Кондиционирование серверной сплит-системами. Расчет прецизионного кондиционера для серверной

Наиболее частое бюджетное решение, сочетающее в себе как надежность всей системы охлаждения серверной, так и доступность оборудования в случае замены. Хотя наше оборудование нам заменять пока не приходилось.

Кондиционирование серверной с помощью сплит-систем в большей степени подойдет для небольшого помещения, где поддержание точной температуры необязательно. Здесь на помощь могут прийти полупромышленные и бытовые сплит-системы, которые отличаются исполнением, а также те у которых имеется опция «Зимний комплект», который позволит работать с наружной температурой до -30-45°C.

На практике часто рекомендуется использовать для кондиционирования серверных оборудование таких производителей как Daikin и Mitsubishi Electric. Особенностью этих кондиционеров является наличие низкотемпературной опции, которая доработана самим производителем. За счет этого повышается надежность, а также сохраняется гарантия на оборудование.

У других производителей кондиционеров нет заводской доработки, но это не мешает установить низкотемпературный комплект. Несмотря на это, в серверных лучше всего использовать кондиционеры производства Daikin и Mitsubishi Electric, поскольку они отличаются функциональностью и надежностью. Мы также делаем акцент на этих производителях, так как они зарекомендовали себя с хорошей стороны в плане надежности и безотказности.

Составляя проект для кондиционирования серверных, наиболее правильным решением, а зачастую требованием является запас по числу единиц на 50-100% оборудования, которое планируется иметь в резерве. Например, если резервируется 100% оборудования, тогда в проект необходимо заложить вдвое больше кондиционеров. Это необходимо на случай выхода из строя одного из кондиционеров. Но так как все установленные кондиционеры работают поочередно, то срок эксплуатации возрастает.

При пятидесятипроцентном резервировании, устанавливается 3 кондиционера, но работают только два, а один всегда остается в резерве. Если использовать такой способ резервирования, тогда происходит ротация работы кондиционеров. Также необходимость резервирования вызвана вероятностью поломки или принудительной остановки одного из блоков при ремонте или обслуживании.

Резервирование имеет некоторые дополнительные преимущества. Так как для реализации резервирования используется «блок согласования», который помогает автоматизировать управление резервной мощностью, перед нами открываются многие возможности:

Для достижения равномерности износа кондиционеров, необходимо их поочередное включение (обычно, каждые 24 часа, но есть возможность выбора и другого временного интервала);

В случае остановки работающего кондиционера, следует запустить резервный; если в серверной изменились теплопритоки вблизи оборудования, а один кондиционер не способен удержать температуру в необходимых параметрах, тогда автоматически запускается резервный кондиционер;

В случае возникновения внештатной ситуации, подается сигнал «авария» на диспетчерский пульт;

Соединение с системой пожаротушения в здании.

Необходимо помнить о том, что во время расчета мощности кондиционеров для серверной, не стоит забывать о том, что нужно закладывать «запас по мощности». Он, как правило, составляет 75-100%. Например, на серверный шкаф, который имеет тепловыделение 3 кВт, нужно устанавливать кондиционер с мощностью 5.0-6.0 кВт.

Если говорить о резервном блок, тогда нужно придерживаться следующего расчета: при поступлении тепла в 7 кВт, устанавливаются две сплит-системы на 9 кВт. Это необходимо для того, чтобы все системы работали в пределах установленного режима, поскольку на максимальных режимах очень интенсивно вырабатывается ресурс.

Также стоит помнить, что периодически необходимо проводить сервисное обслуживание кондиционеров. Желательно его проводить два раза в год, а на особо важных объектах - ежеквартально.

Наши специалисты рекомендуют устанавливать в серверных помещениях кондиционеры торговой марки Daikin, которые адаптированы для круглогодичной работы. Пожалуй, это единственные кондиционеры, адаптация которых проходит при низких температурах у поставщиков. Это говорит о том, что система имеет гарантию, наиболее подходящее комплектующее, а самое главное - надежность и способность работать в любых режимах. Все эти качества подтверждены пятилетним опытом установки кондиционеров торговой марки Daikin во всех серверных и узлах связи России.

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

www.сайт

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.

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

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. Такие системы часто используют, 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).

. 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. 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.

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.

Серверная комната — это отдельная комната внутри помещения, в которой нет окон. Очень часто под серверную, отдаются помещения, которые невозможно приспособить ни подо что другое. В серверных иногда даже не предусмотрена вентиляция. В таких помещениях жарко и душно, а для вычислительного оборудования нужна низкая температура воздуха с определенным уровнем влажности. Вся ли климатическая техника подходит для охлаждения такого помещения?

Характеристики кондиционера для помещения с серверным оборудованием

Очень часто подбор климатического оборудования в серверную комнату ложится на IT специалистов, поэтому выбор нужного типа сплит-системы ограничивается их личными предпочтениями. Но, на самом деле совершенно неважно какого типа кондиционер для серверной комнаты будет охлаждать в ней воздух, важно то, что он должен бесперебойно работать в течение продолжительного времени, 365 дней в году, «без перерывов и выходных», в стужу при -30С° и в жару +45С°. Для того чтобы кондиционер мог функционировать в таком температурном режиме нужно изначально приобретать его с «зимним комплектом».

Важно!
Продукция не всех производителей дает возможность установки «зимнего комплекта», и на это стоит обратить особое внимание при выборе. Некоторые климатические системы можно «модернизировать» только до -10С° — 15С°.

Обозначим необходимые требования климатической системы для серверного помещения:

1. Зимний комплект. Такие известные производители как: DAIKIN, MITSUBISHI ELECTRIC, и еще некоторые компании, по заказу могут сразу установить «зимний комплект» на свою климатическую технику. Можно поступить и по-другому: сначала приобрести кондиционер, а уж потом, в условиях авторизованного сервисного центра установить его на оборудование, но перед этим, следует прояснить вопрос о гарантийном обслуживании. Некоторые компании-производители отказывают потребителям в гарантийном обслуживании после установки «зимнего комплекта», а некоторые его уменьшают вполовину. Правда, основные игроки на рынке климатической техники, все же оставляют гарантию неизменной.
2. Ротация и резервирование. На сегодняшний день деятельность практически каждого предприятия зависит от компьютеров, поэтому невозможно себе представить, что будет при выходе из строя серверов и локальной сети. Именно в целях повышения надежности системы кондиционирования, многие хорошие руководители устанавливают в серверное помещение несколько установок, которые объединяются в единую сеть специальным ротационным устройством. Во время выхода из строя одной сплит-системы, устройство автоматически введет в строй резервный кондиционер. В рабочем режиме, одна техника будет останавливаться на отдых и обслуживание, а другая, автоматически вводится в эксплуатацию.
3. Автоматика для дистанционного наблюдения и управления климатическими показателями в комнате в серверами. Это не самое обязательное условие, и поэтому многие руководители предприятий не придают автоматике должного значения. Но намного удобнее следить за всеми температурными показателями через монитор компьютера, где данные будут отображаться в виде таблиц и графиков, а каждая неисправность, ее характер и степень опасности будет выводиться на экран в виде всплывающих сообщений, сопровождающихся звуковым сигналом.
4. Длина фреоновой магистрали. Это очень важный показатель при выборе конкретной модели сплит-системы для кондиционирования серверной, ведь ее наружный блок должен находиться на уличной стене или на крыше.

Важно!
Далеко не все производители климатической техники имеют возможность предложить модели кондиционеров с длиной фреоновой магистрали более 15 метров. При выборе на это следует обратить особое внимание.

Расчет мощности кондиционера в помещение с серверами

Сплит-системы для серверных комнат должны иметь требуемую производительность, расчетами которой должны заниматься исключительно специалисты. Но многие руководители предприятий и эту миссию возлагают на IT-шников. Как рассчитать мощность кондиционера, не имея специальных знаний?

Прежде всего, нужно поднять всю документацию по установленным серверам. В технической части этого документа можно найти значение «тепловыделение», ведь каждый прибор, используя электрическую энергию, преобразовывает ее в тепловую.

После чего, следует сложить все значения тепловыделения, прибавить к ним тепло, идущее от стен и 10% для перестраховки. В итоге получается порядка 50 — 70Вт мощности на 1 м3 объема помещения. Такой расчет можно использовать лишь в крайних случаях, а всеми работами с этим связанными должны заниматься исключительно специалисты.

Важно!
Не используйте маломощные и недорогие кондиционеры для охлаждения воздуха в серверных комнатах, так как они не имеют регулировок по чистоте и влажности воздуха. При выходе из строя серверов их ремонт во много раз превысит стоимость хорошего специализированного климатического оборудования.

На видео вебинар как выбрать кондиционер для серверной.

Наиболее популярной климатической техникой, используемой в серверных, являются сплит-системы с настенным расположением внутреннего блока.




Важно! Если комната для установки серверов имеет небольшую площадь, то можно ограничиться установкой полупромышленной серии климатической техники с встроенной системой резервирования и ротации. Если в серверной комнате существуют особые требования к параметрам воздуха и перепадам температур, то для таких серверных необходимо использовать .

Прецизионная климатическая техника

Прецизионный – значит точный, и это сказано именно о прецизионной климатической технике. Такие кондиционеры способны поддерживать температуру с точностью до 0,5 С, а влажность до 5%. Они дороги, но долговечны, многие модели рассчитаны на беспрерывную работу до 20 лет.

Эта техника прекрасно подходит для комнат с установленной электроникой, и благодаря встроенной системе фильтрации замечательно справляется с бытовой пылью – злейшим врагом электронных устройств.

Прецизионные кондиционеры имеют несколько важнейших преимуществ перед другими системами кондиционирования:

• Эта техника имеет возможность наиболее точного поддержания параметров воздушной смеси.
• Это оборудование может работать длительное время без ТО в непрерывном режиме.
• Они наиболее надежны и имеют длительный срок службы.
• Прецизионная техника может работать при значительных перепадах температуры воздуха.
• Они совместимы с устройствами дистанционного контроля и управления микроклиматом помещения.

Такой тип устройств на протяжении долгого времени прекрасно себя показал в качестве основного типа климатического оборудования, установленного в помещениях с микроэлектронной аппаратурой. Многие производители электроники не дают на свои устройства гарантию, если в помещении не установлено прецизионное оборудование.

Декабрь 2018

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.

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.

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 .

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-30	2.5	47370 Р	0,0 руб.
Daikin ATXN25M6 / ARXN25M6 Nord -30	2.6	47800 Р	4000 руб.
Daikin FTYN35L / RYN35L Nord-30	3.27	49640 Р	0,0 руб.
Daikin ATXN35M6 / ARXN35M6 Nord -30	3.3	50800 Р	4000 руб.
Daikin FTYN50L / RYN50L Nord-30	5.35	66050 Р	0,0 руб.
Daikin ATXN50M6 / ARXN50M6 Nord -30	5.7	69800 Р	6000 руб.
Daikin FTYN60L / RYN60L Nord-30	6.01	74690 Р	0,0 руб.
Daikin ATXN60M6 / ARXN60M6 Nord -30	6.3	72800 Р	6000 руб.
Daikin FAQ71B / RQ71BV Nord-30	7.1	185367 Р	14900 руб.
Daikin FAQ100B / RQ100BV Nord-30	10.0	210798 Р	14900 руб.

Модель сплит-системы	Охлаждение, кВт.	Цена	Монтаж
Mitsubishi Electric MS-GF25VA / MU-GF25VA/-30	2.5	48590 Р	7000 руб.
Mitsubishi Electric MS-GF35VA / MU-GF35VA/-30	3.4	69640 Р	7000 руб.
Mitsubishi Electric MS-GF50VA / MU-GF50VA/-30	5.1	81640 Р	9000 руб.
Mitsubishi Electric MS-GF60VA / MU-GF60VA/-30	6.0	95640 Р	9000 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

Система канального кондиционирования майнинг фермы на 210 кВт.

Более сложные объекты требуют выполнения детальных расчётов и подбора оборудования, поставляемого зачастую под заказ на определённый объект. В заключение ещё хочется отметить: да, прецизионные кондиционеры с контролем влажности, чистоты и температуры воздуха - это верх совершенства. Установка подобной системы позволяет полностью избавиться от риска выхода оборудования из строя за счёт внешних причин. Но стоимость установки и её монтажа весьма высоки и делают данный шаг рентабельным только в больших серверных с огромным объёмом информации, в серверных, где не просто потеря (большинство данных в принципе резервируются), а простая остановка оборудования вызывает колоссальные затраты.

В серверных комнатах средних компаний вполне обоснованно воспользоваться сплит-системой бытового назначения (настенной, кассетной, канальной и т.д.), доработанной зимними комплектами и при необходимости - блоком управления попеременной работы при установке двух и более кондиционеров.

Ну а в крошечных серверных комнатах небольших провайдеров или небольших компаний с собственными серверными (на 2-3 мощных ПК) зачастую устанавливаются обычные мобильные кондиционеры: дёшево и сердито. Опять же: любой вариант имеет право на реализацию, при выборе ориентируются на бюджет.

В любом случае мы с радостью поможем в решении проблемы охлаждения серверной комнаты. Кондиционер в серверной - это, как уже говорили, необходимость для любой компании. Ценность данных, цена простоя целого офиса из-за срабатывания защиты от перегрева - несоизмеримы со стоимостью оборудования и его монтажа.

Обслуживание сплит-систем

И ещё хотелось бы отметить: у кого бы вы не заказали кондиционер - не забудьте проводить регулярное сервисное обслуживание! Ведь кондиционер в серверной работает постоянно , пропуская каждый час через себя сотни кубических метров воздуха, что приводит к засорению теплообменника и испарителя. А это чревато перегревом и выходом компрессора из строя. Периодическое сервисное обслуживание (два раза в год) существенно продлит срок службы сплит-системы.

Обратите внимание на степень загрязнения. Грязный блок - резкое снижение КПД!

Честно: мы грязь не накидывали. Это реальное состояние многих сплит-систем.

Кассетный кондиционер. Пока не потекло из поддона - нас не вызвали. Зря.

Поверьте, это дешевле, чем каждый год устанавливать новый кондиционер для охлаждения серверов! Помимо этого мы оказываем услуги по установке новых взамен вышедших из строя старых систем (иногда восстановление обходится в сумму, сопоставимую с покупкой нового кондиционера) на имеющуюся трассу с и без промывки магистрали (некоторые серии).

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

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

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

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

Конструктивные особенности

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

Места установки

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

Повышение эффективности работы

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

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