кондиционера на охлаждение в помещении постоянно удаляется влага из воздуха. Если помещение серверной чисто технологическое и не имеет приточной вентиляции, влажность воздуха может упасть до 30%. При этом резко вырастает опасность повреждения электронной аппаратуры статическим электричеством. Наиболее чувствительны к этой проблеме АТС и большие ЦОД, где рекомендуется поддерживать относительную влажность не ниже 50-60%.

Если в серверной будет установлено электронное оборудование, чувствительное к электростатическим разрядам, необходимо предусмотреть систему увлажнения воздуха.

Что упускают из виду IT-специалисты.

1. Ротация кондиционеров. Даже самое лучшее оборудование может внезапно выйти из строя. Например, по причине скрытых дефектов монтажа, проблем с электроснабжением или человеческого фактора. Для минимизации рисков в серьёзных серверных (например, в банках) всегда ставят дополнительный серверный кондиционер. Обычно ставится два кондиционера, каждый из которых способен охладить серверную в одиночку, но работают они поочерёдно. В случае, когда первый кондиционер не справляется с теплопритоками или вообще неисправен – автоматически включается второй.

У кондиционеров Mitsubishi Heavy Industries функция ротации кондиционеров штатно поддерживается проводным пультом RC-EX1, который возможно подключить ко всем полупромышленным моделям, а также настенным инверторам бытовой серии.

Управление ротацией кондиционеров других брендов возможно обеспечить отдельным устройством, «блоком ротации кондиционера». Универсальные блоки ротации делятся на две группы:

1) Управление производится “прерыванием фазы”. Кабель электропитания заводится в блок ротации, а уже затем подключается к кондиционеру. Блок ротации, по сигналам датчиков температуры и реле времени, просто отключает или восстанавливает

220В на резервном кондиционере. Соответственно, кондиционер должен поддерживать функцию “авторестарт”.

2) Более изящное решение – имитация ИК-пульта кондиционера. Перед ИК-приёмником внутреннего блока крепятся компактные ИК-диоды, на которые (по проводному или радиоканалу) поступают команды с блока ротации. Обычно имитируются только ИК-сигналы включения и выключения для данной сплит-системы, соответственно, режим и температурные параметры нужно предварительно задать с пульта.

В больших серверных таких кондиционеров может быть больше двух, и работать они могут по любому заданному циклу, например «пять рабочих три резервных», причём работающие и резервные чередуются друг с другом в течение суток.

2. Удалённый мониторинг. Современные инверторные кондиционеры могут подключаться к Интернету в двустороннем режиме, принимать команды от пользователя и сообщать о состоянии работы и ошибках.

Читайте также:
Почему кондиционер не работает на обогрев: причины, поломки

Эконом-вариант. Проводной пульт подключается через USB к компьютеру/серверу, устанавливается программа-драйвер, и IT-специалист может наблюдать за состоянием серверного кондиционера и управлять настройками. Соответственно, через удалённый рабочий стол он может следить за температурой в серверной откуда угодно. Такие возможности штатно предоставляет, например, проводной пульт RC-EX1 в кондиционерах Mitsubishi Heavy.

Планшет или смартфон. В серверный кондиционер подключается отдельный Wi-Fi модуль, который связывается с удалённым сервером производителя, и передаёт данные о своей работе. IT-специалист устанавливает на свой гаджет специальное приложение (iOS или Android), и может просматривать логи работы серверного кондиционера, менять его настройки (режим работы, температуру..), а также получать сообщения об авариях и ошибках.

BMS или SNMP. Если в здании имеется единая система управления инженерными коммуникациями («Умный дом»), то серверные кондиционеры тоже могут стать её частью. Стандартные индивидуальные адаптеры ModBus, KNX, EnOcean есть у всех японских производителей. Интерфейсы LonWorks или BACnet подключить тоже возможно, но цена вопроса будет на порядок большей.

У Mitsubishi Heavy Industries подключение к сетям BMS возможно как для внутренних блоков мультизональных систем, так и для отдельных сплит-систем, причём не только полупромышленного типа, но и инверторных настенных блоков бытовых серий.

Также в больших серверных возможно организовать локальный сервер сбора данных по протоколу SNMP, блоки ротации серверных кондиционеров с его поддержкой имеются на рынке.

Во второй части будут подробно рассмотрены прецизионные кондиционеры и использование приточной вентиляции.

Copyright © 2011-2018 Оптовые поставки кондиционеров Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Поставка кондиционеров оптом дилерам.

Подбор системы кондиционирования для серверного помещения

Ко мне недавно обратились с просьбой подсказать по кондиционерам в небольшое серверное помещении и показали коммерческое предложение “поставщика”. То что я там увидел, вызвало у меня удивление: основной и резервный кондиционеры совершено разных моделей, нет блока ротации и т.п. Данная статья написана по итогам консультации и надеюсь поможет другим ИТ-специалистам, которые не сильно разбираются в инженерных системах, но вынуждены “по долгу службы” обращаться и контролировать вот таких “профессионалов”.

Статья содержит некоторые упрощения, которые на мой взгляд допустимы при создании несложных систем, и имеет целью описать комплекс вопросов, которые могут возникнуть при построении казалось бы простой системы.

Исходные данные

Прежде чем подбирать систему кондиционирования (а это именно система), нужно подготовить исходные данные – от их качества зачастую зависит итоговый результат.

Основное – это конечно же тепловыделение на оборудовании. Тут можно пойти двумя путями:

  • расчетный – аккуратно суммируем тепловыделение в Вт из паспортов на оборудовании. Тепловыделение может быть указано в BTU (British thermal unit) – достаточно разделить на 3,41, чтобы получить Вт;
  • эмпирический – как известно: вычислительное оборудование в большинстве случаев выделяет столько же тепла, сколько и потребляет электроэнергии. Так как оборудование в серверной запитано от ИБП (одного или нескольких), то можем подключиться к нему через информационный порт и посмотреть нагрузку в Вт (в логах выбираем максимальную нагрузку на каждый ИБП в один момент времени). Альтернативный вариант – взять токовые клещи и измерить проходящий ток по питающему серверную кабелю (делать с энергетиком). Однако данный подход плохо работает для оборудования с PoE, так как в этом случае основная тепловая мощность рассеивается на оконечных устройствах (потребителях), которые скорее всего находятся вне серверной.

Расчетный метод оценивает теплопритоки сверху, а эмпирический дает данные “копейка-в-копейку”.

Остается добавить мелочь:

  • от ИБП – смотрим табличку КПД в инструкции на ИБП. При нагрузке более половины – КПД обычно близок к 95%, остальные 5% уходит в тепло (5% от мощности подключенной нагрузки, а не от номинальной мощности на ИБП);
  • от освещения – если свет в помещении горит постоянно (например, аварийное освещение), то прибавляем мощность осветительных приборов (мощность ламп в помещении);
  • от персонала – 100Вт/человек (можно не учитывать, так как в серверной присутствие обычно непостоянное);
  • через ограждающие конструкции – если через стены поступление тепла невелико, то через один типовой оконный проем 1,4х1,8 м можно получить “прибавку” в 500 Вт (грубо 200Вт на кв. м остекления, точно смотрим СНиП 2.04.05-91);
  • от радиатора отопления – если он оказался в серверной в рабочем состоянии

После расчета теплопритоков добавляем мощность необходимую на развитие (20-30%). Не нужно закладывать 75-100% – в этом случае зачастую лучше добавить еще 1 кондиционер (потом, как потребуется).

Также встретил ошибку: Заказчик заложил большой кондиционер неинверторного типа с запасом более 75% “с заделом на будущее”. Можно сразу сказать, что работать нормально у него не получится, так как будет срабатывать защита от частного включения-выключения компрессора и он будет останавливаться с ошибкой. Чтобы сделать “задел” на будущее развитие закладывайте несколько кондиционеров меньшей мощности (от 3 шт., включая резервный блок) – лишнее можно временно отключить. Или рассмотрите вариант инверторных кондиционеров.

Далее переходим к менее очевидным вещам, которые помогут получить более адекватное коммерческое предложение :

  • место размещения наружных блоков. Важно обратить внимание на длину трассы (она должна быть по возможности с минимальным числом изгибов и короткая). Нужно понимать, что перепад высот между внутренним и наружным блоком является одной из характеристик кондиционера – не поленитесь и проверьте по инструкции предложенную поставщиком модель. К подбору места размещения нужно подходить продумано и учитывать такие факторы: удобство последующего технического обслуживания/ремонта, падения/образование наледи, повреждение автотранспортом (например, кузовом фуры, осуществляющей доставку). По возможности – где-нибудь в тени (особенно актуально для летнего периода).
  • трасса прохода фреонопроводов – сразу прикиньте как может примерно пройти трасса. Все-таки она имеет не слишком эстетичный вид и, как оговаривалось ранее, ограниченную длину. Если наружные блоки планируется размещать на кровле, то нужно обсудить со службой эксплуатации в том числе и вопрос выхода на кровлю (вертикальные проколы крайне нежелательны). Не забывайте – прокладывать трассы систем кондиционирования по лестничным клеткам не допускается!
  • точка подключения к системе канализации – кондиционер осушает воздух, а воду конденсирующуюся на внутреннем блоке куда-то нужно сливать. Выводить дренаж на фасад плохая практика, но любима монтажниками кондиционеров из-за простоты реализации. Сразу фиксируйте недопустимость таких решений.
Читайте также:
Промышленные кондиционеры и их технические характеристики

Схема охлаждения оборудования

В данной статье не рассматриваются промышленные (прецизионные) кондиционеры – так как если вы их ставите, то можете позволить и полноценное проектирование системы. Также не затрагиваются “экзотические” решения типа кондиционеров внутри шкафов, так как подобные решения скорее проектные.

Необходимо понимать, что наилучшая производительность системы кондиционирования достигается подачей на вход кондиционера (где происходит забор воздуха) наиболее горячего воздуха. Т.е. нужно избегать смешивания нагретого (отработанного) и охлажденного (подготовленного) потоков. На этом принципе, например, основаны “горячие-холодные” коридоры в ЦОДах.

По большому счету внутри помещения серверной возможны следующие более-менее адекватные схемы расположения внутренних блоков кондиционеров:

  • настенные (самый простой вариант) – напротив фронтальных панелей серверных шкафов или стоек. Подготовленный воздух подается к ИТ-оборудованию. Минус данного решения – нагретый воздух поступает на вход кондиционера (сверху перфорированная решетка) фактически благодаря только конвекции. При небольшом расстоянии сзади шкафов или невысоких потолках могут образовываться точки локального перегрева на блоках питания оборудования (задние панели);
  • настенно-потолочные – блоки размещаются на потолке “сзади” стоек и выбрасывают охлажденный воздух к зоне перед шкафами. У данной схемы есть небольшие недостатки: сзади шкафов должно быть достаточно места, нужно продумать схему размещения осветительных приборов;
  • канальные – блоки размещаются над серверными шкафами. Отличный вариант (почти как внутрирядный кондиционер), но с большим минусом – нужно предусматривать защиту от конденсата при поломке кондиционера, например, из жести – но выглядит это “колхозно”. Нюанс – есть канальные кондиционеры у которых можно можно изменить схему забора нагретого воздуха на “снизу”. Хороший вариант, есть например, у Haier.

Кондиционирование серверных помещений: особенности выбора кондиционера

Для размещения внутренних информационных систем компании выделяют отдельную комнату — серверную. В ней устанавливаются компьютеры, вычислительная техника, сервера и другое телекоммуникационное оборудование. К помещению предъявляются строгие требования по климатическим параметрам: влажности и температуре. Оптимальные условия для функционирования техники обеспечивает установка кондиционеров. Тип и мощность климатической установки выбирается с учетом особенностей серверной комнаты.

  1. Назначение кондиционирования в серверных комнатах
  2. Особенности серверных помещений
  3. Рекомендации по выбору типа кондиционера
  4. Требования к кондиционерам
  5. Сплит-системы
  6. Прецизионные климатические системы
  7. Система чиллер фанкойл
  8. Проблемы кондиционера зимой
  9. Подбор кондиционера по типу охлаждения
  10. Выбор и расчет мощности кондиционера

Назначение кондиционирования в серверных комнатах

Схема компоновки оборудования в серверном помещении

Серверная — это помещение, отведенное под телекоммуникационное оборудование. Комната оборудуется резервным электропитанием, датчиками температуры и влажности. Помещение не имеет окон. Работающее оборудование выделяет огромное количество тепла, его отведением занимается система кондиционирования. Она должна обеспечить благоприятные условия для работы серверов. Высокая температура и пыль в воздухе могут привести к поломке чувствительной техники. Привести показатели к нормативным — задача климатического устройства.

Особенности серверных помещений

Выбирая кондиционер для серверных комнат, учитывают специфику помещений и основные требования к ним:

  • Климатическая техника должна работать непрерывно, круглые сутки, 365 дней в году.
  • Оптимальная температура 18-25°C.
  • Показатель влажности воздуха в пределах от 20% до 80%. В зимнее время допускается 75-80%, летом — не выше 65%.
  • Количество пыли до 0,75 мг/м3, размер частиц не больше 3 мкм.
  • Оптимальная скорость воздушных потоков 0,2 м/с, допускаются колебания в диапазоне до 0,5 м/с.
  • Уровень шума не выше 65 дБ.

Исходя из особенностей помещения кондиционеры должны контролировать уровень влажности, температуру и степень запыленности.

Рекомендации по выбору типа кондиционера

Кондиционер для серверных шкафов

Сложные условия работы с непрерывной нагрузкой способна выдержать не каждая климатическая система. Она должна оборудоваться пылевым фильтром, осушителем, зимним комплектом. Один из вариантов охлаждения воздуха — серверный шкаф с кондиционером. Конструкция не требует отведения конденсата, наружный блок компактных размеров. Внутренний модуль устанавливается вертикально или горизонтально внутри серверного шкафа.

Требования к кондиционерам

При поддержании климата в серверных важна бесперебойная работа кондиционеров. Поломка и ремонт надолго оставит телекоммуникационное оборудование без охлаждения. Обеспечить требование позволяет принцип ротации и резервирования. В помещении устанавливается несколько климатических установок, объединенных в одну сеть ротационным устройством. При неисправности одного кондиционера автоматически включается резервный вариант.

Попеременное включение блоков позволяет сбалансировано распределить нагрузку и обеспечить оптимальные параметры климата. В таком режиме техника поочередно останавливается для отдыха и технического обслуживания.

Контролировать кондиционирование серверных помещений помогает блок ротации. Он автоматически чередует включение рабочих установок, при необходимости подключает резервное устройство. Второй вариант контроля — установка датчиков, показания которых отображаются на мониторе компьютера. Для определения условий в серверной не придется покидать рабочее место. Вся информация в виде таблиц и графиков поступает на компьютер. Сообщения сопровождаются звуковым сигналом.

Сплит-системы

Схема устройства колонного кондиционера

Для поддержания заданных параметров в серверных помещениях используются сплит-системы. Бытовые или полупромышленные системы высокой мощности устанавливаются в комнатах небольшой площади с выделением тепла до 10 кВт. По типу монтажа они бывают:

  • Настенные — универсальный и доступный вариант. Производительность 2,5-5 кВт, выбирается модель, в которой предусмотрена значительная длина фреоновой трассы. Рекомендуемые производители Daikin, Toshibaи Mitsubishi Electric.
  • Канальные — устройства размещаются под навесным потолком, экономят место и обеспечивают эффективный воздухообмен. Подходят для больших серверных комнат. Канальное кондиционирование обеспечивает подачу холодного воздуха непосредственно к стойкам.
  • Колонные — мощные системы в виде шкафов устанавливаются на полу, не требуют монтажа.

Сплит-системы, в которых не предусмотрено зимнее функционирование, дорабатываются зимними комплектами.

Прецизионные климатические системы

Прецизионные кондиционеры для серверных — это профессиональное оборудование. Климатические комплексы имеют высокий ресурс непрерывной работы, позволяют поддерживать оптимальные параметры температуры и влажности. Одно из достоинств оборудования — точность, климатические показатели в помещениях большой площади имеют колебания не больше 1°C и 2%. В серверных устанавливаются шкафные и потолочные модели. Первые отличаются громоздкими габаритами, их мощность 100 кВт. Потолочные системы менее производительны (20 кВт), устанавливаются в комнатах, где нет возможности разместить шкафные кондиционеры.

Читайте также:
Кондиционер с функцией тонкой очистки воздуха

Типы прецизионных климатических устройств

Климатические комплексы бывают моноблочные и раздельные по типу сплит-систем. Система охлаждается различными способами: испарением фреона, водяным или воздушным контуром. Популярные производители: UNIFLAIR, Blue box.

  • бесперебойная работа;
  • высокая мощность оборудования;
  • точный контроль климатических составляющих;
  • широкий диапазон рабочих температур;
  • совмещенность с диспетчерским контролем.

Минусы прецизионных систем:

  • высокая стоимость;
  • шумность моноблочной конструкции.

Система чиллер фанкойл

Система кондиционирования воздуха использует в качестве теплоносителя воду или смесь этиленгликоля. Принцип работы аналогичен установкам с фреоном. Чиллер охлаждает жидкость, циркулирующую в теплообменнике фанкойла, проходя через радиатор воздух понижает температуру.

  • высокая производительность;
  • универсальность;
  • безопасная и доступная эксплуатация.

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.

Подбор кондиционера по типу охлаждения

В зависимости от площади комнаты и количества серверов выбирается один из тех вариантов охлаждения:

  1. Кондиционируется воздух во всем помещении. Минус способа — неравномерное распределение холодного воздуха. Из-за низкого КПД увеличивается расход электричества.
  2. Зональное охлаждение шкафов, установленных рядами. Охладитель встраивается в стойку или используется серверный шкаф с кондиционером. Выдув потока воздуха происходит на решетки оборудования или в холодный коридор. Увеличить эффективность системы позволяет разделение зоны горячего и охлажденного воздуха.
  3. Индивидуальное кондиционирование с монтажом прецизионной системы на стойку сервера. Производительность установки используется наиболее рационально. Минус метода — стоимость подобного оборудования выше, чем остальные варианты климатической техники.

Выбор и расчет мощности кондиционера

Расчет мощности кондиционера для серверной

Производительность климатического оборудования определяется на стадии проектирования серверной. Вычисления проводятся на основании суммарных тепловых выделений каждого шкафа. Показатели берутся из документации оборудования. Расчеты мощности кондиционера для серверной учитывают особые требования к помещению и режимы работы оборудования. Основной критерий выбора кондиционера — производительность по холоду. Ее значение должно превышать суммарный показатель тепловыделений. Можно воспользоваться онлайн калькулятором на специализированных сайтах. Потребуются точные данные:

  • площадь помещения;
  • высота потолка;
  • тепловыделения техники;
  • количество персонала.

Формула для самостоятельного упрощенного расчета:

P — мощность кондиционера;

Qo — тепловыделения телекоммуникационного оборудования;

Qn — тепловыделения людей и вспомогательных приборов (бесперебойники, искусственное освещение);

Qm — поступление тепла в комнату из окружающей среды.

При отсутствии точных данных по серверным шкафам тепловыделения считаются как 30-50% потребляемой мощности. Объем (площадь) помещения также учитывается при выборе кондиционера. После вычисления необходимой производительности предусматривается резервирование.

Не стоит забывать, что увеличение мощности климатической установки приводит к ее удорожанию.

Кондиционер для серверной. Охлаждение серверной

Зачем в серверную кондиционер?

Простой вопрос, на который каждый IT`специалист даст ответ.

Сервера греются: вся электрическая энергия преобразовывается в тепловую. Перегрев чреват снижением производительности и выходом из строя.

Выбор кондиционера для серверной

Итак, кондиционер в серверную – это необходимость. Осталось понять, какой кондиционер вам нужен: сначала по мощности, далее – по типу, здесь всё просто.

Системный блок выделяет в форме тепловой энергии 100% от потребления. Данные по потреблению можно получить из паспорта, при этом закладывается коэффициент неполной загрузки оборудования: 0,9-0,8. В среднем на 10,0 кВт. номинальной мощности энергопотребления на выходе – 8,5 кВт. тепла. Без его отведения (комплекс мероприятий по охлаждению с помощью вытяжной вентиляции и отводу тепла с помощью кондиционера), то помещение прогреется, вентилятор будет гонять тёплый воздух, теплоотдача которого существенно ниже. Результат – перегрев оборудования.

Монтаж двух Daikin

Установка двух кондиционеров Daikin FAQ100 с зимними комплектами и согласователем.

Установка двух систем в серверной

Классика: две системы кондиционирования с блоком переменной работы.

Охлаждение майнинга

Установка канальных кондиционеров для охлаждения стоек фермы.

Подключение кондиционеров

Монтаж сплит-систем в серверном помещении. Также – две сплит-системы.

При организации кондиционирования серверной комнаты климатические компании сталкиваются с тремя основными проблемами:

1. Необходимость круглогодичного охлаждения.

Кондиционер должен работать вне зависимости от температуры внешнего воздуха. Это не всем под силу. Только лучшие модели могут отработать 24 часа в сутки всю зиму при минусовых температурах. Замерзает масло, содержащееся во фреоне, снижается КПД, повышается износ. Это необходимо предусмотреть.

Читайте также:
Кондиционеры и сплит-системы Aero: отзывы, инструкции к пульту управления

2. Необходимость бесперебойного охлаждения.

Сбой в работе системы кондиционирования – это возможный перегрев и отключение оборудования. Страшный сон системного администратора!

Согласно действующим СНиП 41-01-2003 п.7.2.3 “Системы общеобменной вентиляции для производственных, административно-бытовых и общественных помещений с постоянным пребыванием людей без естественного проветривания следует предусматривать не менее чем с двумя приточными и двумя вытяжными вентиляторами каждый с расходом не менее 50 % требуемого воздухообмена. Допускается предусматривать одну приточную и одну вытяжную системы с резервными вентиляторами или с резервными электродвигателями для административно-бытовых и общественных помещений”.

Реализация подобной схемы вещь дорогостоящая. В небольших серверных комнатах обходятся простым бытовым кондиционером с зимним комплектом, который имеет 75-100% запас по мощности охлаждения. Т.е. на серверный шкаф с тепловыделением 3 кВт. устанавливают кондиционер 5.0-6.0 кВт. Вариант подороже, но более адекватный с точки зрения безопасности и долговечности оборудования – это установка 2-х кондиционеров с блоком контроля их попеременной работы.

3. Необходимость поддержания заданных параметров влажности.

Как правило обеспечивается сложными, полупромышленными системами – прецизионными кондиционерами, призванными не только охладить помещение, но и поддержать заданные параметры влажности воздуха! Но описание подобных столь сложных систем не входит в задачи данной поверхностной статьи.

Из “готовых” решений можно лишь подобрать варианты для небольших серверных комнат с выделением тепла до 10 кВт. Здесь вполне можно обойтись обычными сплит-системами, доработанными зимними комплектами.

Мы крайне рекомендуем, опираясь на свой многолетний опыт и наработанную статистику по отказам оборудования, устанавливать оборудование таких производителей, как Mitsubishi Electric, Fujitsu, Daikin, Toshiba. Нагревать помещение вряд ли потребуется (её и так греют сервера), то устанавливать лучше и дешевле блоки, работающие только на холод, правда, некоторые производители “по умолчанию” производят модели, работающие и на холод, и на тепло.

Обратитесь к менеджерам: мы поможем в подборе требуемой модели как по техническим, так и по стоимостным характеристикам. Для вас – это одна из задач. Для нас – повседневная работа! Поверьте, мы сделаем хорошее коммерческое предложение. Да и сделаем всё на отлично!

В качестве примера, для оценки размера затрат далее представлено несколько моделей лучших японски производителей: Daikin и Mitsubishi Electric.

Если бюджет не выдерживает японские бренды, мы предложим неплохой заводской Китай. Всё больше серверных работают на китайских линейках. И. неплохо работают. Да, без фантастической эффективности. Но и стоят они на порядок меньше.

Модель сплит-системы Охлаждение, кВт. Цена Монтаж
Daikin FTYN25L / RYN25L Nord-40 2.5 70000 Р руб.
Daikin FTYN35L / RYN35L Nord-40 3.27 72000 Р руб.
Daikin FTYN50L / RYN50L Nord-40 5.35 112000 Р руб.
Daikin FTYN60L / RYN60L Nord-40 6.01 113000 Р руб.

Модель сплит-системы Охлаждение, кВт. Цена Монтаж
Mitsubishi Electric MS-GF25VA / MU-GF25VA/-30 2.5 52390 Р 11300 руб.
Mitsubishi Electric MS-GF35VA / MU-GF35VA/-30 3.4 74940 Р 12200 руб.
Mitsubishi Electric MS-GF50VA / MU-GF50VA/-30 5.1 87940 Р 14800 руб.
Mitsubishi Electric MS-GF60VA / MU-GF60VA/-30 6.0 103240 Р 14800 руб.

Модель сплит-системы Охлаждение, кВт. Цена Монтаж
Haier AS12TL4HRA-A / 1U12TL4FRA-A /-30 3.6 50315 Р 8000 руб.
Haier AS18TL4HRA-A / 1U18TL4FRA-A /-30 5.0 72982 Р 10000 руб.
Haier AS24TL4HRA-A / 1U24TL4FRA-A /-30 7.0 91376 Р 12000 руб.

Бесперебойность работы системы охлаждения серверной комнаты обеспечивается за счёт резервирования и/или запаса мощности.

  • Во-первых, если поступления тепла составляют, к примеру, 7 кВт., то желательно установить сплит-системы, минимум 2 блока, на 9 кВт. Чтобы ни одна система не выходила на предельные режимы работы для сохранения ресурса;
  • Во-вторых, установка резервного блока, который сможет охлаждать помещение при поломке одного единственного или одного из двух основных кондиционеров;
  • В-третьих, автоматизация управления охлаждения. Самая простая схема – это включение/выключение оборудования с применением блока попеременной работы на 2 независимых кондиционера. Чередование парной и одиночной работы на охлаждение.

Кассетные кондиционеры в серверной

Канальный кондиционер в серверной

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

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: