Вентиляция для серверной комнаты

Обновлено: 25.01.2025

Вентиляция в серверной

Чтобы эффективно решать все перечисленные задачи вентиляция в серверной должна быть качественно спроектирована и смонтирована, отвечать всем требованиям современных строительных норм, которые применяются к системам вентиляции и кондиционирования.

Варианты климатотехники для серверных

В серверных чаще всего применяются такие виды климатического оборудования как подпотолочные и настенные сплит-системы. Каждый вид имеет как свои уникальные технические характеристики, так и преимущества, и недостатки.

Настенные сплит-системы

К преимуществам настенных сплит-систем можно отнести:

Демократичную стоимость;
Функциональность и эффективность;
Компактные габариты, позволяющие экономить пространство.

Подпотолочные сплит-системы

Увеличенные показатели холодопроизводительности;
Равномерное распределение воздушных потоков по всей площади помещения.
Равномерность распространения воздушных масс достигается за счет направленной подачи воздуха вдоль потолочного пространства;
Блоки могут быть смонтированы на значительном удалении друг от друга (до 50 метров).

Прецизионные (высокоточные) сплит-системы

Помимо потолочных и настенных сплит-систем в серверных могут быть задействованы прецизионные сплит-системы – шкафные кондиционеры. Они имеют максимальную производительность и полезную эффективность, их применение в серверной обеспечивает строгое и стабильное соблюдение всех заданных климатических параметров для конкретного помещения. Более того, кондиционеры шкафного типа идеально решают проблему пыли, присутствие которой крайне нежелательно в серверной.

В число преимуществ шкафных кондиционеров стоит занести следующие качества:

Высокую надежность, стабильность, долговечность в эксплуатации. Даже при интенсивных нагрузках и непрерывном режиме работы такие системы способны безупречно выполнять свои функции в течение 20 лет и более;
Сверхточность в соблюдении заданных для помещения климатических параметров: температуры, влажности;
На качество работы системы не влияют резкие температурные перепады;
Система может управляться дистанционно.

Это интересно: Ряд производителей высокотехнологичного оборудования не предоставляет гарантии на свой продукт, если его эксплуатирование будет производиться в помещениях, в которых не оборудована система вентиляции с применением климатотехники прецизионного типа.

Современный потребитель для обустройства серверной может приобрести климатическое оборудование с дополнительным зимним комплектом, в состав которого входит нагревающий элемент для компрессора, слива, а также прибор, контролирующий скорость вращения вентилятора. Зимний комплект поможет защитить чувствительное оборудование от воздействия низких температур и обеспечить его бесперебойную работу даже в самые сильные морозы.

Требования действующих строительных норм

Разработка проектной документации для систем вентиляций и кондиционирования, которые будут эксплуатироваться в серверных помещениях ведется на основе СНиП 2-04*91; 41-01*2003, а также СН 512-78.

В указанных нормативах даются конкретные параметры микроклимата, которые должно поддерживать установленное в серверное климатическое оборудование: значения температуры воздуха, влажности, уровень атмосферного давления, показатель запыленности. Проект вентсистемы разрабатывается с учетом этих параметров и их значений, которые подробно расписаны в СНиПах. Без соблюдения рекомендаций, приведенных в строительных нормах проект не может быть согласован в уполномоченных инстанциях.

Замер параметров, рассмотренных выше, всегда производится при полноценном функционировании установленной техники и всегда на определенной отметке - на расстоянии полуметра от пола в центральной зоне ряда с оборудованием.

Также, согласно указанным нормативам вентиляционная система в серверной должна быть общеобменно приточно-вытяжного типа, с показателем воздухообмена в 1,5-2 крата в час. Перед подачей приточных масс воздуха система должна осуществлять их нагрев или же охлаждение до указанных выше температурных значений. Вытяжные отверстия обязательно обустраиваются над оборудованием с максимальными показателями тепловыделения.

Важно знать: Проект вентсистемы для серверной обязательно должен предусматривать ее эффективное взаимодействие с системами пожарной безопасности. При возникновении возгорания вентсистема должна начинать работать так, чтобы было полностью исключено поступление воздуха к источнику огня.

На вентиляционном оборудовании для серверной нельзя экономить: дешевая климатотехника не сможет обеспечить стабильность работы системы, соблюдение температурных и иных показателей, которые принципиальны для данного типа помещений. Сбои в работе вентиляции в серверной могут привести к порче высокотехнологичного оборудования, ремонт которого может обойтись дороже изначального приобретения качественных и современных кондиционеров.

Оборудование, рекомендации по его размещению

Системы кондиционирования

Обязательно должен быть обустроен резервный узел системы кондиционирования, который будет включаться в работу тогда, когда в функционировании первого узла возникнут сбои. Наличие резерва обеспечит поддержание микроклимата в серверной в экстренных ситуациях.

Специалисты рекомендуют монтировать в серверных минимум две автономных системы, способных работать независимо друг от друга. Рекомендация особенно актуальна для помещений со сверхчувствительной к переменам микроклимата техника, функционирование которое может быть нарушено даже минимальным температурным перепадом. Также следует установить прибор, который будет вести контроль работы систем и при сбое в функционировании одной из них – осуществит запуск резервной.

Если в серверной установлена чувствительная техника, которая может выйти из строя при малейшем повышении температуры воздуха и влажности в пространстве – стоит подумать и об установке резервного источника питания для системы, который предотвратит ее отключение в ситуациях с выключением электричества.

Важно: при разработке проекта вентиляции для серверной следует предусмотреть возможность ремонта климатического оборудования без полного отключения всех узлов системы.

Электроувлажнители

Оптимальная влажность воздуха – этот параметр обязательно учитывается при проектировании вентситем для серверных. Воздух в помещении не должен быть не слишком сухим, ни чрезмерно влажным, поскольку оборудование, устанавливаемое в серверных может чутко реагировать на сухость/влажность воздуха, а также значительные колебания показателя влажности.

Для поддержания показателя влажности в строго определенном диапазоне рекомендуется монтировать в серверных автономную систему, распыляющий элемент которой размещается рядом с кондиционером. Если в серверной монтируется высокоточная вентсистема, электроувлажнитель монтируется в ее воздуховод. Некоторые современные прецизионные системы имеют встроенный электроувлажнитель и это удобно: не придется докупать его отдельно и тратить время на его установку в помещении.

Минимальное присутствие пыли в серверных принципиально для помещений данного типа. Наличие пыли в больших количествах может привести сбои в работе устройств, вызвать повреждения и поломки оборудования. Кроме того, при оседании частиц пыли на поверхности наблюдается значительное понижение самоохлаждающей способности и степени проводимости устройств. Это чревато сокращением срока полезной службы оборудования и затратами на ремонт возникающих неполадок.

Предотвратить подобные проблемы поможет установка в серверной специальных воздушных фильтров. Фильтрующие устройства могут иметь различную очищающую способность. Максимальную эффективность имеют прецизионные модели, способные очищать большой объем воздуха. Применение масляных фильтров в серверных категорически запрещается действующими нормативными документами.

Стоит отметить, что важно при проектировании грамотно определить оптимальную схему воздухообмена. Выбор схемы осуществляется по показателю тепловой нагрузки, которая будет присутствовать в конкретном помещении. Рекомендации по выбору схемы воздухообмена в зависимости от значения тепловой нагрузки подробно описываются в строительных нормативных документах, названия и номера которых были приведены в статье выше.

В качестве заключения

Проектирование и последующий монтаж систем вентиляции и кондиционирования воздуха для серверных должны проводиться профессионалами, обладающими нужным багажом знаний в этой области и опытом работы. Выбирая организацию, которая будет проводить проектные и монтажные работы – отдавайте предпочтение фирмам, которые могут подтвердить квалификацию своих специалистов и имеют лицензию на осуществление данного вида деятельности, имеют определенную репутацию среди потребителей услуги.

Качественно обустроенная вентиляция позволит обеспечить долгий срок полезной службы сложного оборудования, которое устанавливается в серверных. Экономия на проектировании и монтаже систем вентиляции чревата поломками и сбоями в работе оборудования и значительными затратами на его ремонт.

Список эксплуатационных требований для серверной

В начале давайте разберемся и конкретизируем что это такое помещение для серверного оборудования. Серверный кабинет или серверная – это кабинет, в котором располагается серверная техника активного назначения, помимо серверов располагаются устройства пассивного характера, распределительные коробки или патч-панели и так далее. В принципе жестких требований в определении серверного или кроссового кабинета нет. Это определяется по конкретному типу установленного оборудования в кабинете, который будущем будет именоваться серверной или кроссовым помещением. Теперь, когда определи для себя значение серверного кабинета приходит понимание, что для правильного построения и эксплуатации необходимо придерживаться к определенным рекомендациям. Список критериев, рассмотренных в этой статье основывается на стандарте TIA/EIA-569, который является основой размещения серверного оборудования в соответствующем помещении.

Список критериев и требований серверного помещения.

Выбор помещения.

Следует понимать, что серверное помещение нежелательно располагать где попало, поэтому первый критерий рекомендаций будет гласить именно о том, как подобрать кабинет под серверную. В качестве серверного помещения желательно выбрать кабинет, который находится поближе к кабельным каналам. Если нет возможности расположить главный распределительный пункт в серверной, то тогда серверный кабинет должен находится поблизости Main Cross. Не нужно размещать серверное оборудование в кабинетах, находящихся близко к лифту, лестницам, вентиляционным шахтам, а также элементам здания, которые препятствуют расширению серверного помещения в будущем.

Расширение кабинета серверного оборудования.

Согласно первому пункту рекомендаций, серверное помещение следует выбирать с дальнейшей перспективой расширения площади этого кабинета. Это осуществляется с помощью ввода в эксплуатацию пустующих рядом помещений и размещения в них дополнительного, как серверного, так и пассивного компьютерного оборудования.

Предотвращение попадания воды.

Так как в серверном помещении эксплуатируется сложное электронное оборудование понятное дело, что там не должно быть влажности, а тем более протечки воды. Поэтому при выборе серверного помещения не лучшим выбором будет помещение, которое расположено на цокольном этаже, то есть ниже уровня земной поверхности. За исключением того, что это помещение хорошо защищено от воды. Также в серверной нежелательно наличие трубопроводных линий, так как это потенциально опасно возникновению водных образований. Если же все-таки это невозможно избежать, то постарайтесь максимально обезопасить оборудование от попадания воды.

Наличие окон.

По стандартам и рекомендациям в серверном кабинете нежелательно наличие оконных проемов, но понятное, что подобного помещения сегодня практически не найти. Поэтому, выходя из ситуации, можно предпринять любые доступные возможности изолирования попадания солнечных лучей на серверное оборудование.

Дверные проемы.

Ширина дверных проемов желательна не меньше 91 см и высота 2 метра. Помимо габаритов дверь должна надежно закрываться для ограничения доступа к оборудованию сторонних лиц, что по понятным причинам не есть хорошо. В стандартах серверного помещения также разрешено использования двери раздвижного вида. Размах открытия двери рекомендован 1800, а также открытие двери должно осуществляться наружу. Лучше наперед предусмотреть ситуацию, когда необходимо заносить достаточно габаритную технику следует установить двойные двери, которые обеспечат свободный проход. При этом также учитывать размеры двойной двери, ширина 1.82 и высота 2.3 метра.

Отделка помещения.

Критерии и рекомендации не обходят стороной и облицовочную отделку будущего серверного помещения. Таким образом основной рекомендацией в этом направлении будет покрытие стен, потолка и пола веществом, затрудняющее накапливанию пыльных покровов. Необходимо предусмотреть герметичность потолка от попадания протечек воды, при всем этом окраска стен должна быть в светлых тонах.

Повышенная нагрузка на пол.

Скорее всего в серверном кабинете в будущем будет размещено тяжелая техника, например, источники бесперебойного питания в большом количестве, которые разместят в одну монтажную конструкцию. В таком случае рекомендации гласят о проведении предварительных расчетов оптимальной нагрузки на половое покрытие.

Климатические показатели серверного помещения.

Отталкиваясь от объемов обслуживания, можем сделать вывод в каком количестве будет размещено оборудование в серверной. Объемы могу варьироваться от пары до десятков и сотен серверной техники и смежного оборудования. А это значит, что в помещении должно соблюдаться строго климатизированная температура влажности воздуха для нормализированной эксплуатации техники. Именно поэтому установка системы поддержания климата практически обязательна, так как температура в помещении должна придерживаться нормативам круглый год. Нормативные показатели рекомендуемой температуры воздуха 20-25 градусов, а процент относительной влажности от 40 до 56. Установка системы поддержания климата считается верной, когда соблюдаются следующие параметры: высота установки системы над активным оборудованием должна равняться 1.5 метра и находится в зоне вентиляционного выхода. Список критериев требует также организовать повышенное воздушное давление в серверной. Если в кабинете на постоянной основе работает ответственный персонал , то тогда каждый час необходимо обновлять воздух с помощью специализированных систем очистки. В заключение этого пункта стоит отметить, что система поддержки климата в серверном помещении должна работать постоянно, тогда ее необходимо запитать к источнику резервного питания.

Предотвращение вибраций.

Вибрационные колебания отрицательно сказываются на рабочем состоянии не только серверной техники, но и любого технического оборудования. Поэтому важно предусмотреть максимальную амплитуду колебаний не превышающую 0.1 мм при диапазоне частот 25 Гц.

Правильное освещение.

В любых нормативных документах не только, относящихся к серверным, можно встретить этот пункт. Правильное построение светового освещение важный нюанс, которым не стоит пренебрегать в работе. Нормативно верно установленное освещение в серверной считается не меньше 500 люкс. Электрическое питание для световых ламп должно поддаваться от стороннего электрощита, к которому не подключено серверное оборудование. То есть свет должен работать отдельно от активной техники. Все лампы нужно устанавливать исключительно на потолочной поверхности. Для управления светом предусмотреть раздельные переключатели, которые расположить на высоте примерно 1.4-1.6 метров. Категорически запрещено использовать освещение, регулируемых тонов света.

Распределение электропитания, а также розеток.

По рекомендациям стоит предусмотреть установление в минимальном количестве два раздельных набора двойных розеток, которые должны быть запитаны разными электрическими кабелями. При этом они должны подходить для работы с переменным током в 16 ампер. Интервал между блоками розеток должен составлять 1.75-1.8 метров, а высота расположения 0.2 метра. Если на предприятии предусмотрено резервное электропитание, то все розетки должны быть подключены к нему.

Предусмотренное заземление.

В сложно оснащенном техническом помещении таком, как серверный кабинет обязательно должен быть предусмотрен монтаж заземляющей шины. К шине подключить проводники заземления от всего оборудования и монтажных конструкций, на которых расположена техника.

Пожарная безопасность в кабинете серверной.

После проделанных работ по проведению в помещении кабельных линий, закрыть каждое технологическое отверстие, по которому проводился кабель огнестойким специализированным материалом. Это могут быть огнеупорные заглушки, которые при возникновении возгорания увеличиваются в размерах тем самым предотвращают возникновение пожара. Отделка серверного помещения должна также быть из огнеупорного материала и выдерживать возгорание в течении 45 минут. Дверной проем и дверь должны продержаться под натиском огня, как минимум 36 минут, согласно противопожарным нормам. Поэтому желательно установить металлическую дверь толщина, которой 40 мм без пустоты внутри. Альтернативой может послужить деревянная дверь, покрыта листом стали. Если в серверном помещении нет оконных проемов, тогда предусмотреть вентиляцию с автоматическим или ручным запуском, чтобы вытягивать дым наружу здания. Естественно нужно предварительно установить противопожарные датчики, которые срабатывают при обнаружении выделений дыма.

Недоступность свободного доступа.

В серверное помещение не должны попадать посторонние лица, которые ни каким образом не относятся к работе и обслуживанию серверного оборудования. Поэтому на двери помещения обязательно должен присутствовать замок.

Идентификация и наличие маркировки.

В заключении хочется отметить, что данный список критериев можно использовать в технической документации к введению в эксплуатацию серверного помещения. Публикация несет обзорно-обучающий характер и призывает осознать, что серверная это достаточно тонко обустроенный кабинет с кучей нюансов, а не просто каморка, где можно кинуть пару серверов и пусть оно там работает. Отнеситесь со всей серьезностью и сначала поймите, что к чему прежде чем приступить к организации своего рабочего процесса. На этом я с Вами прощаюсь, удачи и успехов.

Нормы и кратность воздухообмена в серверной

Серверная — помещение, в котором сосредоточено большое количество компьютерного или телекоммуникационного оборудования и аппаратуры. Штатный режим работы приборов зависит от условий, в которых они находятся. Система вентиляции способна обеспечить оптимальный режим функционирования аппаратуры, установленной в серверной, но для этого необходимо иметь представление о возможностях системы, требованиях помещения и нормах воздухообмена. Рассмотрим вопрос подробнее.

Микроклимат серверного помещения определяется следующими параметрами:

температура
влажность
чистота воздуха

Состав воздуха

Состав воздуха для аппаратуры не столь важен, но для работающих людей этот фактор имеет важное значение. При этом, чистота и отсутствие пыли позволяют приборам функционировать в оптимальном режиме, поскольку собственные охлаждающие вентиляторы — кулеры — постоянно прогоняют поток воздуха сквозь корпуса оборудования.

Если в воздухе содержится множество взвешенных частиц, то платы приборов быстро покроются слоем загрязнений и начнут сильнее нагреваться. Перегрев приведет к преждевременному выходу из строя, что для серверной недопустимо.

Температура и влажность

Не менее значительными показателями являются температура воздуха , компенсирующая общий нагрев оборудования, и влажность, обеспечивающая эффективное функционирование оборудования. Все параметры должны быть под контролем, для чего в помещении устанавливаются соответствующие датчики, связанные с блоком управления системой. Изменение показаний одного из них вызывает немедленную реакцию аппаратуры управления и корректируется с помощью соответствующих действий.

Помимо вентиляции, должно производиться кондиционирование воздуха, в зимнее время приходится внимательно следить за влажностью и не допускать образования конденсата.

Основные требования и нормы

Требования, предъявляемые к системе вентиляции серверного помещения направлены на создание оптимальных условий для работы оборудования. Основные нормы:

Поддерживать необходимую температуру с помощью одной вентиляционной системы сложно, особенно в летний период. Для серверных комнат рекомендуется использование подпотолочных кондиционеров ( сплит-систем ), наиболее эффективных в подобных условиях. Они способны равномерно распределять потоки воздуха, исключая зоны застоя и повышения температуры, а большое расстояние, на которое можно разнести наружный и внутренний блоки таких систем (до 50 м) позволяет использовать сплит-системы в крупных помещениях.

К рекомендуемым моделям можно отнести также шкафные кондиционеры , отлично удаляющие пыль. Они относятся к прецизионным моделям и имеют массу преимуществ перед остальными видами сплит-систем — высокий ресурс, точность работы, возможность управления с помощью дистанционных средств и способность без заметной реакции переносить значительные колебания температуры.

Кратность воздухообмена

Оптимальным режимом для серверной считается двукратный воздухообмен , при котором весь объем воздуха в помещении дважды в течение часа полностью подлежит замене.

Типы вентиляции

В серверных применяют принудительную приточно-вытяжную вентиляцию . Естественные методы в данном случае не используются из-за неустойчивости и неравномерности охвата площади комнаты. Кроме того, естественная вентиляция не имеет возможности фильтрации поступающего воздуха, что для серверной является критичным.

Используется два способа вентилирования серверной:

сверху-вверх. Применяется при тепловой нагрузке, не превышающей 400 Вт/м2 площади помещения
снизу-вверх. Устанавливается при тепловой нагрузке, превышающей 400 Вт/м2, при этом способе 40% воздуха отводится снизу, а 60% — сверху комнаты

Вытяжные патрубки принято располагать над самыми мощными и нагревающимися приборами. Приточные отверстия располагаются снизу, на стенах или на полу. Окна в серверной должны быть всегда закрыты, весь поступающий извне воздух подлежит тщательной фильтрации.

Повышенное давления воздуха внутри серверной требует наличия обособленной системы дымоудаления , иначе при возгорании все продукты горения начнут активно распространяться по смежным помещениям или коридорам.

Некоторые помещения оборудуются средствами автоматического газового пожаротушения. Для них необходимо организовать вытяжные линии удаления фреона из нижних ярусов помещений и из подпольных отсеков серверной.

Вентиляция серверного шкафа

Серверное оборудование устанавливается в специальные шкафы, служащие для защиты приборов от пыли, создания оптимального микроклимата — температуры, влажности и т.д. Кроме того, серверные шкафы обеспечивают защиту оборудования от механических повреждений. При этом, условия содержания оборудования требуют активного охлаждения, поскольку общеобменная вентиляция в данном случае воздействовать на приборы не может.

Обеспечить оптимальный микроклимат в серверном шкафу, имеющем объем в несколько кубометров, гораздо проще, чем создать требуемые условия во всем помещении. При пользовании таким шкафом можно несколько сократить расходы на создание системы, сосредоточив усилия на обеспечении условий в шкафу. В частности, проще обеспечить кондиционирование, охлаждение небольшого пространства.

Стандартный серверный шкаф имеет собственную систему кондиционирования . Блок питания вынесен наружу и не нагревает внутреннее пространство. Холодный воздух подается из боковых стенок, перегоняется на лицевую панель, а оттуда — на заднюю часть прибора, после чего, уже нагретый, выводится наружу. Конденсат собирается в специальную емкость и удаляется из шкафа. Мощность устройства невелика, всего 4-15 кВт, но эффективность работы достаточна для использования в любой серверной.

Существуют разные типоразмеры шкафов, имеющие конструктивное или габаритное отличие, но способ охлаждения практически везде одинаков и отличается только в мелочах.

Резервная приточно-вытяжная вентиляция в серверной

Требованиями по вентиляции серверных предусмотрено наличие резервной вентиляционной линии . Она необходима для оперативного запуска в случае отказа или выхода из строя основной системы, отчего работа серверной может быть аварийно остановлена. Для исключения возможности остановки рекомендуется создать резервную систему вентиляции, полностью или частично дублирующую основную линию.

Необходимо также организовать резервную линию питания , чтобы при отключении аппаратуры оставалась возможность охлаждать ее и не позволить перегреться. Иначе, при внезапной подаче питания, горячая аппаратура не сможет быстро охладиться, поскольку вентиляционная система обладает некоторой инерцией и не сразу выходит на рабочие параметры.

Примечательно , что резервная вентиляция не обязательна, но резервное питание является абсолютно необходимым элементом оснащения серверной.

Пример расчета

Расчет вентиляции серверного помещения производится по кратностям . Особенность процесса состоит в разных значениях для притока и вытяжки.

Кратность притока принято принимать равной 2,5, тогда как для вытяжки считают двукратный воздухообмен.

Это позволяет гарантированно обеспечить превышение притока, создающее повышенное давление в помещении. Оно необходимо для исключения попадания внешнего воздуха из смежных помещений, не прошедшего фильтрацию и несущего пыль и твердые частицы.

Расчет по количеству работников обычно не производится , поскольку серверная большую часть времени пустует. Производится определение объема помещения, после чего полученная величина умножается на 2 (производительность вытяжки) или на 2,5 (производительность приточной линии). Для обеспечения необходимой температуры выбирается сплит-система или кондиционер, подходящий по рабочим параметрам.

Система вентиляции в серверных и ЦОД

Массовое использование средств коммуникации и интернета требует особое внимание уделять объектам, обеспечивающим хранение, обработку и передачу информации. Это серверные комнаты и крупные центры обработки данных. Важное требование эффективной работы любого компьютерного оборудования — поддержание оптимального микроклимата. Поэтому вентиляция серверной должна обеспечивать необходимые условия для безопасной и продуктивной работы. Разберём этот вопрос детальнее.

Серверная и ЦОД: общая информация

Для хранения, обработки и обмена больших объёмов информации сегодня используется специальное компьютерное оборудование — серверы. Такое оборудование размещается в специальных помещениях — серверных или центрах обработки данных.

Серверными комнатами оборудуются многие компании и производства для эффективного хранения и использования информации. Центр обработки данных — объект более функциональный и крупный. ЦОД используется коммуникационными компаниями для размещения серверного и сетевого оборудования, а также для автоматического подключения абонентов к интернету.

Серверные комнаты должны быть полностью приспособлены для использования в качестве мест размещения важного оборудования. Все параметры должны быть направлены на создание благоприятных условий бесперебойного и безопасного функционирования серверов. И здесь ключевую роль играет система вентиляции, так как работоспособность компьютерного оборудования во многом зависит от температуры в помещении, запылённости и поступления свежего воздуха.

Задачи вентиляции в серверных и ЦОД

Вентиляция ЦОД предназначена для решения следующих задач:

Поддержание оптимального уровня температуры — охлаждение или нагрев воздуха в помещении.
Контроль за влажностным режимом — увлажнение или выведение излишков влаги.
Подача свежего воздуха.
Выведение отработанных воздушных масс.
Очистка воздуха от пыли и других частиц, способных повлиять на работу оборудования в серверной.

Почему так важно организовать грамотную систему вентиляции в ЦОД? Значение вытекает из задач и заключается в следующем:

Для охлаждения рабочих деталей серверного оборудования используется воздух. В результате отработки воздушных масс они нагреваются. Если не охлаждать воздух, произойдёт перегрев приборов. Слишком низкие температуры также приведут к снижению работоспособности серверов. Поэтому так важно поддерживать оптимальную температуру.
Не менее опасна для оборудования влажность. Повышенная концентрация влаги приводит к образованию конденсата, который неминуемо приведёт к поломке. Низкие показатели влажности воздуха способствуют накоплению статического электричества. Статическое электричество губительно для рабочих схем и элементов.
Пыль оказывает двойное негативное воздействие на компьютерное оборудование. Её скапливание на элементах может привести к механическим повреждениям рабочих деталей. Кроме того, пыль существенно снижает показатели охлаждения оборудования.

При монтаже системы вентиляции нужно учитывать ряд факторов:

форма помещения;
высота потолков в помещении — высокие потолки способствуют застаиванию горячего воздуха, низкие — затрудняют движение воздушных потоков;
наличие фальшпола — поднятый пол, необходимый для размещения инженерных сетей и «скрытого» их подведения к оборудованию;
расположение электрических узлов и кабелей;
высота телекоммуникационных стоек и инвентаря, где будет установлено серверное оборудование;
наличие окон — рекомендуется выбирать помещения, где таковые отсутствуют.

Основные требования по обустройству серверных помещений изложены в специальных стандартах (AN-SI/EIA/TIA 568A, 569, 570, 606, 607). Требования к вентиляции серверных обговорены и в соответствующих СНиПах.

Ключевые требования, предъявляемые к вентиляции в ЦОД:

Наличие резервных мощностей.
Оборудование системы контроля за параметрами микроклимата в серверной.
Автоматическая система планового и аварийного переключения работы от основной линии вентиляции к дублирующей.
Наличие фильтрующего, температурного (охлаждающего) и влажностного оборудования в системе.

Виды систем воздухообмена

Системы вентилирования серверных комнат и ЦОД классифицируются в зависимости от применяемого в них оборудования. В системах воздухообмена используются:

настенные сплит-системы;
подпотолочные сплит-системы;
шкафные (прецизионные) кондиционеры.

Настенное оборудование подойдёт для серверных комнат небольшой площади. Такие кондиционеры не занимают много места. Минусами настенных сплит-систем являются ограниченность длины фреоновой трассы и ограниченные возможности хладовыделения. Максимальная производительность не превышает 10 кВт.

Подпотолочные сплит-системы позволяют существенно повысить объёмы хладовыделения. Расположение в потолочном пространстве позволяет обеспечить равномерное распределение воздушных потоков во все стороны. Технические возможности таких систем дают возможность разнести внешний и внутренний блоки на большое расстояние (до 50 метров).

Шкафные системы оптимально подходят для обустройства серверных. Они точно контролируют и изменяют до заданных величин ключевые параметры микроклимата, обеспечивают высокий уровень фильтрации проходящих воздушных масс. Главный минус прецизионных кондиционеров — высокая стоимость.

Прецизионные кондиционеры обладают несколькими преимуществами по сравнению с аналогами:

Надёжность.
Безопасность.
Длительный срок эксплуатации даже при постоянной загруженности (до 20 лет).
Поддержание заданных параметров с точностью до 0,5 градуса температуры и 5% влажности.
Устойчивость работы в условиях резких температурных перепадов.
Удобная система автоматического, дистанционного управления, контроля и мониторинга.

*ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ: Некоторые производители электроники отказывают в гарантийном обслуживании своего оборудования, если его эксплуатируют в помещении с отсутствием прецизионного оборудования.

Ведущие производители прецизионных кондиционеров:

STULZ.
UNIFLAIR.
CLIMAVENETA.

Устройство и принцип работы систем

Используются две основные схемы оборудования вентиляции серверной:

«сверху — вверх»;,
«снизу — вверх».

Схема «сверху — вверх» рекомендуется для применения в помещениях с небольшим тепловыделением. Схема «снизу — вверх» или комбинированная оптимальна для помещений, где тепловыделение существенное. При такой системе воздух удаляется в следующих пропорциях:

30—40% в нижней части пространства серверной;
60—70% из верхних участков помещения.

Помещение серверной обустраивается контуром приточно-вытяжной вентиляции. Каналы вытяжки монтируются над (рядом) с объектами наибольшего теплового выделения. Таким образом, максимально быстро отводятся наиболее нагретые воздушные массы.

Принцип работы вентиляции в серверной с установленным прецизионным кондиционером и фальшполом:

Серверное оборудование устанавливается на специальных стойках рядами.
В местах выхода нагретых масс из серверов в потолке оборудуются вытяжные каналы.
Вытяжные каналы по потолку идут к прецизионным системам.
Прецизионная система осуществляет очистку, увлажнение/обезвоживание, охлаждение воздушных масс до параметров, установленных в настройках системы управления.
Воздух с нужными параметрами выводится под фальшпол и направляется к местам расположения серверов.
Через специальные решётки в полу воздух поднимается к серверам.
Получается циклическая система, которая может дополняться линиями приточно-вытяжной вентиляции.

Серверная оборудуется приточно-вытяжной вентиляцией

Расчёт параметров вентиляции в серверной

При расчёте параметров вентиляции ЦОДов необходимо рассматривать мощности не только имеющегося оборудования, но и мощности, которые могут потребоваться для размещения информации через несколько лет (не менее 5). Обычно характеристики, количество каналов и вентилируемого оборудования автоматически удваиваются исходя из имеющихся расчётных данных.

Так, в небольшом центре обработки данных с потреблением менее 5 кВт для вентиляции на противоположные от серверов стены монтируются кондиционеры. Если нужен один прибор, устанавливается два. Их работа настраивается попеременно: один день функционирует первый, следующий день — второй. Такой подход позволяет решить несколько задач:

равноценный износ;
резерв времени на ремонт одного из кондиционеров;
эффективная работа в условиях резкого изменения характеристик (увеличение количества серверов, высокая температура на улице).

В центрах обработки данных с потреблением более 5 кВт необходимо устанавливать прецизионные кондиционеры. Прецизионный кондиционер — тип оборудования, который «умеет» не только нагревать или охлаждать, но и автоматически поддерживать микроклимат в помещении сразу по нескольким параметрам: температуре, влажности, подвижности воздушных масс.

Для нормальной работы серверов нужно соблюдать определённый температурный режим. Нормальной для работы считается температура в районе — 18—25 градусов, при условии изменения температуры не более чем на 2 градуса каждые 60 минут.

Влажность при этом должна варьироваться в рамках 45—60%. Учитывается показатель движения воздушных масс. Оптимальная скорость потока — 0,2 м/с. Такой режим позволяет избежать остановок в работе оборудования по причинам:

переохлаждения;
накопления конденсата из-за влажности;
возникновения статического электричества;
перегрева.

Обязательно рассчитывается резервная линия вентилирования. Она должна обладать потенциалом около 30% от производительных возможностей основных линий воздухообмена.

Важным параметром расчётов системы является кратность воздухообмена. Под кратностью понимается единица измерения, показывающая, сколько раз в помещении полностью сменились воздушные массы за установленную единицу времени.

Для ЦОД рекомендуется соблюдать следующие показатели кратности:

Приточный контур — 2,5.
Вытяжной — 2.

Показатели кратности могут изменяться в технических условиях оборудования серверной исходя из размерных параметров помещения, его конструктивных особенностей, используемого оборудования для вентилирования и кондиционирования.

Размеры серверной влияют на параметры вентиляции