Шкаф с водяным охлаждением

Обновлено: 07.01.2025

Монтируемый на боковой стороне модульный блок охлаждения для серверных стоек всехт ипов (10–30 кВт)

Представляет собой воздухо-водяной теплообменник для установки сбоку серверного шкафа и снятия тепла выделяемого оборудованием; система изолирована; теплый воздух забирается с задней стороны шкафа, а охлажденный поступает с фронтальной по всей высоте.

СoolLoop способствует охлаждению стойки независимо от температуры в комнате, с эффектом снижения шума в сравнении с автономной версией. Равномерная подача холодного воздуха происходит с лицевой части, эффективный забор воздуха в задней части, сверхнадёжное оборудование выполнено с изолированно установленным высокоэффективным воздухо-водяным теплообменником и разделителем в виде сотовых ячеек, высокая энерго-эффективность обеспечивается благодаря низкому сопротивлению воздуха и охлаждающей жидкости, преимуществом так же является отсутствие жидкости непосредственно в серверной стойки.

Блок Knürr CoolLoop® имеет модульную конструкцию и может быть оснащен 1–4 блоками вентиляторов. Благодаря этому охлаждение можно изменить в соответствии с фактическими потребностями центра обработки данных. Мощность охлаждения одного блока Knürr CoolLoop® составляет от 10 до 30 кВт. Выбор необходимой мощности осуществляется оператором центра обработки данных. Это позволяет сэкономить средства, поскольку обеспечивается только та мощность охлаждения, которая необходима для компенсации тепловой нагрузки, создаваемой центром обработки данных.

Блок Knürr CoolLoop® соответствует самым высочайшим стандартам в области охлаждения диспетчерских залов. При его разработке основное внимание было уделено выбору способов и процедур, способных обеспечить максимальную экономию энергии за счет применения самого современного оборудования. Именно поэтому в нем всегда используются надежные, проверенные и хорошо зарекомендовавшие себя электронно-коммутируемые вентиляторы. Воздушный канал постоянно контролируется и подстраивается за счет использования теплообменников и влагоотделителей, что минимизирует потребление энергии вентиляторами.

Knürr CoolLoop® не только задает стандарты в отношении потерь давления, но и обеспечивает более эффективную эксплуатацию системы охлаждения воды с высоким коэффициентом полезного действия (КПД) за счет относительно высокой предварительной температуры охлажденной воды для оптимального охлаждения сервера.

Конструктивное исполнение блока также обеспечивает высокий уровень естественного охлаждения, что в значительной степени снижает необходимость получения холодной воды. Небольшая длина воздушных каналов и расположение вентиляторов позади теплообменника также снижают потребление электроэнергии.

Воздухопроводящие жалюзи служат для направленного потока воздуха к серверам или распределению охлаждённого воздуха на несколько соединённых между собой корпусов. Охлаждающая способность может регулироваться между 0 и 100%. Ввод кабеля осуществляться как снизу, так и сверху шкафа. Скорость вращения вентиляторов происходит в зависимости от температуры, встроен микроконтроллер (сигнализация превышения температуры, датчик повреждения, датчик отказа вентиляторов); высокоэффективные радиальные вентиляторы расположены по высоте шкафа, с возможностью «горячей» замены с лицевой стороны, с энергосберегающими EС моторами, резервирование вентиляторов N+1, аварийный режим вентиляторов, двухходовой или трёхходовой клапан для контроля потока воды и температуры подаваемого воздуха; движением термоэлектрического клапана происходит регулирования потока охлаждающей жидкости для изменения величины отвода тепла (предотвращение более низкой температуры при частичной загрузки).

Блок CoolCon состоит из:

сигнальной системы управления;
двух температурных датчиков,
датчика утечки воды;
дополнительно можно установить датчик срабатывающий на открытие дверей, задымление, изменения влажности;
передача данных осуществляется через протокол TCP/IP или SNMP.
Цвет RAL 7021, порошковое покрытие.

Knürr CoolLoop® — это первое в мире решение для охлаждения серверов центров обработки данных, которое можно эксплуатировать и как открытую, и как закрытую систему. Блок можно использовать либо для прямого охлаждения смежного шкафа (закрытая система), либо в качестве дополнительного элемента системы охлаждения центра обработки данных (открытая система). Необходимый уровень охлаждения каждого сервера обеспечивается за счет системы клапанов.

Система охлаждения Knürr CoolLoop® T является дополнением к системе охлаждения центра обработки данных и служит для поддержки устройств кондиционирования воздуха в машинном зале (CRAC). При использовании вместе с системой герметизации «холодного коридора» Knürr CoolFlex® эта система является идеальным дополнением для оптимального охлаждения серверов средней мощности.

Knürr CoolTherm

Энергоэффективные технологии для серверных шкафов с водяным охлаждением, до 35 кВт

Наиболее энергоэффективный способ охлаждения сервера заключается в использовании шкафа с замкнутым воздушным контуром. Первым в мире изделием, в котором применялся такой способ, стал шкаф CoolTherm® компании Knürr, конструктивно выполненный с использованием замкнутой архитектуры. В одном шкафу располагаются воздушно-водяной теплообменник, вентиляторы и серверы. Самый короткий из возможных воздушный канал обеспечивает низкое энергопотребление применяющихся в инфраструктуре вентиляторов.

Использование электронно-коммутируемых (EC) вентиляторов также способствует снижению энергозатрат. Жесткое разделение теплой и холодной зон внутри шкафа с замкнутым контуром также минимизирует расход воздуха и позволяет максимально снизить энергопотребление. Конструктивное исполнение теплообменника обеспечивает оптимальную температуру охлаждения воздуха внутри сервера за счет подачи сильно охлажденной воды. Значительная разница между температурой охлажденной воды и температурой охлаждающего воздуха максимально увеличивает продолжительность периодов естественного охлаждения и значительно повышает коэффициент полезного действия (КПД) установки по охлаждению воды, что делает энергоэффективность просто поразительной. Система Knürr CoolTherm® также сводит к минимуму требования к площади центра обработки данных. Тепловая нагрузка на стойку с высокопроизводительными вычислительными машинами превышает пороговое значение в 35 кВт.

Особенности

Концепция охлаждения с высоким рассеиванием тепла для блейд- и стоечных серверов, использующихся в сфере ИТ.

высокопроизводительный воздушно-водяной теплообменник V35;
направленная подача потока воздуха по всей стойке;
отвод тепла при помощи охлаждающей воды;
вентиляторы с подстройкой частоты вращения в зависимости от температуры;
трехходовой клапан регулировки расхода охлаждающей воды (поставляется отдельно);
вентиляторы, резервирование n+1;
управление аварийной сигнализацией;
резервный высокопроизводительный блок распределения питания для электроснабжения серверов (поставляется отдельно);
удобство в использовании и оптимизация для обслуживания.

Преимущества

автономная серверная стойка, которая не зависит от условий окружающей среды;
безопасное и надежное отведение до 35 кВт с одного шкафа CoolTherm®;
высочайшая плотность расположения для высокопроизводительных серверов, что, в свою очередь, обеспечивает экономию до 80% площадей в центрах обработки данных;
снижение требований, предъявляемых к помещениям и зданиям (управление температурой, фальшполы, высота помещений);
самая надежная из возможных защита от протечек с жестким разграничением теплообменников и серверов;
повышение энергоэффективности системы охлаждения на 30%;
максимальная безопасность планировки со свободно выбираемой масштабируемостью; значительное снижение общей стоимости владения (ОСВ).

Технические характеристики

Эффективная охлаждающая способность	Ширина	Высота	Глубина	Полезная высота	Полезная глубина	Масса	Содержание воды	Электрические характеристики
4 кВт	800 мм 800 мм 800 мм	2000 мм 2200 мм 2400 мм	1200 мм	39 HU 43 HU 47 HU	840 мм	2,9 кг	207-243 В (перемен.) 50/60 Гц 190 Вт
8 кВт	800 мм 800 мм 800 мм	2000 мм 2200 мм 2400 мм	1200 мм	36 HU 40 HU 47 HU	840 мм	2 х 2,9 кг	207-243 В (перемен.) 50/60 Гц 380 Вт
12 кВт	700 мм 700 мм 700 мм	1800 мм 2000 мм 2200 мм	1200/1300 мм	29 HU 33 HU 38 HU	740/840 мм	290 кг	5,9 кг	200-264 В 50/60 Гц 550 Вт
17 кВт	800 мм 800 мм 800 мм 800 мм	1800 мм 2000 мм 2200 мм 2400 мм	1200/1300 мм	31 HU 35 HU 40 HU 44 HU	740/840 мм	310 кг	7,9 кг	200-264 В 50/60 Гц 850 Вт
25 кВт	800 мм 800 мм	2200 мм 2400 мм	1200/1300 мм	37 HU 42 HU	740/840 мм	340 кг	9,9 кг	200-264 В 50/60 Гц 1150 Вт
35 кВт*	800 мм 800 мм	2200 мм 2400 мм	1200/1300 мм	37 HU 42 HU	740/840 мм	340 кг	9,9 кг	200-264 В 50/60 Гц 1150 Вт

Температура охлажденной воды на входе и выходе:	22°С *25°С
Температура воздуха, подаваемого на сервер:	12/18°С *12/22°С
Температура воздуха, возвращающегося от сервера:	35°С *50°С
Соединение для теплообменника:	Г, внутренняя резьба
Подсоединение для лотка для сбора конденсата:	5/8”, соединение для водяного шланга

Электрические характеристики в соответствии с потребляемой мощностью:

Потеря давления (на теплообменнике):	0,5 бара
Макс. рабочее давление теплообменника:	10 бар
Макс. абсолютная влажность на месте эксплуатации:	8 г/кг
Стандартные цвета:	RAL7021 (темно-серый) RAL 7035 (светло-серый)

Актуальные серии диспетчерской мебели Knürr

Knürr Ergocon II

Серия технологической мебели Knürr Ergocon II устанавливает новые стандарты для операторских рабочих мест, при эксплуатации в режиме 24/7

Knürr Dacobas Advanced

Эргономические и изысканные пульты Knürr Dacobas гарантируют превосходный результат в центрах управления транспортными потоками, диспетчерских аэропортов и центров управления. Гибкое соединение модулей позволяет создавать самые разнообразные варианты рабочего места.

Knürr Elicon VC и VC-E

Диспетчерская мебель Knürr Elicon® серии VC и VC-E - модульная конструкция с учетом требований будущего

Knürr Electronic, Knürr Technical Furniture и Knürr Consoles — бренды компании Vertiv Co.

Компания KNÜRR GmbH с 2016 года вошла в группу компаний Vertiv. С 2018 года завершен ребрендинг KNÜRR под общий логотип Vertiv, а наименование KNÜRR стало частью названий серий продукции.

Компания Vertiv занимается разработкой, созданием и обслуживанием критически важных технологий, предназначенных для центров обработки данных, коммуникационных сетей, а также для коммерческого и промышленного оборудования.

Официальным дистрибьютором продукции Knürr Consoles и решений Vertiv Control Room в Российской Федерации является группа ICS

Москва

Герметичные системы охлаждения шкафов управления. Частые вопросы. Кондиционеры, теплообменники, охладители.

Когда вам нужна герметичная система охлаждения корпуса?

Вам нужны герметичные системы охлаждения корпуса при охлаждении ниже температуры окружающей среды, или когда вы устанавливаете электрический шкаф в агрессивных или опасных средах. Герметичная система охлаждения нужна тогда, когда корпус должен обеспечивать достаточное охлаждение при полной изоляции двух сред (внутри и снаружи электрического шкафа).

Это означает, что герметичная система охлаждения корпуса будет поддерживать подходящую температуру внутри корпуса без возможности попадания грязи, пыли, влаги, воды или агрессивных паров.

Что такое кондиционер охлаждения корпуса шкафа автоматики?

Это система охлаждения с замкнутым контуром, в которой используются циклы охлаждения для отвода избыточного тепла во время управления температурой электрического шкафа.

То есть он «всасывает» горячий воздух из электрического шкафа, направляет его в змеевик испарителя, который его охлаждает.

Как только он охлаждает горячий воздух, кондиционер рециркулирует его в электрическом шкафу.

Следовательно, он охлаждает электрический шкаф и его компоненты.

Во время этого процесса кондиционер полностью изолирует внутреннюю и внешнюю среду электрического шкафа.

Что такое воздухо-воздушный теплообменник?

Воздухо-воздушный теплообменник

Воздухо-воздушные теплообменники представляют собой системы охлаждения с замкнутым контуром для корпусов, которые эффективно удаляют избыточное тепло и одновременно изолируют внутреннюю и внешнюю среду электрического шкафа.

В большинстве теплообменников воздух-воздух в электрических шкафах используются медные трубы с небольшими ребрами, которые способствуют более быстрому отводу и поглощению тепла.

Медные трубки наполнены жидкостью, которая легко переходит в другую фазу (от жидкости до пара и наоборот).

Теперь, чтобы охладить электрический шкаф, происходит следующее:

Воздух в воздушный теплообменник подается таким образом, что один конец представляет собой кожух, а другой участок находится в непосредственном контакте с окружающим воздухом.
Когда электрический корпус нагревается, медные трубки и ребра поглощают тепло, тем самым нагревая жидкость в медных трубках.
Жидкость в медных трубках легко испаряется в пар и движется к концу теплообменника воздух-воздух.
Как только пар достигает противоположной стороны, медные трубки и мелкие частицы отводят тепло (отводят тепло во внешнюю среду), и оно снова превращается в жидкость.
Он снова течет обратно в ограждение. После этого цикл повторяется, так как он охлаждает электрический шкаф.

В отличие от других систем охлаждения шкафа, воздухо-воздушные теплообменники не имеют движущихся частей.

Это делает их эффективными и экономичными из-за низкой стоимости обслуживания.

Кроме того, принцип работы зависит от способности передавать тепло от горячего к холодному региону или среде.

Что такое охладители электрического шкафа с тепловыми трубками?

Технология тепловых трубок играет фундаментальную роль в теплообменниках воздух-воздух.

Это делает их популярной системой охлаждения с замкнутым контуром.

Технология охлаждения корпуса с тепловыми трубками зависит от двух основных принципов:

Электропроводность - трубы отводят тепловую энергию из шкафа во внешнюю среду.
Фазовый переход - испарение и конденсация теплоносителя в трубе.

В основном труба изготовлена из медного материала из-за отличных проводящих свойств.

Иногда медные трубы могут иметь небольшие ребра для увеличения площади поверхности для поглощения и рассеивания тепла.

Внутри медных трубок находится охлаждающая жидкость, которая легко меняет фазы с жидкости на газ.

Теплообменник воздух-воздух с тепловой трубкой

Вот что происходит:

Трубы поглощают тепло из воздуха в электрическом шкафу и передают его охлаждающей жидкости.

Охлаждающая жидкость нагревается, испаряется в противоположную сторону.

Находясь на противоположной секции, он отдает эту тепловую энергию внешней среде.

В то же время охлаждающая жидкость переходит из пара в жидкость и возвращается в исходное положение.

Это непрерывный процесс, который эффективно охлаждает электрические шкафы.

Что такое термоэлектрический охладитель шкафа?

Термоэлектрические охладители, также называемые кулерами Пельтье, от эффекта Пельтье, - это специальные типы систем охлаждения, разработанные для суровых и опасных сред.

Принцип работы термоэлектрических шкафов-охладителей зависит от эффекта Пельтье.

Эффект Пельтье утверждает, что когда вы прикладываете напряжение к месту соединения двух материалов, тепло либо поглощается, либо отводится.

Подразумевается, что при передаче тепла от одного электрического спая к другому будет разница температур.

По мере протекания тока и передачи тепла от одного соединения к другому будет возникать охлаждающий эффект.

Эффект Пельтье лежит в основе проектирования термоэлектрических кондиционеров. Тем не менее, вы можете использовать эффект Пельтье для контроля температуры и нагрева.

Как работают вихревые охладители шкафа автоматики Vortex?

Охладитель шкафа Vortex

Вихревые системы охлаждения используют несколько уникальный принцип.

В нем используется система под давлением, чтобы шкаф управления с электронными компонентами оставался сухим и чистым.

Кроме того, большинство охладителей вихревых корпусов регулируют диапазон рабочих температур с помощью термостата. Для обеспечения равномерного воздушного потока охладители вихревых корпусов зависят от компрессоров.

Они используют вихревую трубку Ранка-Хилша (вихревую трубку), которая создает эффект завихрения.

Эффекты завихрения разделяют сжатый воздух на два потока - горячий и холодный.

Поток горячего и холодного воздуха

В результате система охлаждения кожуха кондиционера Vortex вызывает высокоскоростной вращающийся воздушный поток, стекающий вниз к вихревой трубке и в электрический кожух.

На этом этапе происходит череда событий:

Часть отработанного воздуха с немного повышенной температурой выходит через игольчатый клапан горячей трубы.

Оставшийся воздух будет проходить через вихревую трубку в центре входящего вращающегося воздушного потока с низкой скоростью.

Происходит передача тепла от медленно движущегося воздуха к высокоскоростному вращающемуся воздуху.

На этом этапе холодный воздух поступает к генератору и выходит через выпускное отверстие для холодного воздуха.

Конструкция охлаждения корпуса Vortex A / C такова, что в кулере встроен выхлоп.

Следовательно, для таких электрических шкафов вентиляционные отверстия не нужны.

В то же время положительный эффект продувки удаляет грязь и мусор из корпуса.

К концу процесса он сохраняет компоненты корпуса прохладными и чистыми.

Сравнение кондиционера электрического шкафа и вихревого охладителя шкафа. Как они сравниваются?

Кондиционеры шкафа управления

Вихревые охладители электрического шкафа

Большой размер для такой же холодопроизводительности

Небольшой размер для такой же холодопроизводительности, поэтому подходит для ограниченного пространства

Может быть вариант с подогревом

Зависит от хладагента и спиралей для охлаждения корпуса

Зависит от сжатого воздуха и вихревых трубок для охлаждения корпуса

Требуется прямое электрическое подключение

Может не требовать прямого электрического подключения

Имеет движущиеся части, такие как система вентилятора

Почти не имеет движущейся части

Может работать где угодно

Работает там, где есть источник сжатого воздуха

Термоэлектрические кондиционеры безвредны для окружающей среды, а в компрессорных установках используются хладагенты.

Требуется высокая энергия для охлаждения корпуса

Портативный только при наличии мобильной компрессорной системы.

Производит много шума

Может быть электромеханическим или твердотельным

В основном пневматические системы

Стоимость эксплуатации и первоначальной установки невысока.

Стоимость эксплуатации очень высока, однако при наличии существующей системы воздушного компрессора первоначальная стоимость установки очень низкая.

Система охлаждения электрического шкафа: полное руководство по часто задаваемым вопросам

Зачем вам нужна система охлаждения электрического шкафа?

1. Контроля максимальной внутренней температуры шкафа до рекомендуемого порога

2. Удаления доступа тепла из электрического шкафа. Избыточное тепло может исходить из окружающей среды или рассеиваться электронными компонентами.

3. Уменьшения выхода из строя компонентов из-за чрезмерного нагрева

4. Более низкой стоимости эксплуатации электрических шкафов и систем

5. Предотвращения выхода из строя, вызванного перегревом

6. Увеличения срока службы электронных компонентов

7. Исключения возможности возникновения пожара из-за перегрева

Кроме того, в процессе охлаждения электрического шкафа вы защитите его от грязи, агрессивных паров, мусора и т. д.

В конечном итоге вы сэкономите деньги и время, а значит, оптимизируете операции.

Как полностью интегрировать электрические шкафы с системами охлаждения?

Существует множество систем охлаждения электрических шкафов и аксессуаров, таких как кондиционеры, вентиляторы, системы вентиляции с фильтрами, вихревые охладители и т. д.

Поэтому, объединяя электрический шкаф с системой охлаждения, вы должны выбрать набор аксессуаров, которые оптимально отводят излишки тепла от шкафа.

Для этого необходимо учитывать такие факторы как:

Сертификация система охлаждения корпуса
Система охлаждения, гарантирующая оптимальную производительность
Тепловая нагрузка электрического шкафа
Автоматизация (при необходимости) с возможностью управления всеми / некоторыми операциями удаленно или автоматически
Охлаждение и защита корпуса от попадания грязи или воды
Понимая окружающую среду, вы можете выбрать систему охлаждения корпуса с открытым или закрытым контуром.
Система охлаждения должна соответствовать требованиям CE, NEMA и IP.
Точное место для установки системы охлаждения электрического шкафа

Благодаря всему этому вы можете выбрать и установить систему охлаждения корпуса для оптимального контроля температуры.

Как тепло повреждает электрические компоненты?

Избыточный нагрев из-за перегрева приведет к частичному или полному выходу из строя электронных компонентов.

Сгоревший электрический компонент
Ухудшение материалов электронных компонентов, которое может проявляться в виде деформации, трещин, расширения, изменения цвета и т. д.
Отказ электронного компонента
Неточная передача сигнала или нарушение целостности сигнала
Повышенная нагрузка, препятствующая нормальной работе

Перегрев может вызвать взрыв или пожар, что в конечном итоге приведет к травмам и повреждению компонентов.

Некоторые из основных причин нагрева — это пробой изоляции, неадекватная система охлаждения, плохие соединения и избыточные токи.

Что такое охлаждение корпуса?

Охлаждение корпуса — это процесс поддержания нормальной рабочей температуры внутри электрического шкафа.

Оно направлено на защиту корпуса и электрических компонентов от высоких внутренних тепловых нагрузок, которые могут вызвать поломку / отказ компонентов, перегрев или пожар.

Существует множество механизмов охлаждения корпуса, таких как охлаждение с обратной связью, охлаждение с естественной конвекцией и охлаждение с принудительной конвекцией.

Система охлаждения корпуса с открытым или закрытым контуром. Как они сравниваются?

Замкнутая система охлаждения электрического шкафа

Система охлаждения электрического шкафа с открытым контуром

Подходит для суровых и агрессивных сред, где корпуса NEMA 4x являются идеальным выбором

Рекомендуется для нормальных наружных и внутренних условий с благоприятной окружающей средой (чистые и прохладные окружающие области), например, где вы можете использовать корпус NEMA 1.

Высокая начальная стоимость установки

Стоимость первоначальной установки невысока.

Полностью изолирует окружающую среду от внутренней части шкафа, т.е. воздух внутри шкафа не смешивается с окружающей средой.

Окружающий воздух и воздух корпуса смешиваются, следовательно, он не изолирует две среды.

Может достигать очень низкой рабочей температуры ниже окружающего воздуха

Невозможно снизить внутреннюю температуру шкафа ниже температуры окружающего воздуха.

Лучше всего подходит для высоких тепловых нагрузок

Подходит для низких тепловых нагрузок

Полная изоляция корпуса исключает попадание грязи, агрессивных паров, грязи, газов или водяного пара.

Грязь, коррозионный пар, влажность или грязь могут проникнуть в электрический шкаф.

Примеры включают теплообменники и кондиционеры.

Примеры включают вентиляторы с фильтрами и системы вентиляции, такие как решетки.

Где можно установить системы охлаждения электрических шкафов?

Лучшее расположение будет зависеть от конструкции электрического шкафа и типа системы охлаждения.

Например, большинство охлаждающих вентиляторов корпуса находятся в нижнем углу электрических шкафов, а выпускные решетки - в верхней части.

С другой стороны, закрытые кондиционеры всегда находятся в центре.

Тем не менее, как показывает практика, система охлаждения корпуса должна обеспечивать оптимальный поток воздуха и охлаждение.

Есть ли у систем охлаждения шкафа возможность удаленного мониторинга?

Некоторые системы охлаждения шкафа, например системы с замкнутым контуром, имеют возможность удаленного мониторинга.

Однако большинство систем охлаждения с открытым контуром не имеют этой функции.

При импорте электрического шкафа с системой охлаждения укажите, нужна ли вам возможность удаленного мониторинга.

Что такое вентилятор с фильтром для бокового монтажа?

Это системы охлаждения, которые можно установить на стене панели электрического шкафа.

Как следует из названия, у них есть как вентилятор, так и система фильтров.

Они поставляются в полностью собранном виде, поэтому вы закрепите их на корпусе и подключите источник питания.

Боковой вентилятор корпуса с фильтром

Что такое направленный охлаждающий вентилятор для электрических шкафов?

Направленные охлаждающие вентиляторы выдувают воздух в определенном направлении к электрическому шкафу.

Они являются идеальным выбором для устранения горячих точек в электрических шкафах.

В зависимости от конструкции и размера, вы можете установить его на DIN-рейку или стену электрического шкафа.

Направленный вентилятор

Могут ли вентиляционные отверстия и решетки охладить электрический шкаф?

Да, вентиляционные отверстия и решетки являются важными частями систем вентиляции и охлаждения электрических шкафов .

Вентиляционные отверстия в электрическом шкафу

В электрических шкафах, которые зависят от систем охлаждения естественной конвекцией, вентиляционные отверстия и решетки обеспечивают свободный поток воздуха.

Холодный окружающий воздух поступает в корпус, обеспечивая необходимое охлаждение.

Какая система охлаждения корпуса лучше всего подходит для опасных зон?

Выбирайте охлаждение электрических шкафов кондиционерами.

Система охлаждения с замкнутым контуром

Они полностью изолируют окружающую среду от внутренней части электрического шкафа.

Следовательно, не будет попадания пыли, грязи, влаги, агрессивных газов или избыточного тепла из внешней среды в корпус.

Насколько эффективна система охлаждения электрического шкафа?

Степень эффективности будет зависеть от таких факторов:

Тип систем охлаждения электрического шкафа - используете ли вы вентиляторы, кондиционеры или другие системы вентиляции.
Размер электрического шкафа
Компоненты электрического шкафа
Окружающая среда вокруг электрического шкафа

Как правило, современные системы охлаждения электрических шкафов полностью интегрированы, чтобы обеспечить эффективный и экологичный механизм охлаждения.

Чтобы узнать о ваших уникальных требованиях к охлаждению электрического шкафа, обратитесь к производителю, который разработает для вас экологически безопасное решение.

Где можно использовать систему охлаждения электрического шкафа с термостатическим управлением?

Системы охлаждения с термостатическим управлением подходят для тех случаев, когда вы хотите поддерживать температуру в определенном диапазоне.

Термостат будет включать / выключать систему охлаждения корпуса в зависимости от требований калибровки.

Кроме того, они подходят для электрических шкафов в агрессивных средах, в системах охлаждения с обратной связью.

Что такое система охлаждения герметичного корпуса?

Это система охлаждения шкафа с ограниченной производительностью, которая полностью изолирует внутреннюю и внешнюю среду шкафа, одновременно эффективно удаляя избыточное тепло из шкафа.

Герметичные системы охлаждения шкафа экономичны и подходят там, где внутренняя температура шкафа выше, чем температура внешней среды.

Являются ли вентиляционные системы частью системы охлаждения корпуса?

Да. Системы вентиляции являются неотъемлемой частью систем охлаждения электрических шкафов, в частности:

1. Охлаждение с естественной конвекцией - холодный воздух вокруг шкафа свободно поступает и выходит через отверстия или вентиляционные системы шкафа.

2. Принудительное конвекционное охлаждение - вентиляторы и нагнетатели электрического шкафа всасывают окружающий воздух (холодный) и заставляют его входить и выходить из шкафа через решетки и вентиляционные отверстия.

Охлаждающий кожух через систему вентиляции

Таким образом, системы вентиляции обеспечивают путь, по которому воздушный поток входит в электрический шкаф и выходит из него.

Насколько быстро электрический шкаф устранит нежелательное тепло?

Это будет зависеть от стратегии управления температурным режимом электрического шкафа.

То есть с эффективной системой охлаждения электрического шкафа и правильным пониманием тепловой нагрузки это займет несколько минут.

Чтобы быстрее устранить нежелательное нагревание, выберите систему охлаждения, которая точно соответствует техническим характеристикам электрического шкафа.

Как часто следует обслуживать систему охлаждения корпуса?

Временной интервал будет зависеть от:

Где вы установили электрический шкаф - снаружи, в помещении или во взрывоопасной среде
Тип системы охлаждения корпуса — это могут быть кондиционеры, фильтры вентиляторов, решетки и т. д.
Характер технического обслуживания - это может быть генеральная очистка, удаление конденсата или замена деталей.

Как правило, у вас может быть график регулярного обслуживания и очистки, который варьируется от 7 дней до 1 или 2 месяцев.

Вам следует узнать у производителя о рекомендуемом графике чистки и обслуживания систем охлаждения корпуса.

Как сравнить системы охлаждения шкафов с температурой выше и ниже окружающей среды?

Вы можете классифицировать системы охлаждения электрического шкафа как:

Конвекционные системы охлаждения воздухом снаружи шкафа - здесь температура внутри электрического шкафа выше, чем внешняя температура (температура окружающей среды). К системам охлаждения этой категории относятся вентиляторы с фильтрами, охладители с тепловыми трубками и радиаторы.
Замкнутые системы охлаждения - здесь температура внутри электрического шкафа ниже, чем температура окружающей среды (температура окружающей среды). Это означает что такие типы охлаждения, как естественная конвекция и принудительная конвекция не может обеспечить эффективное охлаждение. Некоторые из основных систем охлаждения корпуса в этой категории включают теплообменники жидкость-воздух, вихревые охладители, термоэлектрические охладители и кондиционеры.

Как работают радиаторы корпуса?

Радиаторы представляют собой плоские или выступающие (с ребрами) металлические конструкции, которые «улавливают» тепло из окружающего воздуха и отводят его, создавая охлаждающий эффект.

С помощью механизма вентилятора радиаторы корпуса будут проводить тепло от корпуса к окружающей среде.

Этот эффект охладит электрический шкаф.

Что такое горячая точка в электрическом шкафу?

Иногда внутри электрического шкафа могут быть участки, которые невозможно охладить за счет естественной конвекции, что приводит к накоплению тепла.

Такие участки называют горячими точками.

В основном они возникают из-за ограниченного потока воздуха внутри электрического шкафа или поднутрений.

Если вы хотите узнать, есть ли горячие точки в электрическом шкафу, используйте любой из следующих методов:

Моделирование теплопередачи
Инфракрасное тестирование
Тепловидение

Как уменьшить количество отказов вентилятора охлаждения корпуса?

1. Регулярно обслуживайте вентилятор охлаждения корпуса

2. Перед установкой проверьте мощность вентилятора электрического шкафа.

3. Устраните неисправность охлаждающего вентилятора в соответствии с рекомендациями производителя.

4. Покупайте качественные вентиляторы для охлаждения корпуса, соответствующие рыночным стандартам и нормам.

5. Не злоупотребляйте вентилятором и не эксплуатируйте его без надобности, чтобы снизить скорость износа.

6. Вентилятор охлаждения корпуса должен работать только в тех условиях, которые рекомендованы производителем.

7. Только обученные техники должны обслуживать, заменять или регулировать вентилятор охлаждения корпуса.

Каковы распространенные ошибки при выборе системы охлаждения электрического шкафа?

Выбор крупногабаритной системы охлаждения электрического шкафа
Покупка системы охлаждения распределительного шкафа перед расчетом внутренней тепловой нагрузки электрического шкафа
Использование кондиционеров в вентилируемых электрических шкафах
Несоблюдение степени защиты IP и NEMA
Предположение, что любая электрическая система охлаждения может работать с любым корпусом
Несоблюдение технического обслуживания и ремонта системы охлаждения корпуса
Наем неподготовленных технических специалистов для установки или модернизации системы охлаждения корпуса
Выбор более дешевой и некачественной системы охлаждения корпуса
Игнорирование воздействия окружающей среды на охлаждение и обогрев электрического шкафа
Несоблюдение допустимых тепловых пределов

Каковы преимущества системы вентиляции и фильтрации?

Вентилятор с фильтром электрического шкафа

Системы вентиляторов и фильтров обеспечивают эффективное принудительное конвекционное охлаждение в электрических шкафах.

В состав системы вентиляции и фильтрации корпуса входят:

Система решетки, которая позволяет воздуху поступать в электрический шкаф
Система фильтрации, которая удаляет возможные загрязнения, такие как грязь, пыль и влага.
Система вентилятора, которая обеспечивает циркуляцию воздуха в электрическом шкафу

Что такое управление температурным режимом электрического шкафа?

Это процесс мониторинга, оценки и управления внутренней температурой электрического шкафа.

Процесс включает в себя надлежащий анализ температуры снаружи и внутри электрического шкафа.

Он направлен на достижение баланса, который обеспечит оптимальную температуру, которая предотвратит перегрев и максимизирует работу компонентов корпуса.

Какие системы охлаждения шкафов предлагает компания ОША?

Мы предлагаем ряд решений для охлаждения корпусов, таких как вентиляторы, системы фильтрации, теплообменники, системы вентиляции, также мы можем предложить вам решения для охлаждения, такие как кондиционеры, радиаторы и вихревые охладители среди прочего.

Наши специалисты помогут вам определить подходящую систему охлаждения электрического шкафа в зависимости от вашей среды и тепловой нагрузки.

Производит ли ОША собственные системы охлаждения корпусов?

Компания ОША производит обогреватели шкафов управления ОША , а другие товары для обеспечения микроклимата в шкафу управления, такие как терморегуляторы и системы охлаждения мы закупаем у ведущих мировых производителей.

У нас хорошие рабочие отношения с нашими партнерами, и ОША обязательно предоставит вам лучшую систему охлаждения корпуса.

Краткий экскурс в системы охлаждения ЦОД. Плюсы и минусы

Как-то так получилось, что на Хабре объявили день охлаждения ЦОД.

Надо поучаствовать, т.к. в этой теме я уже скоро два десятка лет.
КДПВ — маленькая.

Экскурс — краткий. Очень краткий.

Фреон

Старый добрый. Он же DX. Он же прямое расширение. ~~Он же Гога.~~

Дешево и сердито;
Просто организовать любую степень надежности для получения сертификата от Uptime Institute;
Сложно в мире найти место, где нет специалиста, который бы мог это обслужить и/или отремонтировать.

Тот же DX, но в шкафу кондиционера стоит еще один теплообменник, в котором живет раствор (этилен) гликоля. При температурах ниже примерно на пять градусов от «уставки» — фреоновый контур отключается, включается помпа в «гликолевом контуре» и все расходы на охлаждение — электричество на работу помпы и вентиляторов.

Все то же, что и для фреона, т.к. если с гликолевым контуром проблемы, примерно всегда автоматически возвращается в работу фреоновая часть кондиционера;
Заметное снижение (что хорошо) PUE даже в жарких странах;
При правильном резервировании в гликолевой части, не требуется использование низкотемпературных комплектов во фреоновой части. Мелочь, но в Норильске, например, может оказаться полезно.

Как повезет. В зависимости от прошивки, настроек, производителя, можно получить все минусы фреоновой системы летом, а зимой получить все минусы чиллерной системы с фрикулингом (будет описано чуть ниже). Как минимум — летом будут все проблемы с обеспечением бесперебойного питания;
Усложнение внутреннего блока системы с соответствующим уменьшением количества мастеров, которые возьмутся его ремонтировать;
Удвоение трубопроводов (не совсем, но все же. );
Удвоение пространства под внешние блоки (почти всегда), т.к. к конденсаторам фреонового контура добавляются драйкулеры гликолевого контура;
Как результат всех вышеперечисленных минусов — система дороже в проектировании, строительстве и эксплуатации.

Тут можно писать цикл статей на год ежедневных публикаций. Ну или очень толстый учебник.
Есть масса вариантов реализации.

Чиллер — устройство для охлаждения жидкости и поддержания заданной (низкой) температуры жидкости на выходе.

В результате система охлаждения состоит из чиллеров, которые охлаждают воду, трубопроводов с арматурой и очень простых кондиционеров (часто можно встретить в русскоязычных источниках слово «доводчик») в которых стоит теплообменник вода-воздух, регулирующий клапан и вентилятор.

В глобальном плане, то, что описано в плюсах-минусах в чистом виде уже почти никогда не применяется.

За счет большей теплоемкости воды, примерно полное отсутствие проблем при сильно переменных нагрузках. Особенно если применен следующий плюс;
Можно в контур поставить бак. Большой. Или очень большой. Почти бесплатный на фоне цены чиллеров. И охлажденную воду сливать сначала туда. Тогда, при любых проблемах в системе охлаждения или энергоснабжения, достаточно обеспечивать циркуляцию жидкости в контуре, чтобы компьютеры не перегрелись сразу, за 15-40 секунд, как для обычного суперкомпьютера, например, а перегрелись через 15-20 минут за которые уже даже спящий админ проснется и или все починит, или все погасит.
Для обеспечения бесперебойности достаточно запитать от ИБП циркуляционные насосы. Если насосы с частотным регулятором, то даже не нужно давать запас на пусковые токи;
Да, для обслуживания нужно больше специалистов, нужен кроме фреонового кондиционерщика еще и сантехник, но трудно найти на планете место, где нет хотя бы одного квалифицированного сантехника.

Очень сильно зависят от того, как устроена система. Слишком много вариантов реализации;
В общем случае — заметно дороже фреоновой системы;
В больших системах приходится делать два контура — гликолевый «на улицу» и через теплообменник «водяной» внутри ЦОД/здания;
PUE такой же или хуже, чем у «фреонки». Т.к. к фреонке добавляются циркуляционные насосы.

Вариант 1. Который не такой хороший.

Это чиллерная система. Но в ней есть или отдельная группа драйкулеров, или встроенные в общий конструктив драйкулеры, на которые система переключается в момент, когда вся необходимая мощность охлаждения может быть обеспечена фрикулингом.

«Пол года плохая погода, Пол года совсем никуда»… Пока плохая погода, холодно и мерзко на улице… охлаждение почти бесплатное. Работают только насосы и вентиляторы;
Простая реализация для большинства вариаций чиллерных систем;
Севернее Сочи — вполне неплохой PUE.

Только то, что есть более правильный вариант, если по большому счету.

До относительно недавнего времени — было только у одного производителя. Толи сейчас патенты истекли, толи все лицензию купили, но вариантов стало больше.

Все, что и для чиллерной системы с фрикулингом;
В дополнение, если температура воздуха на улице ниже температуры ОЖ на входе в чиллер — жидкость сначала идет в контр фрикулинга. Если после контура фрикулинга жидкость все еще имеет температуру выше уставки — жидкость направляется во фреоновый испаритель и в работу подключается фреоновый контур. Вроде бы мелочь, но для Москвы увеличивает в среднем за год время полезности фрикулинга на 2-4 месяца и, бывает, даже в июле экономит электричество.

Да в общем их нет. (Вы заметили? Это мой любимый вариант!). Да, система получается дороже, чем фреон, и чуть дороже, чем обычная чиллерная система. Но, как ни странно, обычно не дороже, чем «обычная» чиллерная система с фрикулингом.

Есть, грубо, три варианта — роторный теплообменник, открытый воздушный контур и закрытый воздушный контур. Плюс в каждом из вариантов можно добавить «адиабатику»…

Роторный теплообменник

Есть внутренний контур циркуляции воздуха, где нагретый воздух поступает в установку, проходит через половину медлено вращающегося «колеса», где охлаждается и идет в машзал. И внешний контур. Где уличный воздух заходит в установку, проходит через другую половинку медленно вращающегося «колеса», где нагревается, и уходит на улицу. Плюс, обычно, на случай сильно жаркой погоды в систему добавляют испаритель на выходе внутреннего контура и конденсатор на выход внешнего контура.

Хороший PUE;
Примерно замкнутый внутренний контур, увлажнение воздуха требуется редко;
Фреоновый контур используется только в очень жаркую погоду.

Невозможность полной герметичности стыка с теплообменным колесом. В результате, есть перетоки воздуха;
Из-за этого потенциально есть проблемы с пожарными датчиками, когда горит что-то снаружи;
Почему-то производители хотят за эту систему очень много денег. Несмотря на кажущуюся простоту.

Наиболее знаменит Фейсбук, но есть еще несколько производителей и инсталляций. В общем и целом, такой вариант примерно всегда можно загнать в заданные заказчиком рамки «цена-качество».

Очень простая система с точки зрения механики — вентиляторы, две управляемых заслонки;
Дешево при постройке «в чистом поле» (Green Field);
Очень хороший PUE. Затраты только на вентиляторы, увлажнение и фильтры;
Хорошо реализуется для модульных ЦОД и контейнерных майнинг-ферм.

Дождь. Да, он самый: мокрые противные капли воды сверху. Однажды в ЦОД Фейсбук под потолком собралась туча из которой пошел дождь… А всего-то небольшой баг в системе контроля температуры и влажности. ;
Требуется наличие фреоновой системы охлаждения, если температура «за бортом» может быть выше допустимой температуры в машзале;
Требуется иметь 100% мощности на фреоновых кондиционерах если нужно продолжать работать при пожаре снаружи ЦОД (например, для Москвы и окрестностей, на случай горящих торфяников);
Увлажнение в регионах с низкой влажностью может потребовать больших расходов воды.

Как правило, с использованием перекрестноточного теплообменника воздух-воздух. Воздух внутреннего контура охлаждается воздухом внешнего контура. Без адиабатики — примерно те же плюсы и минусы, как и для роторного теплообменника и открытого контура за исключением:

Нет перетоков воздуха;
Сниженные затраты на увлажнение по сравнению с открытым контуром и колесом;
Не требуется менять режим работы при пожарах снаружи.

Температура внутри всегда будет выше температуры снаружи, если не использовать фреоновую систему для доохлаждения в теплое время года. Ну или, плюс к этому, адиабатику.

Общий смысл в том, что теплота испарения воды — примерно, 2.2 МДж на кг. Вода в потоке воздуха почти всегда будет испаряться. Если мы будем распылять воду в потоке воздуха, то мы не только повысим влажность, но и снизим температуру.

При правильной реализации (с закрытым контуром) — для эксплуатации на большей части Европы достаточно 15-20% мощности фреоновой системы от общей мощности системы охлаждения;
При правильной реализации — PUE может быть 1.1 для большей части Европы и ниже для большей части России.

Довольно большой расход воды. Начиная с температур порядка +12 — +14 градусов;
Для Tier III требуется или резервный источник воды, или запас воды на все требуемое время работы от ДГУ (примерно 36 часов… Это очень много воды, зарезервированные насосы для ее подкачки, три крана на каждый тройник и прочие радости Tier III);
В некоторых регионах вода стоит дорого. Очень дорого. И даже не столько «дорого», сколько «большая ценность» и вам просто местные жители устроят небольшой погром, если узнают, что вы эту воду не пьете.

Оно или не совсем прямое, или не совсем водяное. Но…

Нет шума в машзале;
… а что-то еще есть?

Огромное количество стыков, сочленений, трубочек, хомутиков и т.п. Пока нужно охлаждать два-четыре процессора и сопутствующие чипсеты — все здорово. Когда речь заходит о 15000 двухпроцессорных серверов в облачном ЦОД… Вдруг выясняется, что система течет. Всегда. Потому, что сочленений в ней — сотни тысяч. Вы когда-нибудь видели, чтобы сантехник в многоквартирном доме год бухал в подсобке ни разу не выйдя на вызов для устранения течи? Не бывает такого. А в многоквартирном доме, по сравнению с небольшим ЦОД на водяном охлаждении — в сотни раз меньше сочленений и сопряжений, в которых может случиться утечка;
Вода. Любая утечка, протечка, пролив — это как минимум выпадение из работы одной стойки. Если повезет. Как показывает практика ЦОД, использующих такое охлаждение — это, типично, больше суток простоя всей инфраструктуры кучи ЦОДов из-за залитого водой одного из важных коммутаторов.
Большие сложности с материалами. Если в системе есть соприкасающийся с водой алюминий — в системе не должно быть ничего, содержащего медь. Вплоть до того, что нужно очень внимательно подбирать сплавы «нержавейки»;
Что ведет к следующей группе проблем. Делать все радиаторы только из меди — очень дорого. И очень тяжело. Тупо масса стойки получается такая, что проще, вместо усиления перекрытий, залить все подвалы и этажи под машзалом бетоном. Значит будет алюминий. Значит, нужно тщательно выбирать все материалы, которые соприкасаются с водой. В ином случае — все трубки, каналы, радиаторы будут забиты белой кашей. Которая, когда используется правильно в инструменте, называется «корунд»… А это значит еще и сточившиеся крыльчатки у всех насосов. ;
БРС (быстро разъемные соединения). Хорошие за штуку стоят дороже, чем вся стойка вместе с платформами, процессорами, памятью, дисками. А их на стойку нужно хотя бы 80… Все остальные — вызывают те самые простои по несколько дней. И это не говоря про мелочь, что «тех» «хороших» БРС производится мало. Для ракето-носителей и некоторых военных самолетов… БРС от экскаваторов я пробовал. Не подходит. (но это опять отдельная история. )
В любом случае, просто воду использовать нельзя. Это или какой-нибудь раствор из воды, гликоля и ингибиторов коррозии, или дистиллированная вода, или какая-нибудь другая жидкость. Она стоит денег. Даже банальная дистиллированная вода — от 10 рублей за литр. Или система водоподготовки. Которая… (вы не поверите!)… тоже стоит денег!

Их тоже много вариантов. Рассмотрим три наиболее модных и частых.

Погружное охлаждение с использованием минерального масла.

… Интересный вопрос. А они есть? Расскажите мне, пожалуйста, если есть. (и да, я спрашиваю не про масштабы 2-3 юнита, а про масштабы 8000 и больше юнитов. )

Для лично меня самый страшный. Фобия, что ли? Ненавижу, когда у меня руки склизкие и в масле… Если бы не это — крутил бы сейчас счастливо гайки в каком-нибудь автосервисе… ;
Независимо от фобий — все в масле. Маслостойкая спецодежда от ботинок до кепки для каждого, кто заходит в машзал;
Совместимость с пластиками. Никогда нет гарантии, что корпус какого-нибудь конденсатора/резистора/процессора не растает в минеральном масле. И это не гарантийный случай;
Высокая вязкость. Следовательно, высокие энергозатраты на обеспечение циркуляции в системе;
Высокая вязкость. Следовательно, вероятность, что около какого-то горячего элемента на плате будет застой горячей жижи. И да, с этим действительно люди сталкивались, но, извините, подробности «засекречены»;
В любом случае нужен теплообменник и «внешний контур» с раствором гликоля. Иначе — слишком много проблем в зимнее время;
В результате — ценник не сильно отличающийся от чиллерной системы. С кучей проблем и сотрудниками, отказывающимися заходить в машзал. Ну и да, у организации, которая эту штуку пытается торговать… У них на сайте все те же рендеры, которые висели 10 лет назад. Ни одной реальной инсталляции.
Для тех, кто соберется официально запроектировать такую систему и пройти экспертизу — пожарная нагрузка. Масло — с точки зрения закона — горючая жидкость. Дальше начинаются засады — Любые объемы больше примерно 1000 литров — просто так в помещении размещать нельзя. А 1000 литров — это, извините, одна ванна на 24 юнита плюс обвязка. Все, что больше — это проще всего проводить через разработку СТУ. Но это в любом случае — другие требования к смежным помещениям, другие требования к наличию тамбуров, другие требования к расстояниям до эвакуационных выходов. В среднем — если вы ставите контейнер в чистом поле в километрах от жилых домов — есть шанс все официально оформить за более-менее разумные деньги. Если вы пытаетесь такое поставить в Москве, Питере, Екатеринбурге или Новосибирске — не забудьте иметь под рукой запас сухарей на случай внезапного визита из проверяющих органов.

У этой серии жидкостей Новек температура кипения — больше 60C. Соответственно, ванна с Новеком, теплообменник с «водой». Что-то для перемешивания или просто на конвекции.

Работает;
Можно сделать Tier III, хоть и не очень тривиально потом доказать Аптайму, что это Tier III;
Новек на обозримых перспективах типа больших десятков лет не приводит к повреждению корпусов микросхем, окислению контактов и т.п.;
Все еще считается безвредным для хомо-сапиенсов, хотя конкурирующие организации и пытаются рассказывать истории про повреждение печени.
Можно попробовать обойтись без учета пластика и плат серверов в расчете пожарной нагрузки. Вроде мелочь, но иногда это разница между обычными светильниками и на порядок более дорогими взрывозащищенными светильниками.

Цена. Собственно, других минусов пока не встретил. Но если начинать считать окупаемость… Не очень быстро.

Самая классная тема;
Невозможен перегрев компонентов пока не выкипит весь Новек;
Меньший объем Новека по сравнению с погружным охлаждением без кипения/конденсации — а это, потенциально, тысячи долларов на «ванну» разницы в стоимости.

Какой-то другой Новек. Не нашел его номера. Там должна быть температура кипения порядка 40-50 градусов.
Часть Новека испарится и попадет за пределы ванны с теплообменниками. Придется докупать-доливать время от времени;
Ценник. Примерно та же сотня у.е. за кг. Та же плотность в районе полутора кг на литр.
Гонять жижу за 100 у.е. за литр на улицу — слишком дорого. Значит, будут теплообменники, драйкулеры, гликоль, резевированные помпы.
Автоматика, которую для реальных ЦОД никто не делал пока… Мелочь, но быть первым наблюдателем дождя из Новека — хотят не все владельцы ЦОД. Хоть такой дождь, формально, и абсолюто безопасен для электроники.

Вариантов систем охлаждения уже очень много. Прежде, чем принимать окончательное решение по выбору варианта для своего ЦОД — нужно очень внимательно считать деньги. Сколько денег вы готовы вложить сразу, сколько денег вы готовы потратить на то, что ваш ЦОД будет «зеленым», как быстро вы хотите «отбить» свои вложения на «зеленость».

Читайте также: