Кондиционирование серверных помещений: особенности выбора кондиционера

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

Кондиционирование воздуха — это автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных его параметров (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения) с целью обеспечения оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологических процессов и сохранения ценностей культуры.

В зависимости от среднего уровня необеспеченности в год указанных параметров системы кондиционирования воздуха подразделяют на классы (по надежности):

первый — в среднем 100 ч в год при круглосуточной работе или 70 ч в год при односменной работе в дневное время не обеспечивает заданных параметров;

второй — в среднем 250 ч в год при круглосуточной работе или 175 ч в год при односменной работе в дневное время не обеспечивает заданных параметров;

третий — в среднем 450 ч в год при круглосуточной работе или 315 ч в год при односменной работе в дневное время не обеспечивает заданных параметров.

По назначению системы кондиционирования подразделяют на комфортные и технологические. Комфортное кондиционирование воздуха используют для создания микроклимата, оптимального для жизнедеятельности людей. При этом отклонение параметров воздуха от заданных составляет по температуре ±1,0 °С, по относительной влажности ±7 %, по подвижности воздуха ±0,1 м/с в течение года в среднем от 100 до 450 ч. Технологическое кондиционирование воздуха предназначено для обеспечения необходимых его параметров для оптимизации технологических процессов.

Системы кондиционирования, предназначенные для круглосуточного и круглогодичного обеспечения требуемых параметров воздуха в помещениях, следует предусматривать не менее чем с двумя кондиционерами. При выходе из строя одного из кондиционеров необходимо обеспечить в помещении не менее 50 % требуемого воздухообмена и заданную температуру в холодный период года. При наличии технологических требований к постоянству заданных параметров в помещении необходимо при проектировании предусматривать установку резервных кондиционеров и насосов для поддержания требуемых параметров воздуха.

Системы кондиционирования воздуха классифицируют:

по характеру связи с обслуживаемым помещением — на местные и центральные;

по схеме обработки воздуха — на прямоточные и рециркуляционные;

по конструктивным признакам — на автономные и неавтономные.

В центральных системах кондиционирования источники теплоты и холода (ИТХ) централизованы. Распределение воздуха по отдельным помещениям обеспечивается распределительной сетью воздуховодов.

В местных неавтономных системах ИТХ централизованы, но обработка воздуха производится в местных кондиционерах, которые размещаются в обслуживаемых ими помещениях. При таких системах распределительные воздуховоды отсутствуют. Питание местных неавтономных кондиционеров теплоносителем и хладоносителем осуществляется по трубопроводам, соединяющим эти кондиционеры с центральными ИТХ.

Автономные системы кондиционирования представляют собой индивидуальные кондиционеры со встроенными холодильными машинами. Их устанавливают в отдельных помещениях и подключают к электросети.

Какими характеристиками должен обладать кондиционер для серверной

В первую очередь важен не тип кондиционера, который выбран для помещения серверной, а продолжительность бесперебойной работы. Он должен работать круглый год в лютые холода и летнюю жару. Никаких отключений на перерыв или выходной быть не должно. Именно поэтому лучше сразу брать агрегат с зимним комплектом, потому что иначе он не сможет работать в холодный сезон.

Климатическое оборудование для серверной должно отвечать следующим требованиям:

Определенные требования есть к протяженности фреоновой магистрали. Если серверная расположена далеко от наружной стены постройки, то предельной длины трассы некоторых моделей может не хватить для соединения наружного и внутреннего блоков. На рынке есть не так много производителей климатической техники, которые имеют в своем ассортименте модели с длиной фреоновой трассы более 15 м. Поэтому при выборе по этому показателю нужно учитывать место расположения серверной внутри здания.

Назначение кондиционирования в серверных комнатах

Схема компоновки оборудования в серверном помещении

Серверная – это помещение, отведенное под телекоммуникационное оборудование. Комната оборудуется резервным электропитанием, датчиками температуры и влажности. Помещение не имеет окон. Работающее оборудование выделяет огромное количество тепла, его отведением занимается система кондиционирования. Она должна обеспечить благоприятные условия для работы серверов. Высокая температура и пыль в воздухе могут привести к поломке чувствительной техники. Привести показатели к нормативным – задача климатического устройства.

Особенности серверных помещений

Выбирая кондиционер для серверных комнат, учитывают специфику помещений и основные требования к ним:

• Климатическая техника должна работать непрерывно, круглые сутки, 365 дней в году.
• Оптимальная температура 18-25°C.
• Показатель влажности воздуха в пределах от 20% до 80%. В зимнее время допускается 75-80%, летом – не выше 65%.
• Количество пыли до 0,75 мг/м3, размер частиц не больше 3 мкм.
• Оптимальная скорость воздушных потоков 0,2 м/с, допускаются колебания в диапазоне до 0,5 м/с.
• Уровень шума не выше 65 дБ.

Дополнительные критерии выбора кондиционера

Кроме мощностных характеристик системы и класса энергоэффективности перед покупкой следует определиться с такими параметрами:

• типом кондиционера;
• принципом работы агрегата;
• функциональными возможностями;
• фирмой производителем.

Далее рассмотрим более подробно каждый из этих критериев.

Критерий #1 — вид кондиционера

Для бытового применения используются моноблоки и сплит-системы. К первой категории относятся оконные модели и компактные переносные приборы. Встраиваемые в окно кондиционеры утратили былую популярность.

Их вытесняют более современные модификации, лишенные недостатков предшественников: шумности работы, снижения освещенности из-за загромождения окна, ограниченности выбора месторасположения

Неоспоримые плюсы оконных «охладителей»: низкая стоимость и ремонтопригодность. Такой агрегат больше подойдет для сезонного дачного использования, чем для квартиры.

Плюсы мобильного моноблока: возможность транспортировки, простота монтажа. Минусы: крупные габариты, высокий уровень шума, «привязка» к выводящему каналу

Сплит-системы уверенно занимают лидирующие позиции среди бытовых комплексов кондиционирования.

По форме исполнения различают две категории сплитов:

1. Двухблочная конструкция. Пара модулей соединена фреоновой замкнутой магистралью. Комплекс прост в эксплуатации и практически бесшумен. Доступны разные варианты оформления внутреннего блока, корпус не занимает полезную площадь в комнате.
2. Мульти-система. Внешний модуль обеспечивает работу двух-пяти внутренних блоков.

Применение мульти-комплекса позволяет установить различные параметры кондиционирования в отдельных помещениях.

Недостаток климатической системы – зависимость внутренних блоков от единого уличного. При его поломке все комнаты останутся без охлаждения

Критерий #2 — принцип работы

Различают обычные и инверторные модели.

1. При повышении температуры кондиционер включается.
2. После охлаждения до обозначенного придела агрегат отключается.
3. Рабочий цикл включения/выключения повторяется непрерывно.

А вот инверторный кондиционер функционирует более «плавно». После запуска помещение охлаждается, но прибор продолжает работать с пониженной мощностью, поддерживая нужную температуру.

Инверторная версия сплита экономичней обычного кондиционера на 30-40%. Значение энергоэффективности EER некоторых моделей достигает величины до 4-5,15

Благодаря отсутствию «резкой» цикличности работы инверторные кондиционеры малошумны и долговечны.

Вы тоже не знаете, что лучше выбрать – инверторный или обычный кондиционер? В таком случае рекомендуем ознакомиться с их основными отличиями, а также плюсами и минусами каждого варианта.

Критерий #3 — функции и бренд

Производители, в стремлении завоевать расположение покупателей, оснащают сплит-системы дополнительными опциями.

Хорошо, если кондиционер обладает следующими функциями:

• веерное распределение воздухопотока;
• автоматическое восстановление настроек прибора;
• дистанционное управление;
• встроенный таймер.

Еще одна из востребованных среди пользователей функций кондиционера – приток свежего воздуха. Многие производители предлагают такие модели.

Кондиционеры популярных торговых марок представлены широким типорядом моделей разной ценовой категории – от бюджетного эконом-класса до сплит-систем премиум-сегмента

Немалую роль при выборе играет производитель оборудования – чем лучше репутация бренда, тем выше показатели качества и надежность оборудования.

В рейтинге ведущих производителей преобладают зарубежные компании: Daikin, LG, Sharp, Hitachi, Panasonic и General Climat. Лучшие модели кондиционеров мы рассмотрели в следующей статье.

Расчет мощности кондиционера для серверных комнат

Сплит-кондиционеры для помещений серверных должны обладать требуемой мощностью. Расчет по этому параметру выполняют только квалифицированные специалисты. Нельзя выбрать мощность прибора, исходя только из габаритов помещения

Важно учитывать тепло, которое выделяет работающее оборудование. Желательно знать теплоотдачу каждого серверного шкафа

Но поскольку этой информации нет в технической документации, лучше ориентироваться на общую мощность всех блоков питания или ИБП.

Если все уже надоело и не знаете во что, еще поиграть, то можно попробовать скачать игровые автоматы 1xBet и насладиться новыми впечатлениями с популярной БК.

Иногда в технической документации к серверу указано тепловыделение агрегата. После суммирования показателей всех серверов итоговое число увеличивают на 10% и прибавляют к нему тепловую энергию, которую выделяют ограждающие конструкции, смежные с соседними отапливаемыми помещениями.

Не менее важно найти правильное место для установки внутреннего блока. Самый теплый воздух находится в верхней части помещения, поэтому именно тут лучше установить модуль кассетного или подпотолочного типа

Однако иногда из внутреннего блока внутрь помещения может капать конденсирующаяся влага, поэтому модуль не целесообразно располагать над электроприборами и непосредственно над сервером. Идеальный вариант, когда блок ставят немного в стороне от оборудования, а воздушные потоки направлены на серверы.

Советы по выбору климатической техники

Грамотный выбор колонного напольного кондиционера обеспечит требуемый режим температуры и влажности без переплаты за потребленную энергию. При поиске модели учитывают основные параметры техники:

1. Мощность. Изготовитель указывает два значения характеристики – для охлаждения и нагрева. Производительность техники выбирается в зависимости от площади помещения и присутствия дополнительных источников тепла (солнечная сторона, работающие компьютеры, спортсмены, занимающиеся на тренажерах).
2. Уровень шума влияет на комфорт людей, находящихся в комнате. Приемлемое значение – 45-55 дБ.
3. Потребляемая мощность – параметр, показывающий расход электроэнергии. Приобретение устройства с низким показателем позволит сэкономить на эксплуатационных расходах.
4. Дополнительные функции – автоматическое переключение режимов, отложенное включение, дезодорирующие фильтры, осушение воздуха увеличивают комфорт использования и стоимость модели.
5. Габариты внутреннего блока учитывают при выборе места установки.

4 Прецизионные устройства

Приборы этого типа обладают высокой точностью показателей. Погрешность показателей влажности в таких кондиционерах составляет не более 5%, а температуры — 0,5 градусов. Устройства имеют долгий срок службы, могут работать без перерыва до 20 лет. Но и стоимость такой продукции довольно высокая.

Прецизионные системы хорошо справляются с повышенной запыленностью помещения, в котором расположена электроника. Они идеально подходят для использования в серверных комнатах. У этих приборов есть ряд преимуществ:

1. 1. Точное определение и поддержание параметров воздушных масс.
2. 2. Длительная и непрерывная работа без необходимости обслуживания.
3. 3. Высокая надежность и долговечность.
4. 4. Возможность работы при резких скачках температуры.
5. 5. Хорошее взаимодействие с дистанционными устройствами для управления и контроля.

Расчет потребляемой мощности и затрат на электроэнергию

Значение потребляемой кондиционером мощности позволяет определить, можно ли его подключать к обычной розетке или же нужно тянуть отдельный кабель к электрощиту. В современных домах электропроводка и розетки рассчитаны на ток до 16А, но если дом старый, то максимальный ток не должен превышать 10А. Для безопасной работы потребляемый сплит-системой ток должен быть на 30% меньше максимально допустимого, то есть в розетку можно включать оборудование, рабочий ток которого не превышает 7–11А, что соответствует потребляемой мощности 1,5–2,4 кВт (заметим, что при таком энергопотреблении мощность охлаждения кондиционера будет лежать в диапазоне 4,5–9 кВт).
Необходимо учитывать, что в квартирах к одному кабелю подключается несколько розеток, поэтому для расчета фактической нагрузки нужно суммировать мощности всех электроприборов, подключенных к розеткам одной линии.

Точное значение потребляемой кондиционером мощности и его рабочий ток указывается в каталоге. Поскольку мы не знаем, какая модель будет выбрана, то рассчитываем эти параметры исходя из среднего значения коэффициента .

Зная потребляемую мощность, мы можем оценить расходы на электроэнергию. Для этого нужно задать среднее время работы кондиционера в сутки при опредленной мощности, например, 2 часа при 100%, 3 часа при 75%, 5 часов при 50% и 4 часа при 25% (такой режим работы характерен для жаркой погоды). После этого можно определить среднее потребление энергии в сутки и, умножив его на количество дней в месяце и стоимость кВт·ч, получить стоимость потребляемой за месяц электроэнергии. Среднесуточное энергопотребление кондиционера зависит от устанавливаемой пользователем температуры воздуха, характера погоды и других трудно учитываемых факторов, поэтому наш расчет не претендует на высокую точность.

После выбора определенной модели сплит-системы вы сможете уточнить предполагаемый расход электроэнергии (о том, как это сделать рассказывается в разделе ).

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 прецизионные кондиционеры

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.

Расчет мощности кондиционера в помещение с серверами

Сплит-системы для серверных комнат должны иметь требуемую производительность, расчетами которой должны заниматься исключительно специалисты. Но многие руководители предприятий и эту миссию возлагают на IT-шников. Как рассчитать мощность кондиционера, не имея специальных знаний?

Прежде всего, нужно поднять всю документацию по установленным серверам. В технической части этого документа можно найти значение «тепловыделение», ведь каждый прибор, используя электрическую энергию, преобразовывает ее в тепловую.

После чего, следует сложить все значения тепловыделения, прибавить к ним тепло, идущее от стен и 10% для перестраховки. В итоге получается порядка 50 — 70Вт мощности на 1 м3 объема помещения. Такой расчет можно использовать лишь в крайних случаях, а всеми работами с этим связанными должны заниматься исключительно специалисты.

Рекомендации по выбору типа кондиционера

Наиболее популярной климатической техникой, используемой в серверных, являются сплит-системы с настенным расположением внутреннего блока.

1. Настенный тип сплит-систем сравнительно не дорог, и занимает мало полезного пространства. Но такая техника имеет несколько существенных недостатков: небольшую холодопроизводительность и ограниченную длину фреоновой магистрали. Мощность таких сплит-систем ограничивается 10 кВт, что может быть недостаточным для большого помещения с установленной в ней аппаратурой, а длина магистрали варьируется, в зависимости от модели, от 15 до 25м. Это стоит учитывать при выборе оборудования для кондиционирования серверных комнат.
2. Кондиционер с подпотолочным расположением внутреннего блока. Это устройство имеет большую холодопроизводительность, нежели настенная сплит-система. Кроме того, подает направленный поток охлажденного воздуха вдоль плоскости потолка, обеспечивая равномерное распределение воздушных потоков по помещению. Еще одним достоинством климатической техники такого типа является возможность разноса внутреннего и внешнего блоков на большие расстояния, до 50 м.
3. Сплит-системы шкафного типа также довольно часто используются для кондиционирования воздуха в серверных комнатах. В зависимости от модели, внутренний блок такой климатической системы, часто оборудуется осушителем воздуха и дополнительными фильтрами, способными не только очистить помещение от бытовой пыли, но и поддерживать определенные показатели влажности в комнате с электронным оборудованием.

Прецизионная климатическая техника

Прецизионный – значит точный, и это сказано именно о прецизионной климатической технике. Такие кондиционеры способны поддерживать температуру с точностью до 0,5 С, а влажность до 5%. Они дороги, но долговечны, многие модели рассчитаны на беспрерывную работу до 20 лет.

Эта техника прекрасно подходит для комнат с установленной электроникой, и благодаря встроенной системе фильтрации замечательно справляется с бытовой пылью – злейшим врагом электронных устройств.

Прецизионные кондиционеры имеют несколько важнейших преимуществ перед другими системами кондиционирования:

• Эта техника имеет возможность наиболее точного поддержания параметров воздушной смеси.
• Это оборудование может работать длительное время без ТО в непрерывном режиме.
• Они наиболее надежны и имеют длительный срок службы.
• Прецизионная техника может работать при значительных перепадах температуры воздуха.
• Они совместимы с устройствами дистанционного контроля и управления микроклиматом помещения.

Такой тип устройств на протяжении долгого времени прекрасно себя показал в качестве основного типа климатического оборудования, установленного в помещениях с микроэлектронной аппаратурой. Многие производители электроники не дают на свои устройства гарантию, если в помещении не установлено прецизионное оборудование.

Характеристики кондиционера для помещения с серверным оборудованием

Очень часто подбор климатического оборудования в серверную комнату ложится на IT специалистов, поэтому выбор нужного типа сплит-системы ограничивается их личными предпочтениями

Но, на самом деле совершенно неважно какого типа кондиционер для серверной комнаты будет охлаждать в ней воздух, важно то, что он должен бесперебойно работать в течение продолжительного времени, 365 дней в году, «без перерывов и выходных», в стужу при -30С° и в жару +45С°. Для того чтобы кондиционер мог функционировать в таком температурном режиме нужно изначально приобретать его с «зимним комплектом»

Обозначим необходимые требования климатической системы для серверного помещения:

Зимний комплект. Такие известные производители как: DAIKIN, MITSUBISHI ELECTRIC, и еще некоторые компании, по заказу могут сразу установить «зимний комплект» на свою климатическую технику. Можно поступить и по-другому: сначала приобрести кондиционер, а уж потом, в условиях авторизованного сервисного центра установить его на оборудование, но перед этим, следует прояснить вопрос о гарантийном обслуживании. Некоторые компании-производители отказывают потребителям в гарантийном обслуживании после установки «зимнего комплекта», а некоторые его уменьшают вполовину. Правда, основные игроки на рынке климатической техники, все же оставляют гарантию неизменной.

Ротация и резервирование. На сегодняшний день деятельность практически каждого предприятия зависит от компьютеров, поэтому невозможно себе представить, что будет при выходе из строя серверов и локальной сети. Именно в целях повышения надежности системы кондиционирования, многие хорошие руководители устанавливают в серверное помещение несколько установок, которые объединяются в единую сеть специальным ротационным устройством. Во время выхода из строя одной сплит-системы, устройство автоматически введет в строй резервный кондиционер. В рабочем режиме, одна техника будет останавливаться на отдых и обслуживание, а другая, автоматически вводится в эксплуатацию.

Автоматика для дистанционного наблюдения и управления климатическими показателями в комнате в серверами. Это не самое обязательное условие, и поэтому многие руководители предприятий не придают автоматике должного значения. Но намного удобнее следить за всеми температурными показателями через монитор компьютера, где данные будут отображаться в виде таблиц и графиков, а каждая неисправность, ее характер и степень опасности будет выводиться на экран в виде всплывающих сообщений, сопровождающихся звуковым сигналом. Длина фреоновой магистрали. Это очень важный показатель при выборе конкретной модели сплит-системы для кондиционирования серверной, ведь ее наружный блок должен находиться на уличной стене или на крыше

Важно! Далеко не все производители климатической техники имеют возможность предложить модели кондиционеров с длиной фреоновой магистрали более 15 метров

При выборе на это следует обратить особое внимание