Кондиционирование серверной

Важным вопросом при построении серверной является создание системы охлаждения серверной. Кондиционирование серверной необходимо для того, чтобы обеспечить оптимальные условия работы компьютерного и телекоммуникационного оборудования. Поэтому правильная установка систем кондиционирования серверной очень важна.

С помощью системы кондиционирования в серверной поддерживаются определенная температура, влажность, уровень запыленности. Обеспечение требуемых условий позволяет избежать перегрева, переохлаждения, выпадения конденсата, статического электричества, что может привести к сбою в работе оборудования.

Кондиционирование серверной включает в себя правильное расположение кондиционеров с учетом температурных «коридоров» (холодного и горячего), которые создаются серверным оборудованием.

Вентиляция и кондиционирование серверной позволяет решать следующие задачи:

• обеспечение заданного уровня температуры, влажности, запыленности;
• управление параметрами климата в серверном помещении;
• поддержание определенных параметров 24 часа в сутки круглый год;
• обеспечение резерва по холодопроизводительности;
• наличие системы блокировки на случай пожара.

Проектирование систем вентиляции и кондиционирования серверной производится на основе нормативных документов (СНиПов).

Кондиционирование серверной организуется при соблюдении следующих параметров:

1.Температура. Температура должна находиться в пределах: от +18оС до +24оС, скорость изменения температуры – не более 2оС в час.

2.Объем прокачиваемого воздуха. К серверу должен поступать определенный объем воздушных масс.

3.Влажность воздуха. Из-за большой разницы температур происходит конденсация большей части влаги на теплообменнике кондиционера и отвод ее через дренажную систему. Поэтому воздух становится пересушенным, способствует накоплению статического электричества на платах. Влажность воздуха должна поддерживаться на уровне: 40-55 %, без конденсации влаги, скорость изменения влажности не более 6% в час.

4.Запыленность не должна превышать 0,001 г/м3.

5.Атмосферное давление должно быть 85-105 кПа.

Температура и влажность измеряются во время работы всего оборудования, на расстоянии 1,5 метра от пола, в центре любого прохода между рядами.

Важным вопросом при создании системы кондиционирования серверной является поддержание оптимального уровня влажности воздуха. Сухие воздушные массы приводят к возникновению электростатического эффекта, что может вызвать повреждение электронных схем и устройств. Поэтому необходимо применение эффективной системы увлажнения.

В случае с подпотолочными и настенными кондиционерами для обеспечения требуемого уровня влажности производят установку отдельной стационарной системы, а ее распылитель располагают в непосредственной близости с кондиционером.

В случае применения прецизионных кондиционеров электропароувлажнители встраиваются непосредственно в воздуховод. Многие прецизионные кондиционеры для серверных уже оснащены встроенной системой увлажнения.

Защита от пыли

Важным вопросом при создании системы вентиляции и кондиционирования серверных является борьба с пылью. В случае попадания пыли на электронные носители она может вызвать механические повреждения устройств. А также пыль очень быстро аккумулируется на заряженных частицах оборудования, в результате чего уменьшается охлаждающая способность и ухудшается проводимость устройств. Это приводит к снижению срока эксплуатации оборудования и дополнительным затратам на ликвидацию неисправностей.

Чтобы предотвратить вредное воздействие пыли в системах кондиционирования серверной применяются специальные воздухоочистительные фильтры с различной степенью очистки. А также для отделки полов, стен и потолка применяется специальное покрытие, которое предотвращает выделение, оседание и накапливание пыли в серверном помещении.

При организации системы кондиционирования серверной необходимо также создать правильную схему движения воздуха для того, чтобы обеспечить эффективное охлаждение IT-оборудования, а также работу системы кондиционирования с максимальным КПД.

Кондиционирование серверной организуется при соблюдении следующих условий:

• размещать серверы рядами, чтобы обеспечивать возможность поступления холодного воздуха спереди и отвода горячего сзади;
• обеспечить полную герметичность помещения, чтобы весь объем холодного воздуха поступал к оборудованию, и влажность была на расчетном уровне;
• обеспечить избыточность блоков воздушного охлаждения для бесперебойной работы системы охлаждения серверной;
• если имеется стойка с несколькими серверами, то необходимо предусмотреть, чтобы потоки холодного воздуха попадали к оборудованию, которое расположено вверху;
• системы кондиционирования серверных не должны быть совмещены с офисными помещениями, предназначенными для людей;
• в случае, если в передней части шкафа имеются пустые ячейки, в которых не установлены серверы, они должны быть закрыты фальшпанелями для того, чтобы предотвратить свободный проход холодного воздуха в заднюю часть стойки, где он смешается с горячим воздухом.

Cуществуют следующие типы кондиционеров для серверных:

• Настенные сплит-системы
• Подпотолочные сплит-системы
• Прецизионные кондиционеры
• Жидкостные системы
• Фрикулинг

Настенные сплит-системы

Настенные сплит-системы это эффективные, недорогие системы, требующие немного пространства. Охлаждение производится направленным потоком холодного воздуха из внутренней части сплит-системы. Но данные системы имеют невысокий уровень холодопроизводительности, в результате чего они не могут обеспечить кондиционирование больших серверных помещений. Настенные сплит-системы также имеют ограниченную длину фреоновой трассы. Также при использовании систем данного типа в процессе охлаждения происходит осушение воздуха, и накопление статического электричества.

Подпотолочные сплит-системы

Подпотолочные сплит-системы имеют значительно более высокую холодопроизводительность. Данные системы обеспечивают направленную подачу воздушного потока вдоль потолка. Вследствие этого достигается равномерное распределение потоков воздуха по помещению серверной. Преимущество подпотолочных сплит-систем: внутренний и наружный блоки могут быть разнесены на расстояние до пятидесяти метров друг от друга.

Прецизионные кондиционеры

Прецизионные кондиционеры (шкафные кондиционеры) – обеспечивают поддержание требуемых условий с идеальной точностью. В этом случае организуется фальшпол, по которому к шкафам подается холодный воздух. Горячий воздух поступает в вытяжку «горячего» коридора.

Жидкостные системы

Жидкостные системы это альтернатива кондиционерам с фреоновым типом охлаждения. В данных системах теплоносителем является вода или гликоль. Охлаждение нагретой жидкости осуществляется в чиллере, который размещается снаружи здания. Эффективность жидкостных систем ниже, чем систем, в которых используется фреон.

Фрикулинг

Фрикулинг. В данном случае охлаждение производится окружающим воздухом. Данный тип охлаждения серверной применим для северных районов. Недостатки системы фрикулинга: невозможно контролировать влажность воздуха; необходимость применения фильтров, так как окружающий воздух может быть загрязнен.

В большинстве случаев для охлаждения серверных применяются бытовые или прецизионные кондиционеры.

Преимущества прецизионных кондиционеров:

• Безопасность, надежность, большой ресурс работы в условиях длительной непрерывной эксплуатации
• Поддержание определенной температуры с точностью 0,2-1 оС, влажности с точностью 5%
• Прецизионные кондиционеры сохраняют работоспособность даже в условиях значительных перепадов температур на улице
• Совместимы с устройствами дистанционного управления и контроля микроклимата в здании
• Эффективность прецизионных кондиционеров на 1/3 выше, чем бытовых кондиционеров
• Поддержание необходимой влажности воздуха при помощи встроенного увлажнителя
• Прецизионные кондиционеры оборудуются эффективными фильтрами, которые задерживают пыль
• Обеспечение равномерного распределения воздуха

Кондиционирование серверной – напольные, внутрирядные кондиционеры

Зачастую для охлаждения серверных используются прецизионные кондиционеры шкафного типа с организацией системы «холодных» и «горячих» коридоров. При устройстве «холодных» и «горячих» коридоров производится установка серверных шкафов в ряды так, чтобы с передней стороны внутрь шкафов поступал холодный воздух от блоков системы кондиционирования, а нагретый воздух (нагретый оборудованием, которое расположено в шкафах) выходил с задней стороны шкафов. В коридоре с передней стороны шкафов располагаются перфорированные плитки фальшпола. Через них поступает холодный воздух в «холодный» коридор. В коридоре с задней стороны шкафов размещаются плитки фальшпола без перфорации.

Эффективность охлаждения серверных при применении системы «холодных» и «горячих» коридоров определяется высотой фальшпола, расположением перфорированных плиток фальшпола, особенностями пространства серверного помещения, расположением блоков системы кондиционирования.

Использование системы кондиционирования серверной с «холодными» и «горячими» коридорами со шкафными прецизионными кондиционерами, которые осуществляют охлаждение всей серверной, может вызвать определенные трудности. Они заключаются в следующем. Не весь холодный воздух доходит до передних частей серверных шкафов, часть холодного воздуха возвращается назад в блоки системы кондиционирования. В результате уменьшается общая охлаждающая способность системы, происходит недостаточное охлаждение серверной. Нагретый воздух может поступать в «холодные» коридоры через зону над шкафами. В результате этого требуется подача большего количества холодного воздуха. В случае перемешивания холодного воздуха с нагретым воздухом на вход кондиционеров поступает воздух более низкой температуры, в результате чего уменьшается эффективность системы охлаждения.Из-за указанных особенностей действительная холодопроизводительность системы охлаждения может быть значительно ниже, чем номинальная, могут образовываться зоны перегрева в серверном помещении и в серверных шкафах.

Существуют следующие пути устранения указанных проблем:

• Охлаждение именно серверных шкафов
• Применение системы охлаждения рядов серверных шкафов

Использование схемы охлаждения самих серверных шкафов имеет смысл в том случае, если заранее имеется информация о том, что тепловая нагрузка на серверные шкафы высока. Кроме этого, затраты на систему охлаждения самих серверных шкафов могут быть очень высоки. Это обусловлено тем, что требуется прокладывать трубопроводы до каждого шкафа, а также необходим резервный блок для системы охлаждения каждого серверного шкафа.

Использование внутрирядных кондиционеров является оптимальным решением для организации системы охлаждения серверной. Принцип работы внутрирядных кондиционеров: внутрирядные кондиционеры осуществляют втягивание нагретого воздуха из «горячего» коридора и выдувание охлажденного воздуха в «холодный» коридор перед серверным шкафом.

В этом случае имеются следующие преимущества:

• Решаются проблемы, возникающие в результате перемешивания холодного и нагретого воздуха.
• Затраты на систему с внутрирядными кондиционерами существенно ниже, чем на систему с охлаждением самих серверных шкафов.
• Вследствие того, что охлаждающий блок располагается в одном ряду с серверным оборудованием, увеличивается эффективность системы охлаждения.
• Заранее установленное расположение кондиционеров на уровне ряда приводит к минимизации влияния особенностей пространства серверного помещения. В результате этого облегчается подготовка и реализация проектов.
• При применении внутрирядных кондиционеров охлаждающая способность и резервирование используются для конкретных рядов.
• Возможность осуществления системы охлаждения с внутрирядными кондиционерами без использования фальшпола.
• Внутрирядные кондиционеры могут применяться для того, чтобы ликвидировать локальные зоны перегрева.
• Эффективность системы охлаждения может быть увеличена посредством изоляции «горячего» коридора. Организация изолированного «горячего» коридора предотвращает смешивание возвратного нагретого воздуха с поступающим охлажденным воздухом. Вследствие этого весь воздух кроме изолированного «горячего» коридора поступает к серверному оборудованию.

Компания Тренд Инжиниринг осуществляет работы по организации систем кондиционирования серверной. При этом гарантируется качество и быстрые сроки выполнения всех работ.

Примеры работ по проектированию систем кондиционирования и вентиляции, монтажу кондиционеров можно найти в разделе Референс: https://trenden.ru/reference/