В любом серверном помещении на ограниченной площади находиться большое количество дорогостоящего оборудования. В процессе эксплуатации все это оборудование выделяет тепло. А излишек тепла, в свою очередь, плохо сказывается на работе аппаратуры. Кроме того, электронные приборы очень чувствительны к повышенной или пониженной влажности воздуха, пыли, статическому напряжению.
Сбои в работе оборудования серверов недопустимы, поэтому в любой серверной круглый год должны работать надежные кондиционеры, поддерживающие параметры и качество воздуха на оптимальном уровне. По большому счету, кондиционирование серверных помещений относится к промышленному типу. Но здесь первостепенное значение имеет не мощность системы, а точность поддержания температуры и влажности.
Решить проблему кондиционирования серверных можно двумя способами:
Каждый из способов кондиционирования серверных имеет свои преимущества и недостатки. Главные требования к таким системам следующие:
- круглосуточная и круглогодичная работа;
- возможность эксплуатации при температуре воздуха на улице до - 40гр.C;
- резервирование мощности;
- возможность контроля влажности.
Расчет тепловыделения оборудования серверной.
Чтобы правильно рассчитать объем кондиционирования серверного помещения, нужно иметь данные о тепловыделении всего оборудования. Эти данные, как правило, записаны в технической документации оборудования серверов. При отсутствии таких данных количество выделяемого тепла приходится рассчитывать самостоятельно.
Так, любое оборудование 70-80% потребляемой энергии превращает в тепло. Следует учесть также тепло от стен и оконных проемов. А это еще 30-40 Вт на каждый кубометр помещения. Обязательно при расчете включить 30-40% дополнительной мощности на случай непредвиденных ситуаций (ремонта оборудования, его перегрева, значительного повышения температуры воздуха на улице).
Кондиционирование серверных с помощью сплит-систем.
Сплит-системы подойдут для кондиционирования небольших серверных помещений. Их стоимость значительно ниже, чем у прецизионных кондиционеров. Если в серверной не требуется поддерживать температуру с точностью до 1гр.C, то установка такой системы позволит сэкономить средства и место в помещении.
В основном в серверных комнатах используют настенные, колонные, потолочные и канальные кондиционеры высокого качества. Канальные кондиционеры монтируют под фальш-пол или подвесной потолок. При чем преимущество отдается именно фальш-полу. В этом случае холодный воздух подается снизу и более равномерно распределяется в помещении.
Обычные кондиционеры не могут работать при пониженной температуре воздуха на улице. В таких условиях резко падает давление конденсации, в результате жидкий хладагент может попадать в картер компрессора. Также из картера в систему может выбрасываться масло. Все это ведет к обмерзанию внутреннего блока кондиционера, снижению его производительности и быстрому выходу компрессора из строя. Кроме того, если дренажная система выходит на улицу, в сильные морозы возникают проблемы с отводом влаги из системы кондиционирования. Этот недостаток систем кондиционирования воздуха решается установкой дополнительного оборудования - устройства зимнего пуска.
Кондиционирование серверных с помощью прецизионных кондиционеров.
Многие европейские производители техники для серверных не ставят ее на гарантию, пока в помещении не установлен прецизионный кондиционер. Эти кондиционеры способны регулировать температуру с точностью до 1гр.C, а влажность с точностью до 5%. По надежности они значительно превосходят обычные сплит-системы. Основные недостатки прецизионных кондиционеров – большая стоимость и громоздкость.
Относятся прецизионные кондиционеры к шкафному или колонному типу. Они не являются массовым продуктом, их изготавливают и поставляют в основном под заказ. Происходит названия от английского слова «precision», что означает «точный». Название полностью отображает суть такого типа кондиционирования. Только прецизионные кондиционеры могут с большой точностью поддерживать параметры воздушной среды в закрытом серверном помещении.
Главные преимущества прецизионных кондиционеров следующие:
- возможность точного поддержания температуры;
- возможность точного поддержания влажности;
- надежность при работе в непрерывном режиме;
- возможность работы при значительных перепадах температуры на улице;
- совместимость с установками дистанционного управления и контроля микроклимата в здании.
Все прецизионные кондиционеры оснащены мощными фильтрами, которые задерживают пыль. Воздух в систему может поступать непосредственно из помещения или из пространства над подвесным потолком. Обратная подача воздуха может осуществляться, как снизу, так и сверху.
Устройство зимнего пуска (зимний комплект).
Кондиционеры для серверных обязательно должны быть оснащены зимним комплектом. Некоторые производители выпускают уже адаптированные под работу при низких температурах системы. Но в большинстве случаев комплекты покупаются отдельно.
В стандартный зимний комплект для кондиционера входят:
- замедлитель работы вентилятора внешнего блока (регулятор давления конденсации);
- нагреватель картера компрессора;
- нагреватель дренажной системы.
Давление конденсации регулируется путем уменьшения потока воздуха через теплообменник, то есть замедлением работы вентилятора внешнего блока. Контроль над давлением осуществляется с помощью специального датчика. В соответствии с его показателями регулятор увеличивает или уменьшает скорость вращения вентилятора.
Нагреватель картера поддерживает температуру масла в компрессоре, решает проблему его холодного пуска и препятствует повреждению этой дорогостоящей детали кондиционера. А подогрев дренажа обеспечивает беспрепятственное выведение конденсата на улицу при любой температуре воздуха.
Резервирование мощности кондиционирования.
Чтобы обеспечить бесперебойную работу кондиционеров, предусматривают их резервирование. Оно может быть 50% или 100%. В первом случае устанавливают три кондиционера одинаковой мощности, два из них основные, а третий резервный. При 100% резервировании устанавливают два кондиционера одинаковой мощности – основной и резервный. Для управления работой кондиционеров в помещениях серверных используют согласователи - устройства ротации кондиционеров.
Резервирование применяется как в случае кондиционирования сплит-системами, так и в случае установки прецизионных кондиционеров. Для серверных с большим количеством оборудования желательно применять 100% резервирование.
Устройство ротации - согласователь работы кондиционеров.
УРК или СРК - устройство ротации или согласователь работы кондиционеров. При применении в серверных помещениях двух или трех систем кондиционирования для обеспечения резервирования мощности кондиционеров, возникает необходимость согласования их работы эту функцию и выполняет УРК. Устройство ротации обеспечивает равномерную выработку ресурса кондиционеров путем попеременного ввода в работу с задаваемым интервалом времени. При превышении допустимого порога температуры в работу вводится резервный кондиционер, а в случае достижения значения аварийной температуры посылает аварийный сигнал на пульт диспетчера. Системы ротации кондиционеров применяют как в совокупности с системами диспетчеризации так и самостоятельно.
Дистанционная система управления кондиционерами в помещениях серверных.
Перепады температуры и влажности в серверных помещениях могут губительно сказаться на дорогостоящем оборудовании. Поэтому за работой кондиционеров и параметрами воздушной среды необходимо следить постоянно. Удобнее всего это делать с помощью автоматических систем.
Дистанционный контроль можно вести через монитор компьютера. Для этого в разных зонах серверной комнаты устанавливают электронные цифровые датчики температуры и влажности с программным обеспечением. Данные фиксируются и передаются на компьютер. О неисправностях сигнализируют всплывающие окна на экране. Также можно установить звуковой сигнал.
Связь между датчиками в серверной и компьютерном возможна благодаря унифицированному набору правил и команд - коммуникационному протоколу. Все данные отображаются на мониторе в виде графиков и таблиц. Их можно сохранять в архиве и сравнивать перепады температуры в разные периоды.
Система контроля параметров воздушной среды и кондиционеров в серверной комнате может входить в состав общей системы автоматического управления оборудованием в здании. А подключив ее к Интернету или к локальной сети, можно контролировать систему кондиционирования из любой точки здания или за его пределами.
Итак, основные задачи, которые выполняет автоматическая система управления, следующие:
- контроль температуры и влажности;
- контроль работы вентилятора приточного и вытяжного воздуха;
- контроль работы хладопроизводителей и компрессоров;
- контроль работы электронагревателей и клапанов;
- контроль внутреннего и внешнего увлажнения;
- контроль температуры приточного воздуха;
- контроль сигналов возгорания или задымления, загрязнения фильтров;
- создание журнала учетов аварийных сигналов и контроль над ними;
- контроль над временем эксплуатации кондиционеров и их переключением.