Кондиционер для серверной комнаты. Нужен ли кондиционер для серверной комнаты

Кондиционер для серверной является необходимым оборудованием, кардинально влияющим на перебойную работу сложного электронного оборудования.

Серверная комната – помещение, занимаемое мощным серверным телекоммуникационным и иным оборудованием.
Серверная комната является помещением специального назначения; соединяется магистралями и считается средством обслуживания здания, предназначенного для выполнения телекоммуникационных функций.

Требования к серверной содержатся в отечественных строительных нормах и их зарубежных аналогах. Серверная комната должна отвечать определенным параметрам, которые содержатся в СН-512-78, а так же в американском стандарте TIA-942 и в рекомендациях ASHRAE. Кроме кондиционирования серверных требуется вентиляция серверной . Дополнительные устанавливает заказчик в “Техническом задании”.

При , необходимо так же руководствоваться и техническими требованиями производителей серверного и вспомогательного оборудования. В технических документах на оборудование указывается необходимая , диапазон влажности, а так же потребляемая мощность оборудования и/или тепловыделение.

В зависимости от мощности установленного оборудования, его стоимости, финансовых возможностей и технических особенностей помещения, для охлаждения серверной пользуются следующими системами кондиционирования:

2. .

3. Полупромышленные системы кондиционирования (канальный , кассетный или подпотолочны й блок ).

4. Настенные сплит-системамы с зимними комплектами .

5. .

Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. Коротко о них:

Прецизионные кондиционеры наиболее точно поддерживают необходимые параметры климата в серверной, имеют большой ресурс работы: 10-12 лет, работают при температуре наружного воздуха до -50°С. Вместе с тем они очень дороги и занимают много места в помещении.

Прецизионные кондиционеры с системой Free Cooling более дешевые, чем классические прецизионники и менее энергозатратны. Но они более дорогие чем следующие типы.

Полупромышленные системы кондиционирования – наверное золотая середина. Используется там, где требуется большая мощность (10- 40 кВт), не занимает место, так-как могут быть размещены на потолке. Но они более дороги чем бытовые сплит-системы или мобильные кондиционеры и не могут регулировать влажность в помещении.

Настенные сплит-системы с зимними комплектами – значительно дешевле, чем любые из вышеперечисленных, но срок эксплуатации их значительно ниже: 3-5 лет. Они не могут поддерживать влажность, менее надежные и подходят для серверных помещений с небольшими тепловыми нагрузками (до 7 кВт).

Мобильные кондиционеры – применяются достаточно редко в тех случаях, когда серверная небольшая и расположена внутри здания, где проблематично установить даже сплит-систему, но имелась действующая система вытяжной вентиляции. Наиболее дешевая. Но мощность ограничена 4,5 кВт и надежность невысокая. Может возникнуть проблема с отводом дренажа. Мобильный кондиционер для серверных помещений можно применять в условиях повышенной запыленности снаружи. В этом случае необходимо дополнительно оснастить серверную приточной вентиляцией с легко заменяемыми фильтрами грубой и тонкой очистки воздуха.

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.

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).

Что мы знаем о серверных

Вы бывали в серверных? Это замкнутые небольшие помещения, часто без окон, заполненные постоянно работающим оборудованием. А ведь для корректной и эффективной работы серверного оборудования важно постоянно поддерживать в помещении определенные температуру и влажность. Ни один обычный не способен работать 365 дней в году, 24 часа в сутки, да еще и с высокой точностью соблюдая заданные параметры. Поэтому в таких помещениях устанавливают .

При выборе прецизионного кондиционера следует принять во внимание следующие факторы:

• количество тепла, которое выделяется техникой;
• площадь помещения;
• количество рабочих мест в помещении;
• количество источников искусственного освещения;
• наличие или отсутствие отопительных приборов;
• наличие или отсутствие окон;
• скорость потока приточно-вытяжной вентиляции.

Мнение эксперта

Сергей Иванов, Руководитель отдела технического сопровождения продаж компании :

«Каждый проект серверной требует индивидуального подхода. Одна из самых частых проблем серверных и ЦОДов в России — недозагрузка активным оборудованием. Заказчик может ориентироваться на максимальные цифры по серверному оборудованию и в итоге загрузить ЦОД только наполовину, а поставщик узнает об этом слишком поздно. Как следствие, система кондиционирования будет работать нестабильно, так как нарушается точность поддержания температуры и влажности, повышается износ компрессора и т. д. Потому всю лишнюю теплоту желательно убирать из охлаждаемых помещений еще на стадии проектирования»

Порядок расчета

1. Аппаратура

Основной источник тепла в помещении — это оборудование. Количество тепла, которое при работе выделяет «железо», указывают в техническом паспорте. Но эту информацию можно узнать самостоятельно, замерив электрическими щипцами силу тока от питающего кабеля.
Если сила тока равна 35А, то умножив на силу тока в сети 380, получаем 13300 кВа. Суммарный теплоприток от оборудования составляет 13,3 кВт.

5. Персонал

В такой большой серверной заложено место для периодического присутствия двух человек. Известно, что каждый человек приблизительно выделяет 175 Вт, если находится в движении. Два человека выделяют 350 Вт. Переведем в кВт, получим 0,35 кВт теплоприток от двух сотрудников серверной.

7. Вентиляция

Скорость потока приточно-вытяжной вентиляции обычно указывается в технической документации, так же как и сечение воздуховода. Важно также учесть температуру воздуха, попадающего в серверную. Предположим, наружная температура составляет 25˚С. Заданная в помещении 18˚С. 25˚-18˚=7˚С.
Скорость потока воздуха в вентиляции 2 м/с, сечение 0,05 м, рассчитаем 2 м/с * 0,05 м = 1 м 3 /с.
Считаем теплоприток от вентиляции: 0,1 м 3 /с * 7˚С * 1200 (коэффициент теплоемкости) = 0,84кВт.

2. Помещение

Теперь рассчитаем площадь помещения. Допустим, у нас большая серверная — 30 м 2 . Итого: 30 м 2 пола + 30 м 2 потолка + стены 2 * 5 м 2 + 2 * 4 м 2 = 78 м 2 . Распределяется тепло примерно 0,01 кВт на 1 м². Умножаем площадь помещения на теплоприток: 0,01 кВт*78м2 = 0,78 кВт.

3. Окна

Окон в нашем помещении нет.

4. Освещение

В большой серверной нет окон, зато много ламп — источников искусственного освещения. Несмотря на то, что лампы высокотехнологичные, они выделяют некое количество тепла. Эту информацию можно узнать у производителей ламп, а можно рассчитать самостоятельно. Допустим, у нас восемь светильников по 4 лампы. Мощность каждой — 40 Вт. Считаем: 8*4*40*0,7 = 0,896 кВт (теплоприток от ламп). В нашей формуле введена величина 0,7, это коэффициент использования электрической энергии на освещение.

6. Отопление

С отоплением все несколько сложнее. Оптимально иметь возможность отключать отопление в серверной зимой и осенью (летом оно не работает по умолчанию). Для упрощения по считаем теплоприток от системы центрального отопления 100 Вт/м 2 или 0,1 кВт/м 2 . Итого: 30 м 2 * 0,1 кВт = 3 кВт теплоприток от системы центрального отопления.

Сводная таблица и выводы

Сведем для удобства все данные вместе и рассчитаем суммарное тепловыделение серверной:

Помещения, приспособленные для размещения мощной вычислительной техникой, в обязательном порядке должны быть обеспечены климатическим оборудованием.

Эффективная работа серверов зависит от оптимальных температурных, влажностных и иных режимов. Кондиционеры для серверных помещений должны обладать определёнными функциональными параметрами, чтобы эффективно решать поставленные задачи.

Для серверной комнаты выбираются особые кондиционеры, которые смогут обеспечить стабильную работу

При выборе оборудования нужно учитывать ряд обязательных требований. Обычный кондиционер может не справиться с поддержанием оптимального режима в серверной комнате. Какие же требования предъявляются к кондиционерам и на что нужно обращать внимание при выборе таких систем?

Зачем нужно кондиционирование в серверных помещениях

В условиях повсеместной компьютеризации подавляющее большинство предприятий и компаний не смогут выполнять свои производственные функции и качественно предоставлять услуги без отлаженной работы интернета, локальных корпоративных компьютерных сетей, программ автоматизации и CRM. Всё это требует постоянного функционирования компьютеров и серверов.

Последние играют особенно важную роль, они обеспечивают доступность рабочих программ и операций, сохранённых корпоративных данных для всех сотрудников со своих рабочих компьютеров.

В таких условиях очень важно обеспечить благоприятные условия для работы серверов. Для этого оборудуются отдельные помещения. Под размещение серверов приспосабливают внутренние небольшие кабинеты и помещения, не имеющие окон.

Часто такие серверные не имеют общедомовой вентиляции, там отсутствует постоянный доступ свежего воздуха. По этой причине в помещениях для серверов всегда душно, пыльно и жарко. А такой микроклимат вреден не только человеку, но и компьютерной технике.

Повышенная температура и пыль увеличивают аварийную опасность при работе серверов, а выход их из строя может не только остановить работу всей компании, но и привести к потере очень важных данных.

К серверным комнатам предъявляются особые требования:

1. Температура воздуха не должна превышать 25 градусов. Оптимальным уровнем является диапазон между 15 и 22 градусами выше нуля.
2. Влажность: летом – не выше 65%, зимой 75%.
3. Скорость воздушных потоков не должна превышать 0,3 м/с и не должна быть ниже 0,5 м/с.
4. Уровень пыли должен быть минимальным.
5. Уровень шума не выше 65 дБ.

Чтобы избежать возможных негативных последствий, в серверных помещениях устанавливаются кондиционеры. Они эффективно решают следующие задачи:

1. Поддерживают оптимальный температурный режим.
2. Способствуют очищению воздуха от пыли.
3. Контролируют влажностный режим.

Так как кондиционер в серверную комнату выполняет специфические функции, к нему предъявляются особые требования. Это вызвано тем, что работа такого оборудования не направлена на поддержание благоприятного микроклимата для человека.

Требования к кондиционерам в серверные помещения:

1. Важно рассчитать оптимальную производительность. Такие расчёты произведут специалисты в центрах продажи климатического оборудования. При определении оптимальной производительности учитывается площадь помещения, наличие вентиляции, количество серверов, уровень «тепловыделения» каждого сервера, обычный уровень температуры в помещении без серверов. За основу производительности оборудования берётся показатель мощности.
2. Модели с низкой мощностью, без функционала регулирования влажности и температуры не подойдут для обслуживания серверной комнаты.
3. Необходимо наличие эффективных фильтров, способных удалять всю пыль.
4. Наличие осушителей воздуха, которые позволяют поддерживать необходимый режим влажности в помещении.
5. Учитывая особенности нашего климата, когда зимой температуры могут длительное время держаться на уровне минус 30 градусов, кондиционер обязательно оборудовать «зимним комплектом». Он позволит поддерживать определённый температурный режим в помещении независимо от погоды на улице.

Кондиционер для серверной комнаты, как и любое другое оборудование, имеет определённый срок эксплуатации и может неожиданно выйти из строя. Поэтому, чтобы обезопасить данные и программное обеспечение от таких форс-мажорных ситуаций рекомендуется обеспечивать ротацию и резервирование кондиционеров.

Такой подход подразумевает установку в серверной нескольких кондиционеров или целых групп, которые соединены в единую систему кондиционирования с помощью блока ротации кондиционеров. Такой блок позволяет обеспечивать бесперебойное кондиционирование серверных помещений. Один кондиционер работает пока второй «отдыхает» и наоборот.

А в случае поломки одного из кондиционеров, второй обеспечит сохранение благоприятного температурного режима. Попеременная работа кондиционеров позволяет без проблем проводить обслуживание и контролировать уровень нагрузок на каждый конкретный аппарат. Блок ротации может контролировать работу в ручном режиме или автоматическом, в зависимости от того, какое конкретно оборудование используется.

Блок ротации может контролировать работу в ручном режиме или автоматическом

Кондиционеры для серверной комнаты могут оборудоваться специальными автоматическими системами, при которых сеть кондиционирования интегрирована с компьютером. Такие возможности позволяют отображать температурный режим и состояние оборудования на мониторе в режиме реального времени. Сотрудникам нет необходимости постоянно заглядывать в серверную комнату, все данные поступают оперативно на компьютер ответственного сотрудника.

Сплит-системы

Так как серверные комнаты часто обустраиваются во внутренних помещениях здания, установка сплит-систем может вызвать существенные сложности. Соединение внешнего блока, расположенного на уличной стене, и внутреннего, размещённого в серверной, потребует прокладки фреоновых труб и кабелей питания большой протяжённости.

Многие производители и модели кондиционеров имеют трубы с максимальной длиной до 15 метров. На этот момент обязательно стоит обращать внимание при выборе сплит-системы.

Преимущества сплит-систем при оборудовании серверных помещений:

1. Широкий температурный диапазон применения системы: минус 30 — плюс 45 градусов.
2. Инверторный принцип функционирования, который позволяет работать системе в режимах тепло/холод.
3. Оптимальная мощность для обслуживания помещений площадью около 25-30 кв. м.
4. Высокая надёжность и долговечность.

При выборе сплит-системы рекомендуется отдавать предпочтение моделям с настенным внутренним блоком. Такой кондиционер позволит сэкономить место и будет размещён на стене, с удобным доступом при управлении и регулировке. Но настенные сплит-системы имеют два важных недостатка: низкую «холодопроизводительность» и небольшую длину фреоновых трубок.

Мощность таких систем обычно не превышает 10 кВт, а этого обычно недостаточно для качественного «охвата» всего помещения и оборудования. Стандартная длина фреоновых труб в таких системах – 15-25 метров. Такого размера может не хватить, если серверное помещение расположено в крупном офисном здании.

Сплит-система с подпотолочным расположением внутреннего блока подходит для серверной комнаты лучше. Такие модели обладают большей мощностью и производительностью. Кондиционирование серверной с такой системой производится равномерно, прохладный воздух за счёт направленной подачи струи распределяется по всей площади помещения. Подпотолочные системы позволяют «разнести» внутренний и внешний блоки на большое расстояние, до 50 м.

Прецизионными системами обозначаются кондиционеры высокой точности. Они позволяют обеспечить кондиционирование серверных комнат большой площади и с большим количеством установленного оборудования. Такая техника позволяет точно регулировать температурный режим с точностью до 0,5 градуса, а влажность до 5%.

Схема устройства прецизионных климатических систем

Прецизионные кондиционеры рассчитаны на бесперебойную работу в течение длительного периода времени, до 20 лет.

Преимущества прецизионных систем перед обычными системами кондиционирования:

1. Высокий уровень мощности, позволяет обеспечивать необходимый режим микроклимата в больших помещениях, со значительным количеством размещённого в нём оборудования.
2. Точное определение параметров подаваемой воздушной струи.
3. Длительный период работы в непрерывном режиме.
4. Высокая степень надёжности.
5. Сохраняет работоспособность при значительных перепадах температуры. Такие кондиционеры можно оборудовать в «холодных» помещениях.
6. Система снабжена блоком дистанционного управления и контроля.
7. Легко интегрируются в единую систему кондиционирования здания.
8. Небольшой уровень создаваемого шума.
9. Многие производители серверного оборудования предоставляют дополнительные гарантии при оборудовании в помещении прецизионных кондиционеров.

Так как оборудование кондиционерами серверных комнат имеет большое значение, при выборе и подборе оптимальных моделей стоит обратиться за квалифицированной помощью к специалисту. Только профессионал поможет произвести все расчёты, позволит избежать ошибок и гарантирует установку надёжного, эффективного и долговечного оборудования с минимальными финансовыми затратами.