Кондиционеры для серверных комнат

• Назначение кондиционирования в серверных комнатах
• Типы кондиционеров, которые применяются в серверных
• Расчёт мощности кондиционера для серверной
• Проблемы кондиционера зимой
• Инверторные кондиционеры в серверной

Отправьте быструю заявку

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.

"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: +7 (495) 146-65-64. 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.
Наиболее надежное оборудование для серверных комнат производит японская компания Mittsubishi Electric и Mitsubishi Heavy (mitsubishi.rs)

• 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 включение\выключение 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 включении\выключении 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 включение\выключение.

Отказ от установки резервного оборудования может иметь место при наличии возможности остановить работу серверного оборудования на время ремонта\обслуживания 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.

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.

​