Кондиционер для серверной комнаты. Расчет прецизионного кондиционера для серверной

В определенный момент некоторые предприятия дорастают до того состояния, когда их внутренние информационные системы перестают умещаться в одном серверном шкафу. Тогда руководителю IT-департамента предстоит взвесить все «за» и «против» и решить, строить или не строить серверную. Вариантов может быть несколько: от полного избавления от собственных мощностей и увода их в облака или колокейшн в большом ЦОДе, до строительства собственного мини- (или не очень мини) ЦОДа с блэкджеком.

Процесс расчетов, планирования и постройки серверной весьма ответственный и дорогостоящий. Вложится придется еще на стадии проекта, тут, кстати, можно сэкономить если все процедуры в серверной, от проектирования до строительства, будет производить один подрядчик. Естественное желание руководителя предприятия в такой ситуации - уложиться в минимально возможную сумму. И в штыки воспринимается любое удорожание проекта. В таких перепалках часто забывается, что, помимо строительства объекта, последует его содержание, которое при неправильном проектировании может оскуднить бюджет предприятия на еще одну несуществующую серверную по прошествии двух-трех лет.

Второй по величине потребитель ресурсов (в данном случае это электричество и расходники) в серверной - это система охлаждения. Ни для кого не новость, что “мощность” системы охлаждения серверной должна минимум совпадать, а в лучшем случае превышать на пару десятков процентов пиковую мощность всего оборудования установленного в серверной. О том, какие системы охлаждения бывают и как сэкономить на эксплуатации таких систем мы и поговорим в этой статье.

Классификация систем охлаждения помещений

Также стоит обратить внимание на классификацию по «формфактору». Тут условно можно разделить системы на два типа. Бытовые системы к которым мы все уже привыкли, обычно устанавливаются в офисах и квартирах, подвешиваясь на стены или потолок, но вполне могут служить системами охлаждения специализированных помещений. И прецизионные системы, куда можно отнести специализированные системы кондиционирования, и, конечно же, все фрикулинговые и жидкостные системы.

Внутри прецизионных систем есть систематизация по принципу действия и по способу доставки «холода» до «потребителей». И если с принципиальными отличиями все более менее ясно, то способов охладить непосредственно девайсы великое множество.

Среди классических общепринятых случаев можно выделить холодную комнату с установленными стойками, тут подойдут и бытовые кондиционеры. Классические варианты прецизионных решений- это устройства с рядными воздуховодами, с холодными и горячими коридорами, где стойки стоят рядами таким образом, чтобы забирать холодный воздух поступающий, например, из-под фальшпола. Они отдают нагретый воздух в коридоры, откуда он принудительно отводится. Также есть варианты с воздуховодами до каждой стойки, где воздух подается в каждую отдельно взятую стойку сверху или снизу и потом так же активно отбирается.

Неклассических решений чуть больше чем много. Надо ли говорить что все они прецизионные. Большинство решений это комбинации вышеназванных систем для повышения эффективности и сокращения затрат. Разброс тут - от индивидуальных кондиционеров на каждый серверный шкаф до жидкостного охлаждения каждого отдельного сервера или даже процессора. А так же стоит особо отметить системы с прямым контактом потребителя с жидкостью. В этом случае сервера полностью погружены в специальное масло. Масло это без запаха и абсолютно не проводит электричество. Жидкость постоянно циркулирует внутри бассейнов с оборудованием, и проходит через радиаторы охлаждения.

Стратегия

Но мы строим серверную. Прежде всего нам необходимо решить, какую систему охлаждения мы будем использовать, и дело тут не только в цене. Выбор способа охлаждения зависит от множества факторов: мощность оборудования, место расположения серверной комнаты в здании, географическое расположение самого здания и даже от предвзятого отношения к определённым типам охлаждающих устройств и недальновидности начальства.

Распространено мнение, что системам до 10кВт вполне хватит бытового кондиционера. Оно и понятно, ведь бытовые сплит-системы большей мощности, во-первых, достаточно проблематично купить, во-вторых, их стоимость приближается, а то превышает стоимость аналогичных по мощности прецизионных кондиционеров.

От местоположения серверной комнаты в здании сильно зависит возможность установки той или иной системы охлаждения, возможности подвести коммуникации, воздуховоды для специализированных систем, устроить фальшпол или установить турбины. При недостаточной высоте потолков невозможно устроить фальшпол нужной глубины, для установки туда воздуховодов обдува и забора воздуха прецизионной системы. Положение в середине здания создаст проблемы при прокладке воздуховодов, одного из вариантов фрикулинговой системы, а соседство с экономическим отделом вообще поставит крест на строительстве серверной из за «намжешумит».

Географический фактор играет одну из первостепенных ролей и часто ставит крест на возможности фрикулинга, если вы находитесь, например, в тропическом поясе. Именно поэтому ЦОДо строители так любят северные районы нашей планеты, ведь там можно вообще не использовать кондиционеры.

Вдобавок ко всему некоторые технические специалисты имеют своё собственное очень твёрдое убеждение в применимости одной системы и абсолютной неприемлемости других вариантов охлаждения. Они будут спокойно и уверено доказывать свою правоту, находя аргументы «за» и выискивая недостатки других предложений, от реальных до мифических.

В итоге, отталкиваясь от выбранной стратегии, мы и будем проектировать устройство самой серверной.

Стратегия охлаждения бытовыми кондиционерами

Прежде всего решите, как в вашей серверной будут располагаться стойки с оборудованием относительно кондиционеров. Лучшим из вариантов в вашем случае будет установка внутренних модулей сплит-системы напротив ряда стоек один над одним, направленные на «лицевую» сторону открытой стойки или шкафа с сетчатой дверью. Оборудование внутри стойки имеет смысл устанавливать той стороной, с которой оно забирает воздух для охлаждения внутренних компонентов. Некоторые устройства, устанавливающиеся в стойки, могут быть перестроены или даже выпускаться в исполнении, когда они либо забирают либо выбрасывают воздух с лицевой стороны, или в одну из боковых стенок. Подумайте об этом при покупке.

Даже если роста суммарной мощности не предвидится, кондиционеры стоит взять с запасом по мощности, например, взяв за максимум пиковое потребление-рассеивание самой «горячей» стойки и помножив на их, стоек, количество.
Минимум отказоустойчивости в этой стратегии - N+1. На практике это выглядит как два и больше кондиционеров одинаковой мощности, где «N» кондиционеров способный поддерживать рабочую температуру в серверной пока "+1" ремнтируется или обслуживается. Чаще всего в небольших серверных используется два агрегата. Для продления ресурса обоих кондиционеров необходимо использовать устройство ротации кондиционеров. Устройство в определённые периоды времени переключает работу с одного кондиционера на другой, отслеживает их запуски и контролирует производительность. При выходе из строя одного из кондиционеров оно должно автоматически подключить «спящий» и оповестить ответственного о проблеме. Стоит отметить, что эту функцию поддерживают далеко не все модели бытовых кондиционеров.

Все серверные сплит-системы, установленные в широтах нашей страны, должны иметь так называемый «зимний комплект». Он представляет собой блок правления, некоторое усовершенствование радиатора внешнего блока кондиционера и систему подогрева картера насоса. Работает автоматически.

Рис.1. Охлаждение бытовыми кондиционерами.

Прецизионные системы охлаждения помещений

Надо ли говорить, что устройства индивидуального дизайна - удовольствие дорогое. Священные войны идут между приверженцами разных лагерей. Одни утверждают, что для обычной серверной комнаты достаточно спареного индустриального варианта бытового кондиционера, такие есть, например, у Daikin (серии FT и FAQ) или Mitsubishi (серии Heavy). При выборе такого варианта важно принимать во внимание такие минусы, как локальные застои горячего воздуха в углах или в юнитах стоек, которые не заняты активным оборудованием. Не менее опасный фактор - низкая влажность, ведь, как известно, кондиционер, осушает воздух. Сухой воздух способствует накоплению статического электричества, наличие статического потенциала на тонкой электронике негативно сказывается на работе чипов, и повышает риск их уничтожения разрядом. Конечно, большая часть факторов устранима, но в большинстве случаев это костылепроизводство. Дополнительные вентиляторы, увлажнители воздуха, это все множащиеся точки отказа, затраты на электроэнергию и обслуживание. Обслуживание, кстати, того же увлажнителя, дело не столько затратное по средствам, сколько по времени. Нужна регулярная чистка и ежедневный долив воды.

У прецизионников тоже не все гладко. Прежде всего они весьма габаритны: фреоновые кондиционеры имеют габариты двух-трех полноразмерных стоек. Так как контроль влажности - одна из основных функций специализированного кондиционера, то к внутренним блокам требуется подвести воду, что для некоторых IT-шников совершенно неприемлемо. Холодный воздух от таких агрегатов подводится к стойкам по воздуховодам, которые проводятся или под фальшполом, самый частый и самый дорогой вариант, или под потолком, что подразумевает высокие потолки и накладывает дополнительные ограничения на прокладку кабельных коммуникаций. Конденсаторы-охладители таких кондиционеров имеют порядочные размеры, и сразу возникает вопрос с их размещением и подводкой системы труб от внутреннего блока.

С минусами покончили, перейдем к плюсам. Сюда можно отнести: высокую производительность, резервируемость только активных компонентов кондиционера (например воздуховоды, я думаю, -резервировать смысла нет), четкий контроль за температурой и влажностью, возможность детального мониторинга. Плюсы следующие отсюда- это относительная экономия, гарантированая доставка холодного воздуха до потребителя, поддержка высокой плотности потребителей на стойку (это скорее правило, если стойка будет пустовать, она будет работать неэффективно и влиять на всю «экосистему»). Между увеличением затрат на кондиционер и последующей энергоэффективностью прослеживается вполне объяснимая взаимосвязь.

Как я уже говорил, самым распространенным явлением прецизионного кондиционирования является коридорная система, где стойки расположены рядами и установлены так, чтобы забирать воздух из холодных коридоров (куда воздух подается кондиционером) и отдавать в горячие (откуда воздух отбирается системой вентиляции). Воздуховодом такой системы чаще всего служит фальшпол. Панели самого пола в основном сплошные, вся кабельная коммуникация по возможности из-под фальшпола переносится под потолок, перед рядами стоек в полу устраиваются решетчатые панели откуда охлажденный воздух поступает на лицевую сторону стойки. Двери серверных шкафов при таком устройстве делают сетчатыми с обоих торцов, или же или же совсем не делают. Затем нагретый серверами воздух выдувается в горячий коридор откуда высасывается системой принудительной вентиляции. В идеале, следуя принципам термодинамики, вытяжку стоит располагать вверху горячего коридора, но часто это делают в фальшполу для экономии пространства над стойками для прокладки кабельных коммуникаций. С относительно недавних пор, холодные и горячие коридоры стали делать герметичными от общего помещения серверной. Этим удалось добиться существенной экономии на рассеивание ценного холода. В свободные юнитовые пространства шкафов обязательно требуется устанавливать заглушки, потому что горячий воздух так и норовит смешаться с охлажденным. Этим можно повысить эффективность охлаждения в полтора-два раза.

Рис. 2. Система с открытыми коридорами, очевидны потери драгоценного холодного воздуха.

Рис. 3. Более эффективная, система с изолированными коридорами.

Intel, например, преследуя идею максимально просто и эффективно охлаждать оборудование, пошли дальше и даже запатентовали стойку с вытяжкой . Стойка представляет собой обычный 19" шкаф, но глубже аналогов и имеет в верхней крышке воздуховод, открывающийся в пространство фальшпотолка, откуда горячий воздух высасывается кондиционерами. Вся система, кроме кондиционеров, абсолютно пассивна. Но при этом, по утверждению Intel, способна охлаждать 32 кВт оборудования на стойку.

Принимая во внимание климат нашей страны, у прецизионных кондиционеров есть еще один большой плюс: их схему можно достаточно безболезненно доработать, добавив полный или частичный жидкостный контур. Используя в качестве хладагента этиленгликоль, параллельно контуру кондиционера строят еще один контур с жидкостным охлаждением, тем самым сокращая затраты на электричество, обслуживание кондиционера и увеличивая срок службы оных. Эффективность гликолевого контура начинается уже при температуре ниже +20 С, что даже летом по ночам в России совсем не редкость.

Дополнительный жидкостный контур дублирует таковой фреоновый, и в принципе может работать круглосуточно, в дневное «жаркое» время охлаждая компрессор кондиционера и конденсатор, а при падении уличной температуры переходя на частичное и полное охлаждение внутреннего теплообменника.

Лидерами среди производителей прецизионных систем охлаждения являются Schneider Electric, STULZ, Emerson Network Power, RC Group. Среди их решений есть и готовые комбинированные системы.

Жидкостные системы

Еще одна система с жидкостью подразумевает погружение сервера в специальное минеральное масло. Масло - диэлектрик, так что замыкания не будет. Что касается энергоэффективности, то, по утверждениям специалистов того же Intel, на систему охлаждения в таком случае затрачивается на 90% меньше энергии, а также снижается энергопотребление самих серверов. Стойки для погружного жидкостного охлаждения уже выпускаются, например, компанией СarnotJet . Стойки пригодны для размещения любых серверов, только предварительно требуется вытащить из них все вентиляторы.

Рис. 4. Самое жидкостное охлаждение

Еще одним фактором универсальности является огромное количество способов охлаждения хладагента. Для примера можно привести технологию SeaWater Air Conditioning (SWAC), по этой технологии построен ЦОД Google в Финляндии. Из названия понятно, что для охлаждения воды, поступающей в ЦОД, используется теплообменник на холодной воде, забираемой с морских глубин.

Классическая же система жидкостного охлаждения выступает посредником между относительно высокой температурой внутри помещения серверной и охладителем, чаще сухой градирней и чиллером, снаружи.

Сухая градирня представляет собой закрытый контур охлаждения, где жидкость поступает в радиатор, который принудительно обдувается воздухом. Есть еще мокрые градирни, в них вода разбрызгивается и одновременно продувается. В грядирнях, или фанкоилах, жидкий хладагент обычно только подготавливается, охлаждаясь до температуры воздуха, само же охлаждение происходит теплообменнике чиллера.

Чиллер - это холодильник, он действует на фреоне, охлаждая проходящую через его охладитель жидкость до требуемой температуры.

Для классического жидкостного кондиционирования верны все те же правила, что и для систем на фреоне. Охлажденный в испарителе воздух проходит через потребителей и отбирается из серверной самой системой охлаждения. Несмотря на то, что жидкостные системы более универсальны и в целом дешевле в эксплуатации, чем фреоновые, эффективность их ниже за счет большего числа посредников воздух-чиллер-жидкость-воздух. Согласитесь, не самая удачная схема.

Убираем посредников

Начнем с того, что крупнейший стандартизатор инженерных систем, а в частности систем охлаждения и отопления, ASHRAE (англ. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) - Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, с 2004 г. два раза повышало рекомендуемую температуру воздуха для охлаждения серверных с +22 до +27 градусов С. А в 2011 году были внесены поправки в стандарт, стратифицирующие два новых класса оборудования для серверных A3 и A4, где температурный диапазон увеличен до +40 и +45 градусов. Производители серверов уже выпускают такие модели. Хотя они еще не получили широкого распространения, все больше ЦОДо строителей склоняются к использованию зеленых технологий в охлаждении.

Для серверных в наших широтах фрикулинг может стать если не полной заменой классической модели охлаждения, то серьёзным подспорьем в охлаждении в холодное время года, а также позволит снизить и мощность кондиционеров.
Самой большой проблемой прямого фрикулинга является общая загрязненность воздуха в городах. Может случится так, что количество, расход фильтров и мощность вентиляторов для их продува может свести на нет всю экономию по электроэнергии и мощности. Это проблема решается разделением контуров и введения между ними теплообменника на основе роторного рекуператора . В данном случае фильтры тоже понадобятся, но более дешевые и с минимальным сопротивлением воздуху.

Другой большой проблемой является то, что, при вспомогательной функции нашего фрикулера, он будет плохо сочетаться с бытовыми системами и лучше всего с прецизионными.

Из плюсов: при прямом фрикулинге нет риска пересушить воздух в помещении серверной, т.к. идет постоянный обмен воздухом с внешней средой. С другой стороны, влажность воздуха на улице может категорически не соответствовать принятым стандартам влажности для серверных комнат, и тут на помощь приходит один из главных козырей систем фрикулинга - адиабатическое охлаждение.

Давно замечено что влажный воздух у водоемов всегда прохладнее чем на равнинах в удаленни от них, вспомнить хотя бы морской бриз. Для адиабатического охлаждения воздуха не нужно ни систем резервирования ни сложных технических решений. Устроены они по принципу мокрых градирен, в нагретый внешний воздух в камерах форсунками разбрызгивается вода, которая испаряясь охлаждает и увлажняет воздух. Данная система не только эффективно понижает температуру внешнего воздуха, но так же и создает необходимую влажность воздуха. Правда в таких системах появляется новый расходный материал - вода. По этому, на равне с PUE (Power usage effectiveness) ASHRAE ввела новый термин WUE (Water usage effectiveness (PDF)) . За что отвечают данные параметры я думаю понятно всем.

В качестве ярких примеров внедрения таких систем можно упомянуть ЦОД eBay “Меркурий” в Фениксе (США) и Facebook в Прайнвилле (США).

Вместо заключения

Как я уже говорил, конкретное решение сильно зависит от климатических условий конкретного региона. Для восприятия климатической картины лучше всего взять историческую справку по максимумам и минимумам температуры и влажности за всю историю инструментальных наблюдений в вашем регионе или городе, а также проанализировать подробные данные по самым жарким температурам за последние лет 10-20. Этого с лихвой хватит на то, чтобы выработать четкую стратегию.

Несмотря на все плюсы фрикулинга, в условиях средней полосы, в 80 случаях из 100 обойтись без компрессорного или жидкостного кондиционера скорее всего не получится. В связи с этим, общая идея построения “большой” энергоэффективной серверной такова:

• Это помещение с прецизионной системой охлаждения. В помещении устроены фальшполы для подвода холодного воздуха, с разделением на холодные и горячие корридоры, изолированные от общего помещения серверной для обеспечения более четкого теплообмена.
• Большую часть времени, система работает на прямом фрикулинге, при повышении температуры внешнего воздуха подключается система адиабатического охлаждения. При превышении допустимых норм по температуре влажности, подключается система компрессорного или жидкостного охлаждения, т.е. кондиционер.

Стоит обратить внимание на то, что такая система не сможет работать без адекватного и подробного мониторинга состояния внутренней среды. Мониторинг температуры в холодном и горячем коридорах, влажность воздуха внутри и снаружи, наличие воды в системе адиабатики, контроль протечек. Для этого существуют устройства мониторинга, способные публиковать данные с различных датчиков через Ethernet или Wifi. Представлены они в виде плат, корпусных изделий и изделий для установки в стандартные 19" стойки. К примеру, netping уже оснащаются встроенным GSM модемом с SMS-модулем, способным оповестить о существенных изменениях параметров или срабатывании датчика не только ответственные узлы системы охлаждения, но и вас лично.

К тому же все эти данные не только можно, но и нужно вводить в систему глобального мониторинга, например, Zabbix , где по графикам и выборкам можно анализировать карту температур серверной, коррелировать изменения внутри серверной и снаружи. Автоматизировать создание инцидентов, основаных на совокупности показателей, а не на каком-то одном.

Все это позволит отстроить систему охлаждения на максимальную эффективность и предупредить её поломки.
К сожалению, в одной небольшой статье невозможно досконально проработать тему охлаждения серверной. С одной стороны, может показаться, что фрикулинг - это выход для всех, но на самом деле, это достаточно рискованное предприятие. История знает порядочно количество эпичных ситуаций, когда из строя выводились целые ЦОДы из за ошибок в проектировании и недостаточном внимании к деталям. Наилучшим, хоть и более дорогим, является решение, которое подразумевает дублирование штатных систем охлаждения альтернативными.
Больших вам ЦОДов, и непрестанного шума в серверных.

При выборе кондиционеров для серверных помещений руководствуются следующими «Техническими требованиями к зданиям и помещениям для установки средств вычислительной техники» (СН 512-78):

1. Температура воздуха в помещениях - от 18° до 22°C.
2. Относительная влажность воздуха – от 20 до 70 %.
3. Оптимальная скорость потока воздуха - 0,2 м/с (не более 0,3 м/с для холодного, 0,5 м/с для теплого периодов).
4. Запыленность воздуха помещений не должна превышать: в серверной – 0,75 мг/м 3 , с размерами частиц не более 3 мкм (атм. пыль, сажа, дым, споры, асбест); в помещениях обработки данных – 2 мг/м 3 .

Поэтому серверные в обязательном порядке должны быть оборудованы климатической системой, поддерживающей температуру, влажность и запыленность в указанных выше пределах.

Кондиционеры работают круглый год. Поэтому в зимний период кондиционеры должны поддерживать работу при уличной температуре до -30°C или дополнительно оборудованы зимним комплектом (системой подогрева дренажа и картера наружных блоков).

Особое внимание необходимо уделить вопросам надежности работы кондиционера в серверной. Выход из строя системы охлаждения приводит к огромным потерям из-за нарушения работы серверной техники. Поэтому всегда ставят резервную климатическую систему. Получается, что холодопроизводительность кондиционеров в серверной должна быть минимум вдвое больше рассеиваемого серверами тепла.

Рекомендуется периодически отключать основную систему охлаждения и включать резервную. Иначе велика вероятность того, что резервная система, простояв отключенной три года, просто не включится при выходе из строя основной. А также попеременный режим вдвое увеличивает период бесперебойной работы кондиционеров. Вручную переключают кондиционеры только в самых экономичных решениях, из-за человеческого фактора такой вариант оказывается ненадежным. Мы рекомендуем установку автоматического блока переключения режимов работы кондиционеров.

При отсутствии окон в серверном помещении необходимую мощность кондиционеров можно ориентировочно оценить как сумму 70% от суммарной мощности блоков питания всего оборудования и 20% от мощности источников бесперебойного питания. Мощность холодопроизводительности кондиционера должна быть выше рассчитанного значения. Для резервирования расчетное количество кондиционеров нужно увеличить вдвое.

Как выбрать кондиционер для серверной?

Для подбора кондиционеров сначала нужно рассчитать суммарную мощность рассеивания тепла серверным оборудованием.

При отсутствии окон в серверном помещении необходимую мощность кондиционеров можно ориентировочно оценить как сумму 70% от суммарной мощности блоков питания всего оборудования и 20% от мощности источников бесперебойного питания. Мощность холодопроизводительности выбранного кондиционера должна быть выше рассчитанного значения. Для резервирования расчетное количество кондиционеров нужно увеличить вдвое.

Мы настоятельно рекомендуем, чтобы подбор кондиционеров и выбор схемы их установки осуществлял специалист после точного расчета на основе проекта помещения или при личном выезде. Это позволит избежать ошибок и сберечь дорогостоящее оборудование.

Кроме количества и мощности кондиционеров важным критерием является стоимость и надежность оборудования. Кондиционер должен проработать не менее трех лет и при этом его стоимость должна быть экономически обоснована. Желательно ориентироваться на стоимость кондиционеров вместе с монтажом в пределах 10% стоимости серверов.

По вертикали откладывается суммарная стоимость серверного оборудования (только вычислительная техника), разделенная на его суммарную мощность тепловыделения. По горизонтали суммарная мощность тепловыделения всего оборудования. На пересечении можно увидеть список рекомендуемых для данной серверной брендов кондиционеров и их ориентировочную стоимость вместе с монтажом.

Пример подбора кондиционеров для серверного помещения:

В помещении площадью 9 м 2 без окон с высотой потолков 3 метра установлено пять серверов с блоками питания по 400 Вт и стоимостью по 2 500 долларов США каждый, монитор с блоком питания 200 Вт, стоимостью 200 долларов США, источник бесперебойного питания мощностью 5000ВА (3500 Вт) стоимостью 2 700 долларов.

Общее значение мощности рассеивания тепла составит:

1. 70% от мощности основного оборудования: (5 х 400+ 1 х 200) х (70% / 100%) = 1 540 Вт
2. 20% от мощности источников бесперебойного питания: 1 х 3500 х (20% / 100%) = 700 Вт
3. Итого мощность рассеивания: 1 540 + 700 = 1 940 Вт ≈ 2 кВт.

Мощность рассеивания серверного оборудования (вычислительной техники) равна 5 х 400 х (70% / 100%) = 1400 Вт = 1,4 кВт.

Стоимость серверного оборудования (только вычислительной техники): 4 х 2 500 = 12 500 USD

Удельная стоимость вычислительной техники на каждый киловатт выделяемого тепла: 12 500 / 1,4 = 8 929 USD/кВт.

По графику выбираем пересечение первого столбца (общая мощность рассеивания тепла 2 кВт < 20 кВт) и второй строки (удельная стоимость вычислительной техники 8 929 USD/кВт меньше 10 000, но больше 6 000).

Получаем, что для указанного примера подойдут кондиционеры с брендами Mitsubishi Heavy, Hitachi, Toshiba, Panasonic. Суммарная мощность охлаждения всех кондиционеров должна составить не менее удвоенной общей мощности рассеивания тепла, т.е. не менее 2 х 2 кВт = 4 кВт.

Можно предложить установить два кондиционера с холодопроизводительностью по 2,1 кВт каждый, что в сумме составит 4,2 кВт.

Стоимость выбранного оборудования на момент написания статьи составляет 427 USD х 2 = 854 USD. Стоимость монтажа 7 900 х 2 = 15 800 руб. Общая стоимость при курсе доллара 62 руб/USD составит 68 750 руб.

Помещения для мощной вычислительной техники должны быть обеспечены климатической техникой, способной поддерживать определенную температуру, влажность и другие качественные показатели воздуха. Прежде чем выбрать кондиционер для серверной, необходимо знать все требования, предъявляемые к таким агрегатам.

Дело в том, что обычный бытовой кондиционер не в состоянии работать длительный период при значительной нагрузке, серверные оборудуются установками повышенной мощности, имеющими значительный запас надежности.

Серверная комната с кондиционированием

Требования, предъявляемые к кондиционерам для серверных

Учитывая особенности работы серверного оборудования (длительная, практически безостановочная эксплуатация, значительное выделение тепловой энергии), вопрос нужен ли кондиционер в серверную, можно сформулировать несколько иначе - а какой нужен кондиционер в серверное помещение?

В первую очередь необходимо обращать внимание на следующие моменты:

• Возможность непрерывной эксплуатации . Оптимальным вариантом решения данной задачи считается применение схем резервирования. В этом случае все климатическое оборудование делится на 2 или более блоков, каждый из которых может обеспечить заданные условия в помещении. Бесперебойность кондиционирования воздуха и возможность выполнения профилактических работ по ремонту и обслуживанию кондиционеров достигается путем попеременного их включения. При этом стоит добиваться равномерной загрузки отдельных блоков, что достигается при помощи систем автоматического управления, выполняющих переключение, например, каждые сутки.
• Используемая климатическая техника должна обеспечивать поддержание заданных параметров атмосферы в помещении независимо от температуры воздуха на улице . Учитывая особенности нашего климата, морозы до -30 0 С и ниже, кондиционеры должны быть оснащены специальным зимним комплектом оборудования. Причем предпочтение стоит отдавать моделям со встроенным в заводских условиях оснащением для работы при отрицательных температурах.

Выбор мощности кондиционера

Мощность кондиционера для серверной один из основных параметров, на который следует обращать внимание при выборе. При этом необходимо помнить о том, что каждый дополнительный киловатт приводит к значительному удорожанию агрегата.

Пример кондиционирования серверной комнаты

Поэтому, для определения экономически целесообразной модели кондиционера необходимо учитывать целый ряд факторов:

• Рассеиваемая тепловая мощность . Данный показатель определяется исходя из 70% суммарной мощности блоков питания всей эксплуатируемой компьютерной техники и 20% мощности источников бесперебойного питания.
• Удельная стоимость компьютерной техники , которая определяется отношением цены оборудования к рассеиваемой мощности.

Исходя из этих данных, при помощи несложной таблицы и выполняется расчет кондиционера для серверной. При этом стоит учитывать то, что мощность климатической техники минимум в два раза должна превышать рассеиваемую мощность .

Типы кондиционеров для серверных помещений

На практике для оснащения серверных используют два основных типа кондиционеров:

Сплит-системы, оснащенные зимним комплектом. Обычно для оснащения серверной используют 2-3 агрегата различных типов (напольные, настенные, канальные). Такие кондиционеры отличаются сравнительно невысокой стоимостью, они отлично зарекомендовали себя в серверных помещениях небольшой площади.

В качестве примера можно привести кондиционер:

Daikin FLXS25B/RXS25K/-30

• Может эксплуатироваться при температуре наружного воздуха от -30 до +46 градусов Цельсия.
• Агрегат оснащен инвертором, может работать в режиме тепло/холод.
• Мощность установки составляет 2,5 кВт по охлаждению и 3,4 кВт по обогреву, обслуживаемая площадь 25 квадратных метров.
• Средняя стоимость 80-85 тысяч рублей . Любой кондиционер для серверной Daikin отличается высокой надежностью и долговечностью.

Высокую точность поддержания заданных параметров способны обеспечить . Оборудование данного типа целесообразно использовать только для больших серверных, задействованных в хранении значительного объема важной информации. Основная причина этого - высокая цена на оборудование данного класса.

Кондиционер DeLonghi Professional серии Performer

• Может иметь мощность до 100 и более киловатт.
• Модель DXO 18 LFM обладает полной мощностью 19,1 кВт.
• Объем подаваемого воздуха 4900 кубометра в час.
• Уровень создаваемого шума не превышает 55 дБ.
• Стоимость такого агрегата порядка 725 тысяч рублей .

Требования, предъявляемые к атмосфере серверных центров

Действующая на сегодняшний день инструкция СН-512-78 (Свод требований к зданиям, в которых эксплуатируется вычислительная техника) четко определяет все основные параметры атмосферы в помещении.

Прежде чем подбирать кондиционеры для серверных помещений рекомендуется детально изучить данный документ.

Основные требования заключаются в следующем:

1. Температура воздуха не должна превышать 25 0 С, при этом оптимальным считается диапазон от 18 до 22 0 С.
2. Относительная влажность в помещении зависит от времени года. Так в теплую пору она не должна превышать 65%, а зимой 75%.
3. Скорость движения воздушных потоков , создаваемых кондиционером, зимой не должна быть больше 0,3 м/с зимой и 0,5 м/с летом. Оптимальный показатель составляет 0,2 м/с.
4. Размер частиц механических компонентов в воздухе (пыль, гарь, копоть и другое) не должен превышать 3 мкм, а концентрация пыли непосредственно в серверных ограничена показателем 0,75 мг/м 3 и 2 мг/м 3 для помещений обработки данных.
5. Максимально допустимый уровень шума составляет 65 дБ, а амплитуда вибрации не должен превышать 0,1 мм при частоте 25 Гц.

Учитывая значительную стоимость кондиционеров для серверной, а также важность поставленных перед ними задач, выбор техники данного класса должен выполняться специалистом после разработки проектных решений.

Статья: «Подбираем кондиционер для серверной (для компьютерной комнаты. Кондиционер работает круглый год, 7 дней в неделю, 365 дней в году, 24 часа в день, круглосуточный принцип работы кондиционера)»

Введение.

Уже много тысяч лет человечество мечтает избавиться от жары при помощи какого-то волшебного аппарата и наконец в 1902 году появилась первая холодильная машина по кондиционированию воздуха, первый кондиционер. В дальнейшем кондиционеры постоянно совершенствовались (1929 - первый комнатный кондиционер, 1931 - создание безопасного фреона, 1961 - первая сплит-система (на 2 блока), 1968 - первая мульти-система, 1981 - первый инверторный кондиционер) , далее кондиционеры меняли лишь небольшие детали, например фреон на более безопасный, или добавляли фильтры, или уменьшали громкость его работы. Собственно все это нам поможет при обсуждении собственно основной темы статьи.

Общий принцип подбора:

Первое: Решаем что ставить -какой тип кондиционера (пропускаем если уже выбрали сплит-систему):

1) сплит-систему - от 15 000 рублей (в 99% случае это и называют словом «кондиционер» самый доступный и недорогой способ осуществить задуманное.

2) мульти-сплит-систему - от 60 000 рублей (один уличный блок и до 5-8 к нему внутренних), этот вариант только обманчиво кажется экономным, поскольку как раз 1 уличный блок стоит больше чем количество кондиционеров, которые мы хотим поставить в комнатах, при этом экономии на монтаже не только нет, но будет еще и дороже, поскольку все трассы (от одного внутреннего блока до внешнего) будут значительно длинее и дороже, чем в случае со сплит-системой.

3) полупром - в среднем от 100 000 рублей (кассетные кондиционеры, колонные, напольные, потолочные) - варианты безусловно сильно затратный, пусть и эффективный, в квартирах практически не применяется. Почему вообще ставят полупром? Они мощнее, эффективнее, но в квартирах это и не требуется. Это отличные кондиционеры для серверной. Также они подойдут для высоких потолков офисов, банков, мест где работает очень много людей (офисы), ресторанов, где мало или нет места для установки обычных кондиционеров и так далее…

Итак, мы выбрали сплит-систему! Отличный выбор!

Далее решаем за какие деньги будем искать , хорошие кондиционеры, но все таки разные по своим возможностям стоят: 1) «Бюджетные» сейчас это 15-25 000 рублей., 2) «Средние» - 25-40 000 рублей, 3) «Элитные» - от 40-45 000 рублей. Цены без монтажа, с монтажом нужно «накинуть» еще примерно 10 тысяч. Наши консультанты подскажут Вам какой лучше купить кондиционер в серверную, ориентируясь на мощность той или иной модели.

Вопросы:

За 15 000 плохой, за 50 000 хороший? НЕТ! Отличия не так существенны как Вы можете себе представить (смотри введение в статью). Отличия: Функциональность, Количество систем фильтрации, Степень шума (при этом разница может составлять всего лишь 10% по «децибельным» значениям (но кто-то готов за эти 10% переплатить какую то сумму), Внешний вид (красивый очень или просто симпатичный), а также Качество материалов (идеальный пластик например или просто хороший), и Страна сборки (при этом мы все помним про то что Айфоны, например собираются в Китае, а значит пугаться прямо этого уже не следует).

Ну и, конечно, кондиционер одной и той же серии расчитанный на 20 квадратных метров стоит гораздо дешевле чем тот же самый, но более мощный кондиционер на 50 м2 . Как определить мощность? В названии кондиционера идут цифры от 6 до 36 или же от 20 до 70-90 (по другой классификации).

Практически во всех магазинах есть система автоподбора , которая может помочь Вам подготовиться к разговору с продавцом, которому Вы уже будете звонить чтобы проконсультироваться, какой кондиционер подходит для серверной комнаты и оформить заказ. Также Вы можете и сразу позвонить в наш магазин и наши вежливые менеджеры помогут Вам разобраться во всех этих «джунглях».

Что такое инверторный кондиционер и не инверторный? Да-да, заметьте по истории вопроса (раздел Введение) изобретение инверторного кондиционера в 1981 году компанией Toshiba выделено у нас как как отдельная и последняя веха в истории всего кондиционирования в целом. То есть, конечно, инверторные кондиционеры лучше - но не нужно переоценивать преимущество инверторного кондиционера перед неинверторным больше чем оно того заслуживает. Консультанты нашего магазина с удовольствием расскажут вам о кондиционерах для серверной, на что стоит обратить внимание, уточнят некоторые детали и подберут подходящую по стоимости модель. Разберемся подробнее: что такое инвертор? Но сначала расскажем что такое не инвертор то есть обычного принципа действия кондиционер. Мы включаем кондиционер на пульте, назначаем ему работать на 16 градусов, при этом фреон всегда поступаем к нам в комнату при температуре 8-12 градусов. Тогда как мы получаем 16 - спросите Вы? Очень просто - на всех внутренних блоках есть тепловой датчик, и при достижении назначенной температуры внутренний блок коммандует наружному (источник всего шума и холода) временно выключиться. Визуально это выглядит так: внутренний блок «типа работает», отверстие открыто - но никакого ветра через него в комнату не идет, проходит время (например 5 и ли 10 минут) и внутренний блок снова «жужжит» и ветер снова идет, - то есть другими словами обычный кондиционер работает ИНТЕРВАЛЬНО! Но все это имеет ряд минусов: 1) при резком запуске кондиционера (с новым интервалом запуска) идет заметный шум , 2) на момент включения любой техники приходится сильная нагрузка, такой кондиционер работает не так долго как хотелось бы по годам (например не 10 а 9 лет), 3) точность поддержания искомой желаемой температуры ооставляет желать лучшего (температура будет «гулять» на 2-3 градуса в промежутках между интервалами запуска, 4) на момент запуска любой техники приходится сильная силовая нагрузка - следовательно такие кондиционеры потребляют больше электроэнергии , 5) ппри очередном запуске кондиционера ветерок несется на всей скорости, то есть возникает приводящий потенциально к простуде эффект сквозняка ».

Все эти неудобства в одночасье исчезли с созданием в 1981 году компанией Toshiba инверторного принципа работы кондиционера, который заключается в следующем: на входе в комнату все также получается 8-12 градусов, все также на внутреннем блоке есть температурный датчик, но теперь компрессор кондиционера, установленный на улице помимо режима режима вкл-выкл приобрел возможность менять скорость вращения вентилятора (то есть производит фреона столько сколько нужно и с разной скоростью «пинает» его в комнату чтобы давать ровно столько фреона сколько нужно для достижения желаемых градусов. Гениально - правда? Правда это привело к дополнительным затратам, связанным как в дополнительным «железом» на улице,так и других затратах. Именно поэтому инверторные кондиционеры в среднем на 30% дороже обычных, неинверторных.

Получается:

15-25 000 - хорошие но НЕ инверторные кондиционеры, ставятся везде и ничего зазорного в этом нет.

25-40 000 - хорошие ИНВЕРТОРНЫЕ (от хорошего Китая, до хорошей Малайзии с разным функционалом), они будут тише инверторных правда Вы в основном это заметите только ночью, когда тихо.

От 40 до 70 000 рублей - инверторные кондиционеры с максимально возможным функционалом, здесь включено все - и что нужно и без чего можно и обойтись.

Теперь собственно по сути вопроса.

Как выбрать кондиционер для серверной? Здесь есть один очень важный нюанс. Точный расчет мощности кондиционеров для серверных помещений является необходимым и достаточно сложным проектным мероприятием, учитывающим множество исходных данных. Если мы смотрим на экономный вариант (бытовые сплит-системы) то вынуждены Вас огорчить: есть хорошая новость и плохая. Как водится, начнем с плохой: БЫТОВЫЕ кондиционеры при 24-часовом 365-дневном использовании долго не живут , ппроще говоря раз в год-два придется просто выкидывать кондиционер и менять на новый - МНОГИЕ ТАК И ДЕЛАЮТ! А, да, - и даже если Вы решите этот вариант выбрать то только при том что на него нужно будет поставить специальный «зимний пакет» (или «устройство зимнего пуска») - как иначе кондиционер будет работать зимой (по инструкции в среднем разрешается эксплуатировать кондиционер до плюс 10 «за окном» (на улице) - это еще добавляет 9-10 000 рублей к стоимости затрат. Охлаждение серверной с учетом всех нюансов — услуга, которую мы предоставляем с гарантиями эффективности системы кондиционирования серверной.

Хорошая новость заключается в том, что некоторые производители о Вас уже подумали и выпустили в продажу бытовые кондиционеры, которые уже идут в комплекте с устройством зимнего пуска. . В чем преимущество? Не слетите с гарантии после первой же зимы или во время нее. Но, - это по-прежнему БЫТОВЫЕ кондиционеры, которые НЕ предназначены при таком зверском использовании, поэтому вопрос гарантии в отдаленной перспективе остается открытым, как и срок службы такого кондиционера для серверной.

В крошечных серверных комнатах небольших провайдеров или небольших компаний с собственными серверными (на 2-3 мощных ПК) зачастую устанавливаются обычные мобильные кондиционеры для серверной: дёшево и сердито.

Какие еще есть варианты ля серверной? Очень эффективны сплит-системы полупромышленные, например рекомендуем кассетную сплит-систему, которая будет очень равномерно охлаждать помещение без перегрева оборудования. Плюсы перед бытовыми: срок службы намного больше, к тому же точно не слетите с гарантии! Интернет-магазин, который мы представляем, занимается продажей сплит-систем для серверной и других типов кондиционеров с последующей их установкой. Мы работаем в Москве и московской области.

Самый дешевый вариант - обычного класса кондиционер типа «бытовая сплит-система», но с еще одним важным нюансом. В серверной обычно очень много источников тепла, поэтому покупать кондиционер рассчитанный на 20м2 если у серверной и в самом деле площадь 20м2 НЕ СЛЕДУЕТ. Дело в том что 20м2 (по каталогу производителя) это цифра при его бытовом использовании: например комната 1 человек, 1 компьютер, телевизор, потолки невысокие. Как выбрать кондиционер для серверной, если у нас полно холодильников и компьютеров, который выделяют огромное количество тепла, которое при выборе кондиционера должно учитываться? (нужно «гасить» все это лишнее тепло) Необходимо купить кондиционер для серверной с большей мощностью! На каждом сервере есть характеристика «холодопроизводительность», на каждом холодильнике есть характеристика «тепловыделение», люди считаются отдельно. В идеале вызвать мастера на осмотр, он поможет определиться. Обеспечьте бесперебойное и качественное кондиционирование серверных помещений, воспользовавшись услугами квалифицированных сотрудников нашего магазина.

Главное помните: Основную гарантию покупателю дает не фирма-производитель, а компания (обязательно авторизированная) установившая кондиционер.

_________________________________________________

С Уважением,

Интернет-магазин климатической техники KONDILAK

Email для обращений: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Все права на материалы и новости, опубликованные на сайте www.сайт защищены в соответствии с законодательством РФ, являются исключительной собственностью правообладателя и защищены в том числе "антипиратским" законом 364-ФЗ от 24.11.2014 г. Допускается цитирование без согласование с Администрацией сайта не более 50% от объема оригинального текста с обязательной прямой гиперссылкой на страницу, с которой материал заимствован. Гиперссылка должна размещаться непосредственно в тексте, воспроизводящем оригинальный материал (с сайта www.. В противном случае Администрация сайта вправе обратиться в суд с требованием о "вечной"блокировке нарушающего ее права домена-сайта в соответствие с Федеральным законом 364-ФЗ от 24.11.2014 г.