Вентиляция серверных помещений
Из-за круглосуточной работы телекоммуникационного и компьютерного оборудования, требующего заданного температурного режима, вентиляция серверной является первостепенной задачей. Чтобы создать благоприятный микроклимат в помещении, важно грамотно спроектировать систему, подобрать вентиляционные устройства и произвести установку.
Назначение вентиляции в серверной и ЦОД
Серверная – это особый отдел для каждой организации, поскольку там хранится важная информация, и происходит обмен данными. Корректное функционирование этих устройств зависит от созданного внутри помещения микроклимата: температурного режима, процента влажности, состава воздуха, запыленности, давления.
Задачи вентиляции в телекоммуникационных центрах:
- поддержание нужного температурного режима;
- контроль и поддержание заданного параметра влажности;
- подача свежего воздуха;
- вывод грязных воздушных смесей;
- очистка воздушных масс от пылевых частиц.
Вентиляция серверных комнат необходима для предупреждения (оповещения) и отключения (блокировки) систем в случае пожара. Проект ВС ЦОД составляют с учетом нормативных требований.
Почему так важно создать нужный микроклимат для работы телекоммуникационной техники? Находящиеся в серверных процессоры, устройства видео наблюдений, сетевое и прочее оборудование имеют стратегическое значение, они должны работать бесперебойно. Намного проще установить производительную систему вентиляции и проводить периодическую профилактику, чем ремонтировать и устранять неисправности в работе телекоммуникационных устройств.
Важно не только обеспечить работу оборудования в моменты отключения электроэнергии, но и не позволить приборам перегреваться, следить, чтобы не образовывался конденсат, на устройствах не оседала пыль. Все это можно сделать, организовав правильную работу вентиляционной системы.
В некоторых странах сервер не ставят на гарантию, если в помещении нет оборудованной вентиляции и кондиционирования. Установка соответствующей СВ и кондиционеров – гарантия, что при постоянной работе оборудование не выйдет из строя.
Какое климатическое оборудование устанавливается в серверных
Оснащение системы воздухообмена зависит от типа оргтехники, находящейся в серверной. Устанавливаются: сплит-системы настенного или потолочного монтажа, прецизионные климатические устройства. Это – функциональное и мощное вентиляционное оборудование.
Настенные сплит-системы
Это климатическое оборудование обладает функциональностью и эффективностью, не занимает полезное пространство, поскольку устанавливается на стене под потолком. Среди недостатков стоит отметить пониженную холодопроизводительность. При мощности 10 кВт вентилирование больших серверных комнат будет производиться не на достаточном уровне.
Потолочные модели
Сплит-системы канального типа обладают большей производительностью и вырабатывают больше холода. Результативность этого оборудования выше, поскольку воздушный поток направляется вдоль потолка и равномерно распределяется по всему помещению. Основной внутренний блок устанавливается за подшивным или подвесным потолком. Стоимость потолочных сплит-систем зависит от варианта вентиляционной разводки.
В небольших серверных устанавливают бытовые или полупромышленные сплит-системы, выбирают агрегаты большой мощности. Дополнительно монтируют дублирующую технику на случай поломки кондиционера. Ряд недостатков: не поддерживает температурный режим; способствует осушению воздуха и наэлектризованности; не обеспечивает достаточную фильтрацию; имеет ограниченный ресурс работоспособности (2 года при круглосуточной работе).
Шкафные кондиционеры
Наиболее эффективным вентиляционным оборудованием является прецизионный кондиционер. Эта климатическая техника представляет собой шкафной блок, который помимо поддержания заданного температурного режима обеспечивает и необходимый процент влажности.
Среди преимуществ: поддержание точной температуры и процента влажности, круглосуточная функционирование в режиме 7/24/365. Среди достоинств: возможность эксплуатации при самых высоких и предельно низких температурах, существуют модели, работающие при -60 +60°С. Шкафные кондиционеры можно совмещать с модулями автоконтроля и управления.
Нормативные требования
Для бесперебойной круглогодичной работы сервера и другой телекоммуникационной техники в режиме 24/7/365 необходимы следующие условия:
- влажность 40 – 60% без конденсата, скорость изменения параметра влажности не более 6% в час, зимой – 0,3 м/с, летом – 0,0 м/с;
- температура + 18-24°С, допустимые отклонения – не более 2°;
- запыленность 0,0001 г/м³;
- давление 84 – 107 кПа.
Все измерения проводятся на высоте 1,5 м относительно уровня пола и в центре комнаты. Замеры осуществляются при работающей технике и функционирующей СВ.
Особые требования выдвигаются к чистоте (составу) воздуха, поэтому, монтируя систему вентиляции, важно установить фильтры первого класса очистки. Для серверной оптимальная кратности воздухообмена – две единицы, за 1 час воздух дважды полностью обновляется. Требования по выбору вентиляционного оборудования для серверных четко расписаны в: СН 512-78 и СНиП 41-01.2003 или СНиП 2-04.91.
Главное требование при подборе системы вентилирования – надежность агрегатов, поэтому резерв у такой климатической техники должен составлять 50 % на случай выхода из строя какого-либо элемента. Для этого серверную комнату оснащают двумя автономными отдельно функционирующими системами вентилирования и кондиционирования. Техника подключается к электроснабжению отдельно, имеет отдельный охлаждающий контур, независимую автоматику.
Также устанавливается механизм автоматического переключения, обеспечивающий постоянную работу вентиляции и системы кондиционирования. Каждый значимый узел систем дублируется, это относится к компрессору, насосу, вентиляционным агрегатам. Дублирующая техника должна при выходе из строя какого-либо устройства обеспечить дальнейшую работу всех систем на протяжении 2-х суток. Только в этом случае можно проводить ремонт вентиляции и кондиционирования без отключения климат-контроля.
Влажность воздуха
Пересушенный, как и сильно увлажненный воздух негативно влияют на состояние и функционирование серверного оборудования. Оптимальным уровнем влажности является параметр в пределах 45 – 60%. Чтобы создать такие условия, в комнатах устанавливают увлажнители. Отсутствие этих устройств недопустимо. Рекомендации по обеспечению оптимального микроклимата прописаны в нормативных документах СН 512-78 и TIA/EIA-942. Уточнить параметры эксплуатации устройств, расположенных в серверных, можно также и в рекомендациях производителей этой техники.
В серверных важно контролировать влажность воздуха, поскольку высокочувствительные устройства «не любят» как слишком сухого, так и чрезмерно влажного воздуха. При низкой влажность образуется статическое напряжение, а это опасно для микросхем. Наэлектризованная пыль быстро оседает и прилипает на разные элементы, образуя токопроводящие дорожки. При низкой влажности происходит усыхание и растрескивание кабелей, их приходится часто менять, а также растрескивание лака на электронных платах.
Повышенная влажность, свыше 60%, тоже может нанести вред, появляется коррозия, окисление контактов, приводящих к замыканию.
Проблема решается с помощью установки климатических систем. В шкафных кондиционерах встроены электропароувлажнители. Используя такую технику, отпадает необходимость в установке дополнительных устройств по увлажнению воздуха.
Очистка воздуха
Одной из причин выхода из строя оборудования ЦОД является загрязненный воздух. Техника, особенно в крупных городах, приходит в негодность быстрее, чем такое же оборудование в городах, расположенных подальше от источников загрязнения воздуха. Загрязняющие вещества приводят в коррозии металлических элементов, механическим повреждениям.
Важно устанавливать такое климатическое оборудование, которое при заборе воздуха извне, будет его очищать. В дата-центрах используют системы с контролем и мониторингом качества воздуха. Устанавливаются такие фильтры, работающие с аэрозолями, пылью и газами. К таким моделям относятся фильтры с активированным угрем и произведенные на основе стеклянных волокон. Масляные фильтры в серверных не применяют.
Для отделки полов, потолка и стен используют специальное покрытие, которое препятствует выделению, оседанию и накапливанию пыли в помещении.
Как организовать правильный воздухообмен в серверной
При обустройстве дата-центров руководствуются стандартами СН 512-78 и TIA/EIA-942 и требованиями СНиП. При выборе климатических систем учитывают:
- габариты комнаты;
- высоту стен;
- наличие поднятого пола;
- высота телекоммуникационных стеллажей, расстояние между ними;
- наличие окон.
Проектировать вентсистему серверной комнаты необходимо с учетом запасных мощностей, автоматического контроля процесса фильтрации, температуры и влажности.
При обустройстве СВ используют два проекта организации воздухопотока: «сверху-вниз» для серверных комнат с оборудованием пониженной теплоотдачи и «снизу-вверх» или комбинированного типа для помещений с техникой с повышенными тепловыделениями, свыше 350 ккал в час на 1 кв. м. Такой вариант распределения воздушных потоков позволяет удалять до 40% загрязненного воздуха внизу комнаты и до 60% в верхней зоне.
Вытяжные устройства устанавливают над оборудованием, выделяющим большее количества тепла. Воздухорегулятор контролируют приток и вывод воздушных масс.
Монтаж вентиляции проводится согласно нормативам, учитывая предписания и требования по эксплуатации телекоммуникационных и компьютерных устройств. Проектом вентиляции и кондиционирования в серверных занимаются опытные инженеры-проектировщики.