Кондиционирование серверного помещения

Кондиционирование серверной на сегодняшний день весьма актуальная тема, прогресс не стоит на месте, а для дальнейшего развития необходимо хранить миллионы терабайтов данных уже существующих данных.

Серверные, АТС (Автоматическая телефонная станция), ЦОДы (Центр обработки данных) и другие аналогичные помещения  – это оборудованные массой активного технологического оборудования и требующие оптимального микроклимата помещения. Как правило – они  изолированы: без окон, приборов отопления и всевозможных инженерных коммуникаций, проходящих в обычных помещениях.

Под оптимальным микроклиматом серверной подразумеваются следующие основные параметры: температура, влажность и минимальная запыленность. Но это только основные параметры. При кондиционировании серверной очень важно создать микроклимат для нормального функционирования активного оборудования. Обычно рекомендуемая температура в серверной не превышает 25°С (20°±2°С, лучше нижний предел), а рекомендуемая относительная влажность в серверной находиться в пределе 30-55%. Для минимализации запыленности серверные используют технику с системами очистки и фильтрации воздуха. Запыленность воздуха в серверной не должна превышать показателя 0,75 мг/м3, размер частиц не более 3 мкм. Сервисное обслуживание кондиционеров серверной следует производить не реже, чем каждые полгода. Чистку фильтров внутреннего блока следует производить по возможности каждые два месяца, но в зависимости от запыленности эта операция производится чаще или реже. Как правило, в крупных и ответственных серверных установливается система бесперебойного питания. В этом случае кондиционеры подключают к системе резервного питания.  В случае перебоя электроснабжения оборудование серверной будет охлаждаться  и продолжать работать в оптимальном микроклимате.

Требования, предъявляемые к системам кондиционирования в серверных:

1.       Высокая надежность и большой ресурс.

2.       Электромагнитная совместимость с установленным оборудованием.

3.       Резервирование по топологии N+1. (100% резервирование)

4.       Возможность удаленного мониторинга системы.

5.       Энергоэффективность.

Безусловно, высокая надежность - одна из ключевых задач, предъявляемая к климатическому оборудованию. Но должную надежность кондиционеров может обеспечить далеко не каждый бренд. По опыту могу сказать: если необходимо кондиционировать серверную – рассматривать следует только проверенные бренды, такие как: Daikin, Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy. Конечно, многие могут не согласится и порекомендовать другое более дешевое оборудование, однако мой опыт говорит о том, что это неоправданно сразу для обеих сторон. Оборудование, как правило, выходит из строя внезапно, и это может привести к очень серьёзным последствиям.  Перечисленные выше системы пользуются многолетней заслуженной популярностью, исключительной надежностью, широким диапазоном моделей, позволяющим кондиционировать большинство  существующих серверных. Почти для всех небольших серверных подходят бытовые или полупромышленные кондиционеры. Расчет холодопроизводительсноти кондиционера для серверной подбирается по максимальной тепловой нагрузке от установленного оборудования. Кондиционер должен полностью перекрывать их. Оборудование должно быть подобранно строго на необходимую тепловую мощность, оборудование подобранное с запасом мощности создаст негативный эффект, - мощные модели кондиционеров значительно сильнее осушают воздух при работе. Данный эффект весьма негативно сказывается на оборудовании серверной, воздух с низкой относительной влажностью значительно увеличивает шанс возникновения статического электричества на всех поверхностях в серверном помещении, что может привести к выходу из строя оборудования. Поэтому оборудование для кондициониварования серверной должен подбирать специалист! Бытовой кондиционер при правильном подборе оборудования способен поддерживать относительную влажность в пределах 30-45% (не выше) - что достаточно для большинства серверных, а так же работать на оптимальной температуре. В случае необходимости поддержания в серверной повышеной относительной влажности (не выше 70%), используют увлажнители, которые в свою очередь доводят относительную влажность в серверной до необходимого уровня. Данный вариант является достаточно бюджетным относительно использования прецизионной техники. В системах кондиционирования с поддержанием влажности необходимо предусмотреть установку оборудования для обеспечения требуемой жесткости воды для повышения ресурса увлажнителя, так как повышенная жесткость приведет к его быстрому износу или выходу из строя. 

Для создания максимальной надежности кондиционирования серверной, подобранный кондиционер дублируется, для того чтобы в случае выхода из строя первого кондиционера, второй включался автоматически. Но для такой организации необходим один прибор – согласователь. Как видно из названия этого прибора, цель его - согласовывать работу двух кондиционеров в серверной (или трех кондиционеров - в случае использования прибора СРК-М). Согласователь организовывает поочередную работу кондиционеров в течение дня и поддерживает необходимую температуру. В случае поломки одного кондиционера согласователь автоматически включит дублирующей кондиционер и не допустит перегрева обслуживаемого оборудования. Для поддержания точной температуры используется выносной термостат. В случае превышения заданной температуры включаются оба кондиционера, в течение 10 минут температура должна упасть до рабочей,  в ином случае поступает сигнал «авария» диспетчеру. Кроме того использование согласователя позволяет поддерживать выработку ресурса кондиционеров на одинаковом уровне.  Средний срок службы кондиционера составляет 9-10 лет при работе 8 часов в день, 6 дней в неделю. В серверных этот показатель существенно снижается, ввиду того что работу кондиционера программируют на работу день через день, причем круглогодично при любой погоде. Именно поэтому необходимо максимально ответственно следить за поддержанием  системы кондиционирования серверной в удовлетворительном состоянии  и состоянием фильтров кондиционера. Средний срок работы кондиционера в серверной 3-5 лет.

На сегодняшний день существует множество технологичных кондиционеров: "инвертор", "умный глаз", раскрученные маркетологами системы фильтрации и многое другое. В серверной все эти функции не нужны. Многолетний опыт в области кондиционирования серверных,  в том числе и в «полевых условиях»,  показывают, что  качество электропередающих систем значительно снижается с отдалением от «цивилизации». Ввиду этого были неоднократные рекламации именно на инверторные кондиционеры, которые весьма чувствительны к перепадам напряжения. Но и это еще не всё. Инвертор - это технология, направленная на создание максимально комфортных условий, плавной регулировки мощности компрессора кондиционера, а так же экономию потребляемого электричества. В случае оборудования серверной - от кондиционера требуется лишь обеспечивать максимум холода, поэтому инвертор будет лишь ненужным удорожанием.

Для того чтобы сделать кондиционер пригодным для работы в режиме охлаждения зимой, его необходимо дорабатывать «зимним комплектом». Доработка производится только в сервисном центре производителя, что исключает человеческий фактор.

Теперь расскажу про само оборудование, которое обычно используется в кондиционировании серверной. Начнем с бренда Daikin. Первая серия - это FT/R бытовой кондиционер с возможностью доработки до -40. Диапазон холодопроизводительности данной серии кондиционера от 2,64 кВт до 6,6 кВт. Так же имеется возможность согласования кондиционеров за счет использования адаптеров KRP413A1S. Согласователь носит название СРК-М и позволяет подключать до 3-х кондиционеров. Данная серия зарекомендовала себя как надежное и недорогое оборудование. Внутренний блок имеет режим осушения воздуа (Programme Dry). Режим позволяет поддерживать относительную влажность воздуха в помещении от 35 до 60%, а так же имеет многоступенчатую очистку воздуха с фотокаталитиской функцией. С помощью программы производителя согласователя появлилась возможность удаленного мониторинга. Стоимость оборудования составляет от 37 593 и до 52 474. Согласователь работ стоит 17500. Стоимость зимнего комплекта 8500. Заводская гарантия на оборудование составляет 3 года, при кондиционирование серверной гарантия составляет 12 месяцев.

Вторая серия – это полупромышленная линейка оборудования, получившая название SKY. В серии представленны две модели мощностью 7,1 кВт и 10,0 кВт. Название модели FAQ-B/RR-BV. Аналогично имеется возможность согласования кондиционеров за счет использования адаптеров KRP4A53, а так же оборудование может дорабатываться зимним комплектом и нижняя граница составляет -40. С помощью программы производителя согласователя появлилась возможность удаленного мониторинга. Стоимость оборудования составляет от 126 365 и до 144 198. Согласователь работ стоит 17500. Стоимость зимнего комплекта 8500. Заводская гарантия на оборудование составляет 3 года, при кондиционирование серверной гарантия составляет 12 месяцев.

Следующим брендом стал Mitsubishi Electric. Представленны 2 серии: бытовая(M-series) и полупромышленная(Mr.Slim). Бытовая серия имеет 6 моделей с диапазоном холодопроизводительности  от 2,3 кВт до 8,0 кВт. Модели называются  MSC-GE-VB/MU-GA-VB. Зимний комплект позволяет использовать оборудование вплоть до -30С. Согласование оборудования осуществляется за счет использования прибора УРК. Абсолютно аналогичный прибор, однако позволяет подключать только два кондиционера. Кондиционер оснащен системой фильтрации, позволяющей поддерживать уровень запыленности на оптимальном уровне. Стоимость оборудования составляет от 19 700 и до 51 209. Согласователь работ УРК стоит 15000. Стоимость зимнего комплекта 7500. Заводская гарантия на оборудование составляет 3 года, при кондиционирование серверной гарантия составляет 12 месяцев.

Полупромышленная серия Mitsubishi Electric Mr.Slim представленна пятью  моделями с холодопроизводительностью от 3,6 кВт до 10,0 кВт. Современный кондиционер для серверной, с возможностью установки панелей защиты от ветра, которые позволяют понизить нижнюю границу работы кондиционера до -15С. Согласование производиться за счет пульта управления который поставляется отдельно (нет необходимости использовать дополнительное оборудование). Кондиционер оснащен системой фильтрации позволяющая поддерживать уровень запыленности на оптимальном уровне.

Основные вопросы, которые необходимо решать при выборе, установке и обслуживании оборудования DAIKIN серии "SPLIT" и "SKY", при его использовании в качестве технологического кондиционирования.

1.      Расчет холодопроизводительности системы необходимо вести по явному теплу (SHC), и всегда учитывать максимальную тепловую нагрузку от установленного оборудования.

2.      При установке наружного блока необходимо учитывать влияние ветра, поток которого может припятствовать нормальному вращению вентилятора в условиях работы при низкой температуре.

3.      Регулярно производить чистку фильтров внутреннего блока.

4.      Никогда не используйте данное оборудование, если необходимо поддерживать относительную влажность в помещении >45%.

5.      В случае больших тепловых нагрузок желательно деление на 2 или 3 системы, что позволяет улучшить температурный контроль и увеличить надежность путем частичного резервирования.

6.      На ответственных объектах с несколькими системами желательно использование согласующих устройств (СРК) для равномерной наработки часов компрессора и увеличения надежности с использованием адаптеров KRP413... и KRP4A...

7.      Не устанавливайте на пульте управления температуру ниже 20°С. По возможности используйте выносные температурные датчики для непосредственного контроля в зоне функционирования технологического оборудования.

8.      Избегайте рециркуляции воздуха вызванной преградами на воздушной струе или неправильным воздухораспределением (см. примеры ниже).

9.      Всегда устанавливайте высокую скорость вентилятора внутреннего блока.

10.      Очень важно минимизировать длину фреоновой трассы между наружным и внутренним блоком.