Как подобрать прецизионный кондиционер для серверной и ЦОД

Чем прецизионное охлаждение отличается от комфортного и как связать IT-нагрузку, воздушный поток, резервирование и источник холода.

Прецизионный кондиционер предназначен для помещений с непрерывной тепловой нагрузкой от IT- и телекоммуникационного оборудования. Он поддерживает заданные условия на входе в оборудование, перемещает большой объем воздуха и рассчитан на длительную эксплуатацию. Это не просто более мощный бытовой кондиционер.

Откуда берется нагрузка

Основная электрическая мощность серверов, систем хранения, сетевого оборудования и источников бесперебойного питания в итоге превращается в тепло. К ней добавляют освещение, людей, теплопритоки через ограждения, наружный воздух и потери распределения питания. Паспортная сумма блоков питания серверов может быть значительно выше фактического потребления, поэтому используют измеренные данные и реалистичный план роста.

Нагрузка серверной преимущественно явная: требуется снижение температуры, а не постоянное удаление большого количества влаги. Оборудование сравнивают по доступной явной мощности в расчетной рабочей точке.

DX и охлажденная вода

В DX-системе прецизионный внутренний блок содержит испаритель и соединяется фреоновыми трубами с наружным конденсатором или конденсаторным блоком. Холодильные контуры, длины трасс и зимний режим рассчитывают как единую систему.

В системе chilled water теплообменник кондиционера получает холодную воду от чиллера. Холодильная машина и насосная система являются отдельным центральным источником. Возможны двухконтурные исполнения, например основной водяной теплообменник и резервный DX-контур, но каждый источник и алгоритм переключения проектируют отдельно.

Воздушная схема важнее средней температуры комнаты

Цель охлаждения - обеспечить допустимые температуру и расход воздуха на входе в серверное оборудование. Смешение горячего и холодного потоков создает локальные перегревы даже при нормальной средней температуре зала.

Применяют подачу под фальшпол, верхнюю подачу, шкафные и межрядные кондиционеры, изоляцию холодных или горячих коридоров. Выбор зависит от плотности стоек, направления воздушного потока серверов, высоты помещения и возможности прокладки воздуховодов. Расход кондиционеров согласуют с суммарным расходом вентиляторов IT-оборудования.

Резервирование

N+1 означает, что после вывода одного расчетного агрегата оставшиеся способны покрыть требуемую нагрузку в расчетных условиях. Простое наличие дополнительного блока не гарантирует резерв, если оборудование зависит от общего насоса, чиллера, распределительного щита или контроллера.

Проверяют всю цепочку: источники холода, насосы, наружные конденсаторы, питание, автоматику и воздушные пути. Ротация рабочих блоков выравнивает наработку, а автоматический ввод резерва должен срабатывать по подтвержденным аварийным условиям.

Температура и влажность

Уставки выбирают по требованиям установленного IT-оборудования и принятому классу эксплуатации. Датчики размещают там, где они отражают условия на входе в стойки, а не только температуру обратного воздуха кондиционера.

Увлажнение и осушение предусматривают по реальному влагобалансу. Одновременная борьба соседних агрегатов, когда один увлажняет, а другой осушает, является признаком несогласованного управления и ведет к лишнему энергопотреблению.

Круглогодичная работа

Серверная выделяет тепло и зимой. DX-система должна поддерживать давление конденсации и возврат масла при низкой наружной температуре в пределах, разрешенных производителем. Водяная система требует круглогодичной готовности чиллера или режима свободного охлаждения с корректной защитой от замерзания.

Мониторинг и пожарные команды

Диспетчеризация контролирует температуру, влажность, утечки воды, загрязнение фильтров, работу вентиляторов, источника холода и питания. Аварийные уставки и задержки задают так, чтобы оператор получал раннее предупреждение до достижения критических условий. Взаимодействие с пожарной сигнализацией и системой газового пожаротушения согласуют отдельным алгоритмом.

Исходные данные

• текущая и перспективная электрическая мощность IT-нагрузки;
• планы стоек и направления воздушных потоков;
• требуемые условия на входе в оборудование;
• схема резервирования и независимость инженерных цепочек;
• доступный источник холода, электропитание и место наружных блоков;
• требования к мониторингу и работе при аварии.

Варианты оборудования находятся в разделе прецизионных кондиционеров.