Проблемы кондиционера зимой
Когда требуется выбрать сплит-систему для обустройства помещения с электроникой, необходимо учесть целый ряд параметров. Многие организации доверяют подбор техники IT-специалистам. В этом есть как плюсы, так и минусы, поскольку сотрудники, которые занимаются обслуживанием серверного оборудования, выбирают сплит-системы исходя из личных предпочтений без учета нюансов работы климатических установок.
При выборе кондиционера необходимо помнить, что в серверной комнате он будет работать постоянно и непрерывно независимо от погодных условий. В Москве и других регионах страны разбежка между зимними и летними температурами довольно существенна, поэтому сплит-системе придется функционировать и в зной, и в заморозки.
По этой причине стоит приобретать кондиционер в серверную, который рассчитан на установку «зимнего комплекта» оборудования.
Следует знать, что возможность подобной модернизации предусмотрена не у всех производителей
Прежде чем купить, ту или иную сплит-систему, на этот пункт стоит обратить внимание. Некоторые модели кондиционеров могут работать только в температурном диапазоне -10С°…-15С°, поэтому их нельзя использовать для охлаждения серверной
Требования к кондиционированию серверных помещений
Для обеспечения оптимальных условий функционирования серверов оборудуются специальные помещения, обычно без окон, но с обязательным монтажом климат-систем. Помещения серверных могут быть не подключены к общей вентиляции, при этом из-за отсутствия воздушного потока влажность и температура могут быть повышенными. Критические значения этих параметров вредны и людям, и вычислительной технике, так как повышают аварийность эксплуатации компьютеров.
Поэтому серверные помещения должны эксплуатироваться в особых условиях:
- Температура в помещении ≤ 25oС, оптимальное значение температуры – 15-22oС;
- Процент влажности: в зимнее время 75%, в летнее – 65%;
- Скорость потока воздуха в серверной ≤ 0,3-0,5 м/с;
- Минимальное загрязнение воздуха;
- Шумность оборудования ≤ 65 дБ.
Для минимизации отрицательно влияющих на работу оборудования факторов серверные должны оборудоваться мощными кондиционерами, выполняющими такие специфические задачи, как:
- Поддержка оптимальной температуры в помещении с аппаратурой;
- Очистка воздуха от микрочастиц;
- Контроль и регулировка влажности.
Любой расчет кондиционирования в серверной направлен на повышение производительности оборудования. Стандартной практикой считается передача расчетов в руки специалистов. Точность расчетов определяется наличием данных об общей площади серверной, оборудовании помещения естественной и принудительной системами вентиляции, об общем количестве вычислительной техники, уровне теплоотдачи отдельного сервера, температуре и влажности в помещении без установленного компьютерного оборудования.
Требования к климатическому оборудованию в серверных:
- Маломощные кондиционеры в серверных устанавливать не рекомендуется, так как они не способны обеспечить заданные параметры эксплуатации аппаратуры;
- Должны быть смонтированы воздушные фильтры для задержки пыли;
- Доукомплектование климатического оборудования «зимними комплектами», которые смогут удерживать температуру в серверной комнате вне зависимости от температуры, атмосферного давления и влажности на улице.
- Регулятор оборотов электродвигателя вентилятора кондиционера, который предотвращает перегрев или переохлаждение испарителя при обдуве воздушным потоком температурой ≥ +30oС и -20oС;
- Обогреватель компрессора служит для прогрева масла в компрессоре, которое используется для смазки движущихся деталей;
- Нагрев дренажного слива.
Каждый кондиционер должен дублироваться, чтобы не нарушать постоянство поддержания требований к специализированным помещениям. Поэтому стандартное решение этой проблемы – монтаж в помещении нескольких кондиционеров или их групп, объединенных в одно целое. Объединение обеспечивает блок ротации – он делает бесперебойным кондиционирование и вентилирование помещений с техникой, выделяющей достаточно много тепла при работе. В таких схемах кондиционеры включаются в работу поочередно.
При выходе из строя одной или нескольких единиц климатического оборудования их резервные копии включаются, и оптимальный температурный и влажностный режимы автоматически сохраняются. Поочередное включение кондиционеров обеспечивает бесперебойное их обслуживание, ремонт и постоянный контроль нагрузки на серверное оборудование.
Фрикулинг
Free-cooling – система, использующая для охлаждения прямой забор уличного воздуха. Относится к энергоэффективным, экологичным установкам охлаждения. Зависит от температуры снаружи. Целесообразно устанавливать в северных районах, где круглогодичная температура невысокая.
В наших широтах использовать фрикулинг круглый год не представляется возможным, скорее как вспомогательный вариант в холодное время года.
Кроме того, необходимо учитывать степень чистоты входящего воздухопотока. При достаточной загрязненности придется много времени, сил, финансов тратить на очистку воздушных фильтров, установку продувных вентиляторов. Выходом может стать использование отдельных воздушных контуров с установленной рекуперацией тепла.
Прямой фрикулинг забирает уличный воздух напрямую, исключая проблему пересушенности прохладного воздухопотока. При этом не всегда атмосферная влажность может соответствовать требуемой для серверных стоечных установок.
Увлажнение воздуха
При работе ЭВМ выделяется большое количество тепла, поэтому воздух в комнате становится очень сухим. Поэтому кондиционеры регулируют и уровень влажности в помещении. Этот климатический параметр поддерживается при помощи увлажнителей в конструкции кондиционера.
Уровень влажности воздуха в серверной нужно выдерживать в интервале 40–55%. При этом необходимо избегать резких перепадов влажности — не более 6% в течение часа.
Схемы организации воздухообмена
Для комнаты с компьютерным и телекоммуникационным оборудованием, подходят следующие схемы организации воздухообмена:
«сверху вверх» — приточные и вытяжные установки расположены вверху комнаты (рис. а);
Целесообразна при тепловой нагрузке, не превышающей 350 ккал/час на 1 квадратный метр площади помещения.
«снизу вверх» — приток воздуха идёт снизу комнаты, затем он нагревается и выводится в верхней части через вытяжку (рис. б).
Целесообразна при тепловой нагрузке свыше 350 ккал/час на 1 квадратный метр площади помещения.
Обустройство и обслуживание
Проектирование системы вентиляции и установка оборудования должны осуществляться строго по строительным нормам (СНиП). Эти работы лучше доверить профессиональным мастерам, которые могут верно рассчитать параметры помещения и выбрать модели климатической техники. Монтаж также следует проводить с участием специалистов в области строительства.
Технику стоит настроить на дистанционное и автоматическое управление — тогда персоналу не придётся часто посещать серверную. Это позволит содержать комнату в чистоте и поддерживать в ней постоянный микроклимат. Техническое обслуживание систем вентиляции проводится раз в году.
Источники
- https://www.AirVentilation.ru/Kondicionirovanie-servernyh.htm
- https://tsar-climat.ru/articles/konditsionery-dlya-servernoy/
- https://ru-klimat.ru/articles/konditsionery-dlya-servernoy/
- http://ventilationpro.ru/konditsionirovanie/kondicionirovanie-servernojj-komnaty-trebovaniya-k-klimaticheskojj-tekhnike.html
- https://www.AirVentilation.ru/Kondicionery-dlya-servernyh.htm
- https://www.vidstroi.ru/kondicionirovanie/kondicionirovanie-servernyh
- https://www.Mitsubishi-climate.ru/Konditsionirovanie-servernoy-komnaty.htm
- https://VentingInfo.ru/konditsionery/v-servernoj
Особенности серверной
При выборе сплит-системы в первую очередь необходимо учесть, что представляет собой серверная комната. Как правило, это небольшое изолированное помещение без окон. Нередко серверы размещают в комнатах, которые можно использовать только в хозяйственных целях, так как здесь не предусмотрена вентиляция.
Для кондиционирования таких помещений необходима довольно мощная техника, ведь здесь постоянно стоит жара и духота. Чтобы избежать поломок серверного оборудования, нужно соблюдать рекомендованный для его эксплуатации температурный режим и уровень влажности. По этой причине далеко не любая модель техники может использоваться в качестве кондиционера для серверной.
Технические характеристики модуля согласования для кондиционеров
(СРК) является составной частью климатической системы. Он ориентирован на обеспечение совместной эксплуатации двух или трех устройств, кондиционирующих воздух.
Функции модуля согласования:
- контроль одинаковой выработки основного и резервного устройства;
- автоматический перезапуск сплит-систем после включения питания;
- измерение температуры в комнате;
- индикация состояния климатической техники;
- сообщение о внештатной ситуации;
- информация о системе и история основных событий записывается и хранится в энергонезависимом ОЗУ.
Согласователь для кондиционеров представляет собой устройство на базе микропроцессора, осуществляющее сбор и обработку данных, а также управляющее климатическими блоками.
Технические параметры СРК:
- напряжение питания – 220 В ;
- ток потребления – 0,5 А;
- частота тока – 50 Гц;
- тип питания – переменный однофазный ток;
- класс защиты – IP40.
Модуль комплектуется датчиком температуры воздуха, работающим в диапазоне от -50° до +125°C. Климатические системы подключаются к согласователю через адаптеры, установленные на внутреннем блоке. Режим переключения задается таймером. В зависимости от модели допускается установка периода от 1 часа до 10 дней. При тестовом подключении блока согласования кондиционеров запускаются обе климатические системы, подключенные к нему. Затем резервная установка отключается, а основная охлаждает серверное помещение.
Согласователи СРК-М совместимы с кондиционерами различных производителей. Различаются способы подключения: Daikin – через адаптеры, Mitsubishi Heavy – напрямую в разъему Cn-T или плате внутреннего модуля, Mitsubishi Electric – зависит от серии, может осуществляться через сухие контакты, адаптер или напрямую. Для кондиционеров других производителей может возникнуть необходимость купить силовые реле, которые устанавливаются в цепь питания внутреннего модуля.
В промышленных и полупромышленных климатических установках управление обычно выполняется через сухие контакты.
Тип управления кондиционером
Управление по ИК каналу
Наиболее просто устанавливать приборы с управлением кондиционером по ИК каналу.
Данные устройства имеют базовый блок, и блоки согласования с кондиционером.
Блоки монтируются на самом кондиционере и запитываются от него же, а с главным блоком обмениваются данным по радиоканалу.
Таким образом отпадает необходимость прокладывать кабели от базового устройства до кондиционеров.
Согласователи включают кондиционер ИК сигналом, который записан в память от оригинального пульта, то есть они совместимы с любыми кондиционерами, которые имеют возможность управления пультом ДУ.
Управление включением питания
Блоки с таким управление наиболее дешёвые и простые.
Управление происходит подачей питания на нужный кондиционер и его отключением.
Как правило, кондиционеры в серверной оборудуются системой зимней адаптации, в том числе и подогревом картера компрессора.
Подогрев компрессора должен быть включён всегда при отрицательных температурах на улице.
Таким образом, при использовании устройств с управлением по питанию, к внешним блокам должен быть проведён дополнительный кабель с питанием.
Кроме этого, кондиционеры должны иметь функцию “рестарт”, то есть возобновление работы в том же режиме, что и до отключения.
Проводные устройства согласования
Такие согласователи соединяются витой парой с базовым блоком и с платой кондиционера (обычно к выводам пульта управления)
Для кондиционеров Daikin -KRP4A51 – KRP4A54, KRP413, для Mitsubishi Electric – MMAC-397-IF
1 Для чего предназначен блок ротации кондиционеров
Как уже отмечалось в серверном помещении необходимо устанавливать кондиционеры для поддержания идеальных условий. Но, при этом одна единица подобных охлаждающих устройств не сможет создать постоянную подходящую температуру в этой комнате. Всегда должен существовать запасной вариант оборудования на случай аварийной ситуации.
Несколько сплит-систем будут работать по очереди регулируемые устройством ротации кондиционеров. Этот прибор будет обеспечивать последовательность их работы с включением и выключением кондиционеров в нужном режиме.
Согласователь деятельности кондиционеров отменяет необходимость присутствия человека на стадии управления. Такое устройство сможет включать и выключать кондиционеры по мере надобности через равные временные отрезки. Сам механизм обеспечивается изменением параметров по подаче напряжения. Такой принцип работы предотвращает преждевременный износ оборудования и распределяет нагрузку равномерно.
Рассмотрим, для чего же предназначена система ротации климатической техники.
- 1. Напряжение переключается с вышедшего из строя аппарата на агрегат находящийся в резерве.
- 2. Поочередное подключение обоих охлаждающих модулей сохранит и поддержит нужный температурный режим в серверном помещении.
- 3. Если случилось отключение электроэнергии в данном районе, то при ее возобновлении все группы кондиционеров будут перезапущены.
- 4. Становится невозможным незапланированное отключение этого оборудования с использованием пульта или же изменение режимов работы кондиционера.
- 5. Осуществляется контроль при ситуации включения двух или более систем при очень жаркой погоде.
- 6. Если в случае аномальной внешней температуры, повышается норматив в помещении, следует последовательное включение дополнительных мощностей. Это становится возможным за счет датчиков обследующих температурный режим.
Благодаря последнему пункту при аномальной ситуации можно резко понизить повышенное тепло в серверной.
Какова структура согласователя для кондиционеров? Основными элементами такой системы будут встроенный программируемый микропроцессор и различные датчики, предназначенные для сбора информации.
Фото 1. Расположение согласователя работы кондиционеров в помещении серверной.
Основной датчик связан с изменением температурной среды и действует в границах от пятидесяти градусов мороза до ста двадцати градусов тепла. Процесс подключения кондиционеров осуществляется через специальные адаптеры. Режим регулируется с помощью таймера. Периодичность подключений возможна в диапазоне от одного часа до десяти суток.
Тестовый режим работы предполагает использование всех подключенных систем одновременно.
Отличия, которые закладывают производители, несущественные и в основном касаются способов подключения климатического оборудования.
Избыточностью производительности
При таком методе суммарная производительность кондиционеров в системе превышает расчетную на 10-100%, и все устройства работают одновременно. В этом случае при выходе из строя или выводе на профилактику одного или нескольких блоков потеря производительности компенсируется возрастанием загрузки остальных. Расчет производится таким образом, чтобы возросшая загрузка не превышала номинальных значений для каждого блока.
Преимуществами такой системы являются:
- Равномерный износ всех устройств.
- Простота организации системы, практически не требующей дополнительного оборудования.
Мнение эксперта Старостин Константин Адреевич Специалист по монтажу и обслуживанию кондиционеров
Основным недостатком следует считать работу каждого из устройств системы в режиме далеком от номинального, что неизбежно снижает КПД и приводит к увеличению расходов на эксплуатацию.
Особенности монтажа на примере БУРР-1
Как выполняется монтаж покажем на конкретном примере. В России широко распространены блоки управления ротацией и резервированием БУРР-1, работающие совместно с блоками исполнительными специализированными БИС-1. Количество исполнительных блоков может варьироваться в зависимости от общего количества кондиционеров в системе.
Схема подключения БУРР-1 и БИС-1 с передачей сигналов по инфракрасному каналу, с возможностью согласования работы 15 кондиционеров
В комплектацию БУРР-1 помимо самого прибора входит датчик температуры. Исполняющие блоки приобретаются для каждого кондиционера. Комплектуются ИК-зондом и двусторонней самоклеящейся прокладкой для его фиксации. Отдельно приобретается термодатчик.
Отметим, что комплектация согласователей зависит от завода-производителя и часто включает весь необходимый набор термодатчиков и вспомогательных аксессуаров.
Перед началом монтажных работ оборудование обесточивается, соблюдаются другие требования по технике безопасности.
БУРР-1 имеет пластиковый корпус, удобный для установки на специальный металлический профиль – DIN-рейку, которую размещают на электрощите, рядом с автоматами защиты. Для этой цели подходит DIN-рейка длиной 3,5 см.
БИС-1 устанавливают над кондиционером или непосредственное на корпус кондиционера с фиксацией на самоклеящейся двухсторонней прокладке. В области входа направляющих жалюзи фиксируют датчик температуры. Именно здесь он сможет уловить поток холодного воздуха и определить, что кондиционер находится в работающем состоянии.
Также в системе необходим один общий выносной термодатчик, который устанавливают в держателе на стене в серверной комнате на равном расстоянии от кондиционеров. На этот датчик не должно оказываться стороннее тепловое воздействие, например, исходящее от радиаторов отопления.
При возможности организовать электропроводку управляющий блок БУРР-1 можно установить вне щитовой, например, на стене или даже в соседнем помещении.
К БУРР-1 прилагается паспорт и подробная инструкция, где даются рекомендации по монтажу и приводятся схемы, одним из достоинств модели является подключение термодатчика и электропитания без соблюдения полярности
Зонд излучателя устанавливают таким образом, чтобы он «смотрел» в фотоприемник кондиционера с расстояния не более 10 см при допустимом угле отклонения 45-60 градусов.
Дальность передачи устойчивого радиосигнала составляет 50 метров. То есть, это предельное расстояние между основным и исполнительным блоками. Желательно его уменьшить, чтобы снизить уровень помех, исходящих от сторонней аппаратуры.
Следует выделить такие особенности монтажа:
- отсутствие кабельных линий;
- возможность расширения системы;
- реализация разных схем резервирования.
При подключении блока ротации кондиционеров не придется протягивать кабель для передачи управляющих сигналов, что помимо прочего экономит пространство в серверной комнате. Состав системы кондиционирования вариативен.
В нее можно включить разное количество кондиционеров, отличающихся по своей мощности. Развиваясь и наращивая оснащенность серверной комнаты, компания по мере необходимости может включать в систему новые кондиционеры (всего до 15 аппаратов).
3 Классификация по типу управления кондиционерами
Разберем самые популярные способы управления двумя или более кондиционерами с ротационной системой.
- Управление осуществляется по инфракрасному каналу. Самое доступное и популярное подключение. Его особенности рассмотрим в отдельном пункте.
- Процесс управления, который происходит с включением питания. Такой механизм подразумевает отдельного пояснения ниже.
- Проводное устройство согласования. Такие приборы соединяют с ротационным блоком и кондиционером при помощи витой пары.
- Дистанционный вариант управления. Подразумевает использование:
- компьютера;
- сервера;
- встроенного контроллера.
- Управление с помощью GSM. При возникновении нештатной ситуации аварийный сигнал подается на запрограммированный номер телефона при помощи смс-сообщения.
- Компьютерное управление подразумевает связь через интернет с функциями управления.
- Через сервер. Нужный контроллер мониторит все показатели и производит необходимое управление.
