Шкаф с перфорированными дверцами

Обновлено: 23.01.2025

Так как тепловыделение в ЦОД (центры обработки данных) непрерывно растет, обслуживающему персоналу ничего не остается, как пытаться максимально улучшать теплоотвод в существующих помещениях. Поскольку большинство информационных центров работает с внешним оборудованием для охлаждения воздуха, ограничения этой структуры быстро становятся самым узким местом при возрастающей плотности установки компонентов. Для решения этих проблем используется много новых продуктов и технологий, включая системы зонирования потоков воздуха (холодные и горячие зоны), перфорированные плитки настила пола (фальшпол), усовершенствованные лотки для прокладки кабеля, и т.д. Все они разработаны, чтобы улучшить циркуляцию воздуха, разделение потоков холодного и горячего воздуха, увеличить возможности теплоотвода, и двигаться к достижению двух критических задач – энергосбережению и экономии денег. Эти улучшения действительно могут произвести эффект, однако, один момент все еще является предметом полемики — это перфорированные двери, установленные на серверных монтажных шкафах, или точнее, циркуляция потока воздуха через эти двери и любые ограничения, непосредственно связанные с площадью поверхности перфорации. Были большие дебаты по проценту перфорации, требуемому для максимального прохождения воздуха через дверь. Существуют мнение, что “чем больше, тем лучше” и рекомендуются двери с более чем 80%-ой перфорацией поверхности. С первого взгляда это кажется имеющим смысл: больше поверхность отверстий = больше поток воздуха = больше отвод тепла. Очевидная цель - удаление горячего воздуха от задней стенки шкафа, что непосредственно связано с количеством холодного воздуха, поступающего через переднюю дверь. Так является ли более перфорированная поверхность лучшей? Этот обзор использует открытую информацию от Ассоциации Производителей Промышленных Перфораторов, расчетную оценку перепада давления и результаты непосредственного измерения потоков воздуха, чтобы решить вопрос влияния процента перфорации дверей на воздушный поток.

Оценка потока воздуха, необходимого для отвода тепла

Мы начинаем с оценки потока (объемного расхода) воздуха, требуемого при различных тепловых нагрузках. Результаты показаны в Таблице 1, приведенной ниже, которая показывает необходимый поток воздуха для отвода определенного количества тепла из монтажного шкафа. Тепловая нагрузка дана в киловаттах (кВт), а поток воздуха в кубических футах* в минуту (куб. фут/мин).

Таблица 1

Вышеприведенная оценка – это поток воздуха на входе в систему, который требуется для отвода тепла, чтобы поддерживать необходимую рабочую температуру системы. Так как плотность воздуха уменьшается с ростом температуры, то поток воздуха на выходе несколько увеличивается. Эти расчеты также показаны в Приложении 1, и результаты приводятся в Таблице 2 ниже. Тепловая нагрузка задана в киловаттах (кВт), а поток воздуха в кубических футах в минуту (куб. фут/мин).

Таблица 2

Теплоемкость (кВт)	Поток воздуха на выходе (куб. фут/мин)
20	2630
16	2100
12	1580
8	1050
4	530

*Фут - мера длины в Британской системе измерений, 1 фут равняется 0,3048 метра

Влияние перфорированных дверей на поток воздуха

Здесь мы исследуем вопрос, насколько перфорированные двери препятствуют прохождению воздуха. Установка дверей в шкаф улучшает внешний вид и безопасность, но создает понятное препятствие для прохождения потока охлаждающего воздуха. Мы исследуем фактическую величину препятствия 3-мя способами: через опубликованные данные Ассоциации Производителей Промышленных Перфораторов, через оценки расчета отвода тепла и через экспериментальное тестирование.

Данные Ассоциации Производителей Промышленных Перфораторов

Далее следует график, опубликованный в «Справочнике Проектировщика, Заказчика и Покупателя по Перфорированным Металлам», Ассоциация Производителей Промышленных Перфораторов (IPA), 1993. Этот график предоставляет информацию о перепаде или падении давления при прохождение потока воздуха через перфорированную металлическую стенку (давление дано в дюймах** водяного столба) в зависимости от нормальной к поверхности скорости воздушного потока (в футах в минуту fpm) при различном проценте перфорации тонких металлических пластин. Нет никаких специфических особенностей для типа, размера, или распределения отверстий. Единица измерения давления - дюймы водяного столба - часто используется, когда измеряемое давление низко. Чтобы проиллюстрировать это, если мы преобразуем 32 фунта на квадратный дюйм (PSI) (типичное давление для автомобильной шины) к дюймам водяного столба, мы получим 882.6 дюйма водяного столба – давление, которое намного выше, чем то, что показано в графике Ассоциации Производителей Промышленных Перфораторов (IPA).

График 1

**дюйм - мера длины в Британской системе измерений, 1 дюйм равняется 1/12 фута или 2,54 см

Изучая График 1, приведенный выше, можно увидеть значительное снижение падения давления с увеличением процента перфорации. Кроме того, нет данных по падению давления для процента перфорации свыше 63 %, но, как можно увидеть, при 63%-ой перфорации падение давления весьма мало при низких скоростях и возрастает до приблизительно 1/2 дюйма водяного столба выше 2200 футов в минуту. 1/2 дюйма водяного столба преобразовывается в .018 фунта на квадратный дюйм (PSI), это очень низкий перепад давления. Можно также отметить, что форма некоторых кривых близка к параболической.

Чтобы использовать этот график, мы должны вычислить скорость потока воздуха через наши перфорированные двери. Так как наш стандартный процент перфорации составляет 64.3 %, то кривая 63%-ой перфорации должна дать нам пессимистичную оценку падения давления.

С целью вычисления скорости потока и перепада давления на перфорированных дверях были выбраны 2 типа размеров стоек: серверная стойка Rittal TS 42U шириной 600 мм и серверная стойка Rittal PS 52U также шириной 600 мм. Детализация дается в Приложении 2. Результаты показаны в Таблицах 3 и 4, приведенных ниже. Тепловая нагрузка задана в киловаттах (кВт), и скорость прохождения воздуха в футах в минуту (фут/мин, fpm).

Таблица 3 - Rittal TS 42Ux600mm

Тепловая нагрузка (кВт)	Скорость входящего воздуха (фут/мин, fpm)	Скорость исходящего воздуха (фут/мин, fpm)
20	454	597
16	362	476
12	273	361
8	181	236
4	924	120

Таблица 4 - Rittal PS 52Ux600mm

Тепловая нагрузка (кВт)	Скорость входящего воздуха (фут/мин, fpm)	Скорость исходящего воздуха (фут/мин, fpm)
20	362	587
16	288	468
12	218	355
8	144	232
4	73,6	118

Сразу видно, что скорость исходящего потока воздуха выше, чем скорость входящего потока воздуха из-за того, что площадь перфорации на задних дверях меньше, а температура воздуха выше. Это могло бы создать заметно большее падение давления на задней стенке. Диапазон скоростей воздушных потоков, выделенный жирным курсивом в Таблицах 3 и 4, был добавлен в График 1, чтобы составить График 2. Скорости, показанные на Графике 2, настолько низки, что не могут даже располагаться рядом с данными, отображенными на графике для металла с 63%-ой перфорацией. Падение давления очень незначительно, его даже нельзя измерить без использования микроманометра.

График 2

Расчеты перепадов давления

Оценки перепада или падения давления на циркуляцию были рассчитаны для исходящего потока воздуха. Подробности вычислений даны в Приложении 3. Результаты показаны в Таблицах 5 и 6, приведенных ниже. Тепловая нагрузка выражена в киловаттах (кВт), скорость потока воздуха в футах в минуту (фут/мин, fpm) и падение давления в дюймах водного столба (inches w.c.).

Расчет верхней и нижней границы перепада давления показан и объяснен в Приложении 3.

Телекоммуникационные шкафы с перфорированной дверью

Купите новый телекоммуникационный шкаф по самым выгодным ценам с доставкой по России

Разместите оборудование в одном месте для удобства хранения, мониторинга и обслуживания

Напольный шкаф Cabeus - ND-05C, 27U, глубина-1000мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-800кг, IP20, цвет Серый, ND-05C-27U60/100

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-С Проф, 48U, высота-2215мм, глубина-1130мм, ширина-800мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-1350кг, полезная глубина-890мм, IP20, цвет Чёрный, ШТК-СП-48.8.12-48АА-9005

Напольный шкаф APC by Schneider Electric - NetShelter SX, 42U, глубина-1200мм, ширина-750мм, Перфорированная дверь, max-1363кг, полезная глубина-1048мм, IP20, цвет Чёрный, AR3350

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-ЭКОНОМ, 48U, высота-2254мм, глубина-1000мм, ширина-800мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-710кг, полезная глубина-915мм, IP20, цвет Чёрный, ШТК-Э-48.8.10-44АА-9005

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-М, 47U, высота-2250мм, глубина-600мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, max-650кг, полезная глубина-455мм, IP20, цвет Серый, ШТК-М-47.6.6-4ААА

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-С Проф, 48U, высота-2215мм, глубина-930мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Сплошные стенки, max-1350кг, полезная глубина-690мм, IP20, цвет Чёрный, ШТК-СП-48.6.10-48АА-9005

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-С Проф, 48U, высота-2215мм, глубина-1130мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-1350кг, полезная глубина-890мм, IP20, цвет Чёрный, ШТК-СП-48.6.12-44АА-9005

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-М, 42U, высота-2030мм, глубина-1000мм, ширина-800мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-550кг, полезная глубина-855мм, IP20, цвет Чёрный, ШТК-М-42.8.10-44АА-9005

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-С Проф, 42U, высота-1950мм, глубина-930мм, ширина-800мм, Перфорированная дверь, Сплошные стенки, max-1350кг, полезная глубина-690мм, IP20, цвет Чёрный, ШТК-СП-42.8.10-44АА-9005

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-М, 22U, высота-1140мм, глубина-1000мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-330кг, полезная глубина-855мм, IP20, цвет Чёрный, ШТК-М-22.6.10-44АА-9005

Напольный шкаф Cabeus - ND-05C, 32U, глубина-800мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-800кг, IP20, цвет Чёрный, ND-05C-32U60/80-BK

Напольный шкаф Cabeus - ND-05C, 42U, глубина-1000мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-800кг, IP20, цвет Чёрный, ND-05C-42U60/100-BK

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-С Проф Colocation 4 уровня, 44U, высота-2250мм, глубина-984мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Сегментные стенки, max-1000кг, полезная глубина-790мм, IP20, цвет Чёрный, ШТК-СП-К-4-44.6.10-44АА-Ч

Напольный шкаф Cabeus - ND-05C, 22U, глубина-600мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-800кг, IP20, цвет Серый, ND-05C-22U60/60

Напольный шкаф Vertiv - Knurr, 42U, высота-2000мм, глубина-1200мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Сегментные стенки, max-1360кг, цвет Чёрный, VR3300

Напольный шкаф Cabeus - ND-05C, 22U, глубина-800мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-800кг, IP20, цвет Серый, ND-05C-22U60/80

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-С, 42U, высота-2020мм, глубина-1050мм, ширина-800мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-1000кг, полезная глубина-850мм, цвет Серый, ШТК-С-42.8.10-44АА

Напольный шкаф Vertiv - Knurr, 48U, высота-2265мм, глубина-1200мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Сегментные стенки, max-1360кг, цвет Чёрный, VR3307

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-М, 47U, высота-2250мм, глубина-1000мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, max-650кг, полезная глубина-855мм, IP20, цвет Серый, ШТК-М-47.6.10-44АА

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-ЭКОНОМ, 48U, высота-2254мм, глубина-1000мм, ширина-598мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-710кг, полезная глубина-915мм, IP20, цвет Чёрный, ШТК-Э-48.6.10-44АА-9005

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-М, 33U, высота-1625мм, глубина-1000мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, max-450кг, полезная глубина-855мм, IP20, цвет Серый, ШТК-М-33.6.10-44АА

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-М, 42U, высота-2030мм, глубина-600мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, max-550кг, полезная глубина-455мм, IP20, цвет Серый, ШТК-М-42.6.6-4ААА

Напольный шкаф Cabeus - ND-05C, 32U, глубина-800мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-800кг, IP20, цвет Серый, ND-05C-32U60/80

Напольный шкаф ЦМО - ШТК-М, 42U, высота-2030мм, глубина-1000мм, ширина-800мм, Перфорированная дверь, max-550кг, полезная глубина-855мм, IP20, цвет Серый, ШТК-М-42.8.10-4ААА

Напольный шкаф Cabeus - ND-05C, 27U, глубина-800мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, Съемные стенки, max-800кг, IP20, цвет Серый, ND-05C-27U60/80

Напольный шкаф APC by Schneider Electric - NetShelter SX, 48U, глубина-1200мм, ширина-600мм, Перфорированная дверь, max-1363кг, IP20, цвет Чёрный, AR3307

Читайте также: