Охлаждение серверной комнаты: способы, выбор системы, расчет мощности

Охлаждение серверной - это процесс поддержания температуры и влажности воздуха в серверной в пределах заданных параметров, обеспечивающих надежную работу серверного оборудования. Температура воздуха в серверной комнате должна быть в пределах от 20 до 25 градусов Цельсия, а влажность - от 40 до 70%. При превышении этих параметров может произойти перегрев серверного оборудования, что может привести к его выходу из строя.

Правильно организованное охлаждение серверной позволит своевременно отводить большое количество тепла, которое генерирует мощное серверное оборудование, что позволит избежать перегрева и выхода из строя этого оборудования.

Серверные помещения в дата центрах - особенности размещения оборудования

Серверные помещения в дата-центрах должны соответствовать строгим требованиям к надежности, безопасности и энергоэффективности. Одним из важнейших факторов, обеспечивающих надежную работу оборудования в серверных помещениях, является правильное размещение оборудования.

При размещении оборудования в серверных помещениях необходимо учитывать следующие факторы:

1. Тепловыделение оборудования. Оборудование выделяет большое количество тепла, поэтому необходимо обеспечить эффективное охлаждение оборудования. Для этого серверное оборудование должно размещаться таким образом, чтобы обеспечить свободную циркуляцию воздуха.
2. Потребности в электропитании. Серверное оборудование требует большого количества электроэнергии, поэтому необходимо обеспечить надежное электропитание оборудования. Для этого оборудование должно размещаться в местах, где не может произойти перебоев с электроэнергией.
3. Безопасность оборудования. Серверное оборудование должно быть защищено от внешних воздействий, таких как пожар, наводнение, землетрясение и т. д. Для этого оборудование должно размещаться в местах, где эти воздействия маловероятны.

В соответствии с этими факторами оборудование в серверных помещениях обычно размещается следующим образом:

1. Серверы - как правило, размещаются в серверных стойках, которые обеспечивают эффективное охлаждение оборудования и удобство обслуживания. Серверы обычно размещаются в центре серверного помещения, чтобы обеспечить свободную циркуляцию воздуха.
2. Сетевое оборудование - коммутаторы, маршрутизаторы и т. д., обычно размещается в шкафах или стойках, которые обеспечивают защиту оборудования от внешних воздействий. Сетевое оборудование обычно размещается рядом с серверами, чтобы обеспечить удобное подключение.
3. Другое оборудование - системы хранения данных, системы резервного копирования и т. д., обычно размещается в стойках или шкафах, которые обеспечивают защиту оборудования от внешних воздействий. Это оборудование обычно размещается в соответствии с требованиями к охлаждению и электропитанию.

Способов охлаждения серверных помещений

Кондиционеры. Это наиболее распространенный способ охлаждения серверных. Кондиционеры могут быть как бытовыми, так и промышленными. Бытовые кондиционеры подходят для небольших серверных, а промышленные - для крупных дата-центров.

Вентиляторы. Вентиляторы используются для циркуляции воздуха в серверной. Они могут быть потолочными, настенными или напольными. Вентиляторы не могут обеспечить эффективное охлаждение серверного оборудования, поэтому обычно используются в сочетании с кондиционерами.

Теплообменники. Теплообменники используют для передачи тепла от серверного оборудования к другому объекту, который может рассеивать тепло. В качестве объекта, который может рассеивать тепло, могут использоваться грунт, вода или воздух.

Системы жидкостного охлаждения. Системы жидкостного охлаждения используют для охлаждения серверного оборудования с помощью жидкости. Жидкость отводит тепло от оборудования и передает его к внешнему радиатору, где тепло рассеивается.

Охлаждение серверных стоек

Серверная стойка может быть установлена в вертикальном или горизонтальном положении. Вертикальное положение является более распространенным, так как оно позволяет более эффективно использовать пространство.

Советы для улучшения охлаждения серверных стоек:

1. Обеспечьте свободную циркуляцию воздуха вокруг серверных стоек. Для этого необходимо оставлять зазоры между стойками и стенами, а также между стойками и другими объектами.
2. Не размещайте серверные стойки рядом с источниками тепла, такими как нагревательные приборы или ИТ-оборудование, выделяющее тепло.
3. Регулярно очищайте серверные стойки от пыли. Пыль может препятствовать циркуляции воздуха и снижать эффективность охлаждения.

Выбор системы охлаждения для серверной комнаты

Выбор системы охлаждения серверной комнаты - это важный этап проектирования и строительства серверной. От правильности выбора системы охлаждения зависит надежность и безопасность работы серверного оборудования.

Выбор способа охлаждения серверной зависит от нескольких факторов, включая:

1. Размер серверной. Для небольших серверных может быть достаточно бытовых кондиционеров или вентиляторов. Для крупных дата-центров требуется более мощное оборудование.
2. Количество серверного оборудования. Чем больше серверного оборудования, тем больше тепла оно выделяет. Соответственно, требуется более мощная система охлаждения.
3. Климатические условия. В жарком климате требуется более мощная система охлаждения, чем в холодном.

При выборе кондиционеров для серверного помещения необходимо учитывать следующие факторы:

1. Мощность кондиционера. Мощность кондиционера должна быть не менее пикового тепловыделения серверного оборудования.
2. Тип кондиционера. Для серверных рекомендуется использовать кондиционеры с прямым охлаждением. Кондиционеры с охлаждением по воздуху менее эффективны для серверных, так как они не обеспечивают равномерного охлаждения всего оборудования.
3. Дополнительные функции. Для серверных могут быть полезны такие дополнительные функции кондиционеров, как: фильтрация воздуха, осушение воздуха, поддержание заданной температуры и влажности.

При выборе вентиляторов для серверной необходимо учитывать следующие факторы:

1. Количество вентиляторов. Количество вентиляторов должно быть достаточным для обеспечения равномерной циркуляции воздуха в серверной.
2. Мощность вентиляторов. Мощность вентиляторов должна быть достаточной для обеспечения необходимой скорости воздушного потока.

Теплообменники используют для передачи тепла от серверного оборудования к другому объекту, который может рассеивать тепло. В качестве объекта, который может рассеивать тепло, могут использоваться грунт, вода или воздух.

Теплообменники могут быть эффективным способом охлаждения серверного оборудования в небольших серверных. Однако они требуют наличия дополнительного пространства для размещения теплообменника и источника тепла, который может рассеивать тепло.

Системы жидкостного охлаждения используют для охлаждения серверного оборудования с помощью жидкости. Жидкость отводит тепло от оборудования и передает его к внешнему радиатору, где тепло рассеивается.

Системы жидкостного охлаждения являются самым эффективным способом охлаждения серверного оборудования. Они обеспечивают равномерное охлаждение всего оборудования и позволяют снизить уровень шума. Однако системы жидкостного охлаждения требуют специального обслуживания и могут быть дорогостоящими.

Расчет мощности кондиционера для серверной

Расчет мощности кондиционера для серверной производится по следующей формуле:

• Мощность кондиционера = Тепловыделение серверного оборудования * Коэффициент резерва.

Тепловыделение серверного оборудования зависит от типа и мощности оборудования. Для расчета тепловыделения можно использовать следующие данные:

• серверы: 1 кВт на 1 сервер;
• шкафы хранения данных: 0,5 кВт на 1 шкаф;
• сетевое оборудование: 0,2 кВт на 1 устройство.

Коэффициент резерва учитывает возможные отклонения от расчетных значений тепловыделения и вероятность увеличения количества оборудования в будущем. Обычно коэффициент резерва принимают равным 1,15.

Например, если в серверной установлено 10 серверов, 5 шкафов хранения данных и 10 сетевых устройств, то мощность кондиционера составит:

• мощность кондиционера = (1 кВт * 10 серверов) + (0,5 кВт * 5 шкафов хранения данных) + (0,2 кВт * 10 сетевых устройств) * 1,15;
• мощность кондиционера = 10 кВт + 2,5 кВт + 2 кВт * 1,15;
• мощность кондиционера = 14,25 кВт.

Таким образом, для серверной площадью 100 м2 с указанным оборудованием потребуется кондиционер мощностью не менее 14,25 кВт.

При расчете мощности кондиционера необходимо также учитывать следующие факторы:

1. Температура и влажность воздуха в серверной. Рекомендуемая температура воздуха в серверной составляет от 20 до 25 градусов Цельсия, а влажность - от 40 до 70%.
2. Вентиляция серверной. Если в серверной предусмотрена естественная вентиляция, то мощность кондиционера должна быть увеличена на 10-20%.
3. Расположение серверной. Если серверная расположена в жарком климате или на солнечной стороне, то мощность кондиционера должна быть увеличена.

Вывод

Для охлаждения серверного помещения лучше всего использовать кондиционеры (например, прецизионные). Кондиционеры обеспечивают эффективное охлаждение серверного оборудования и позволяют поддерживать заданные параметры температуры и влажности. — Алексей Папченко, руководитель технического отдела инженерной компании Qwent.

Кондиционеры имеют следующие преимущества:

1. Эффективность. Кондиционеры обеспечивают более эффективное охлаждение серверного оборудования, чем другие способы охлаждения, такие как вентиляторы или теплообменники.
2. Универсальность. Кондиционеры могут использоваться для охлаждения серверных любого размера и конфигурации.
3. Надежность. Кондиционеры являются надежным и долговечным оборудованием.

Конечно, кондиционеры имеют и некоторые недостатки, такие как энергопотребление и шум. Однако преимущества кондиционеров значительно перевешивают недостатки.

Источники информации

1. Анюхина И. А., Угорова С. В. Принцип работы и типы систем прецизионного кондиционирования //Инновационные подходы к внедрению передового опыта и ЕГО. - 2020. - С. 77.
2. Мальцева М. С. Кондиционирование серверных помещений //Современные проблемы и перспективные направления. - 2022. - С. 29.
3. Захарова А. Ю. Способы охлаждения центров обработки данных //Инновации. - №. 52. - С. 711-716.