Aktualności
Dom / Aktualności / Wiadomości branżowe / Klimatyzacja szaf serwerowych: metody chłodzenia, przewodnik CFM i najlepsze praktyki
Jest to sytuacja znana administratorom IT: szafa o wysokości 42U znajdująca się w pobliżu rogu serwerowni działa dobrze przez większą część roku, a latem zaczyna wyświetlać ostrzeżenia o temperaturze. Termostat pokojowy wskazuje 22°C, ale powietrze wpadające do przełączników ma temperaturę powyżej 30°C. Problemem nie jest wydajność chłodzenia pomieszczenia – lecz klimatyzacja montowana na poziomie szafy lub jej brak.
Klimatyzacja szafy serwerowej oznacza zarządzanie ciepłem na poziomie szafy: dostarczanie wystarczającej ilości chłodnego powietrza z przodu szafy, usuwanie gorącego powietrza wylotowego z tyłu i wybór sprzętu obsługującego ten przepływ powietrza. W tym przewodniku opisano, jakich obciążeń cieplnych można się spodziewać, jak obliczyć wymagania dotyczące chłodzenia i przepływu powietrza oraz które elementy szafy faktycznie poprawiają wydajność cieplną.
Temperatura na wlocie stojaka nie jest taka sama jak temperatura pokojowa. Komitet Techniczny ASHRAE 9.9 zaleca utrzymywanie temperatury powietrza wlotowego sprzętu IT w zakresie od 18°C do 27°C (64,4–80,6°F). Gdy w szafach nie ma odpowiedniego zarządzania przepływem powietrza, gorące spaliny mogą krążyć nad górą i wokół boków szaf, podnosząc temperaturę na wlocie znacznie powyżej średniej w pomieszczeniu.
Dwa fakty wyjaśniają, dlaczego chłodzenie na poziomie szafy ma znaczenie:
Dzięki temu stojak może dobrze wyglądać na termostacie pokojowym, jednocześnie tworząc gorące punkty w górnej części szafki. Dzięki planowemu chłodzeniu na poziomie szafy te gorące punkty nie ulegają awariom.
Punktem wyjścia jest obciążenie cieplne. Prawie cała energia elektryczna pobierana przez serwer lub przełącznik jest przekształcana na ciepło, dzięki czemu można oszacować moc cieplną szafy, sumując pobór mocy każdego zainstalowanego urządzenia.
Typowa moc cieplna według typu urządzenia; reprezentatywne wartości pełnego obciążenia dla typowego sprzętu stojakowego.
Gdy już uzyskasz całkowitą liczbę kilowatów, przydatne będą dwie konwersje:
| Obciążenie stojaka | Moc cieplna (BTU/godz.) | Około. wymagany przepływ powietrza (CFM) |
|---|---|---|
| 2 kW | 6826 | 320 |
| 4 kW | 13652 | 640 |
| 6 kW | 20 478 | 960 |
| 8 kW | 27304 | 1280 |
| 10 kW | 34130 | 1600 |
Przykład: szafa z ośmioma serwerami o mocy 500 W pobiera 4 kW. To około 13 650 BTU/godz. ciepła. Przy standardowej delcie 11°C szafa potrzebuje około 640 CFM przepływu powietrza. Jeśli zasilanie pomieszczenia zapewnia tylko połowę tej wartości, temperatury na wlocie będą stale rosły.
Wartości znamionowe z tabliczki znamionowej to wartości najgorszego przypadku, a zmierzone obciążenia są często o 10–30% niższe. Mimo to wielkość przepływu powietrza odpowiada realistycznemu obciążeniu szczytowemu, ponieważ problemy z chłodzeniem pojawiają się zawsze przy największym obciążeniu.
Przed dodaniem wentylatorów lub specjalnych urządzeń chłodzących napraw podstawy. Prawie wszystkie urządzenia do montażu w szafie są zaprojektowane z myślą o przepływie powietrza od przodu do tyłu: chłodne powietrze wchodzi z przodu, a ciepłe powietrze wychodzi z tyłu. Wszystko, co zakłóca tę ścieżkę – szklane drzwi blokujące wlot, tylny panel przy ścianie lub otwarte przestrzenie w kształcie litery U, które umożliwiają recyrkulację gorącego powietrza – zmniejsza skuteczność chłodzenia.
Przepływ powietrza od przodu do tyłu: chłodny nawiew wchodzi przez perforowane drzwiczki; wyloty sprzętu skierowane są do tyłu.
Praktyczne kroki poprawiające przepływ powietrza na poziomie szafy:
Recyrkulacja jest głównym powodem, dla którego temperatury na wlocie do szafy przekraczają temperaturę pokojową. W pomieszczeniu, które na termostacie wskazuje 22°C, niezarządzana szafa może wciągać powietrze o temperaturze 28–30°C do górnych wnęk. Niewłaściwe mieszanie przepływu powietrza może spowodować utratę 20–30% dostępnej wydajności chłodzenia, co jest wartością często podaną w ocenach wydajności centrów danych. Więcej informacji na temat interakcji przepływu powietrza i konstrukcji obudowy można znaleźć w artykule jak zarządzanie przepływem powietrza w szafach sieciowych zapobiega przegrzaniu sprzętu IT .
Drzwi szafek odgrywają również bezpośrednią rolę w chłodzeniu. Solidne drzwi wejściowe z dużą szybą nie pozostawiają prawie żadnej wolnej przestrzeni do wlotu powietrza, przez co szafka staje się martwą strefą. Drzwi perforowane lub drzwi zaprojektowane specjalnie do wentylacji są lepszym wyborem w przypadku szaf z aktywnymi przełącznikami i serwerami. Drzwi o wysokiej wentylacji zapewniają bezpieczeństwo, jednocześnie umożliwiając dopływ zimnego powietrza do sprzętu:
Wentylowane drzwi przednie do wytrzymałej dźwiękoszczelnej szafy serwerowej Te wentylowane drzwiczki zapewniają przepływ powietrza przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa, zaspokajając potrzeby chłodzenia aktywnych przełączników i serwerów. Wytrzymuje około 1000 kg, oferuje opcjonalne zakrzywione ramy i pasuje do standardowych 19-calowych stojaków. Zobacz produkt → W przypadku szaf ustawionych w ciepłych miejscach lub mieszczących gęsty sprzęt, wentylator do szafy rack jest niedrogim i skutecznym dodatkiem. Panel wentylatorów o wysokości 1U lub 2U montowany jest bezpośrednio w szafie i wyciąga gorące powietrze z tyłu lub wypycha chłodne powietrze do przodu. Najbardziej przydatne wersje zawierają wyłącznik termostatyczny, dzięki czemu wentylatory działają tylko wtedy, gdy temperatura wewnętrzna przekroczy wartość zadaną. Oszczędza to energię i zmniejsza poziom hałasu w porównaniu z ciągłą pracą wentylatora.
Sterowany termostatem zespół wentylatora rackowego do szaf serwerowych Ten panel wentylatorów, niedrogi dodatek chłodzący do ciepłych szaf, montowany jest w przestrzeni 1U lub 2U i działa tylko wtedy, gdy temperatura wewnętrzna przekracza nastawę, oszczędzając energię i redukując hałas. Zobacz produkt → Zamknięte szafki i obudowy naścienne mogą wymagać jeszcze prostszych środków wspomagających cyrkulację. Wentylator chłodzący szafę można zamontować w panelach bocznych lub górnych, aby poprawić przepływ powietrza w pomieszczeniach, w których naturalna konwekcja jest słaba. Jest to praktyczna opcja do szafek naściennych w korytarzach, sklepach i małych biurach, gdzie nie ma uzasadnienia w pełni precyzyjny system chłodzenia.
Kompaktowy inteligentny wentylator chłodzący do szaf sieciowych Wentylator ten montowany jest w panelach bocznych lub górnych, aby poprawić cyrkulację powietrza tam, gdzie naturalna konwekcja jest słaba. Dostosowuje prędkość w zależności od temperatury urządzenia, działa cicho i pasuje do szafek ściennych. Zobacz produkt → W bardziej wymagających przypadkach dostępne są chłodnice rzędowe, wymienniki ciepła w tylnych drzwiach i niezależne, klimatyzowane szafy. Stają się one konieczne, gdy pojedyncza szafa osiąga moc około 10 kW lub więcej, a pomieszczenie nie jest w stanie zapewnić wystarczającej ilości klimatyzowanego powietrza. Jednak w przypadku większości serwerowni i szaf sieciowych połączenie czystych wzorców przepływu powietrza, wentylowanych drzwi i wentylatorów sterowanych termostatem zapewnia niezawodne chłodzenie szafy za ułamek kosztów. Pamiętaj, że każdy dodatkowy sprzęt chłodzący jest skuteczny tylko wtedy, gdy samo pomieszczenie jest w stanie odrzucić całe obciążenie cieplne: szafa zależy od pomieszczenia, a pomieszczenie zależy od systemu klimatyzacji.
Najbardziej znaczącym odczytem dla szafy serwerowej jest temperatura na wlocie sprzętu, a nie średnia temperatura w pomieszczeniu. Umieść czujnik temperatury z przodu stojaka, mniej więcej w połowie jego wysokości, i zapisuj go przez kilka tygodni. Zobaczysz, jak zmienia się temperatura w zależności od obciążenia pracą i cykli chłodzenia pomieszczenia, i możesz wykorzystać te dane do ustawienia progów wentylatora.
Względny wskaźnik awaryjności wzrasta wraz ze wzrostem temperatury na wejściu do szafy powyżej zalecanego zakresu.
Nawet niewielki wzrost temperatury na wlocie zwiększa obciążenie podzespołów, dlatego też utrzymywanie szaf w zakresie zalecanym przez ASHRAE jest praktycznym planem zapewnienia niezawodności. Typowe błędy, których należy unikać:
Istnieje również argument dotyczący energii, przemawiający za regałami biegowymi w okolicach górnej granicy zalecanego zakresu. Każdy stopień przechłodzenia zwykle zwiększa zużycie energii chłodzącej o około 2-4%, ponieważ system klimatyzacji pracuje ciężej, aby utrzymać w pomieszczeniu niższą temperaturę niż jest to konieczne. Właściwe praktyki wentylacji i odprowadzania ciepła uzupełniają opisane powyżej środki na poziomie szafy.
ASHRAE zaleca utrzymywanie temperatury powietrza wlotowego do szafy w zakresie od 18°C do 27°C. Większość sprzętu IT działa niezawodnie w tym zakresie; Praktycznym celem pozwalającym zrównoważyć bezpieczeństwo i koszty energii jest temperatura 22–25°C.
Ogólna zasada wynosi około 160 CFM na kilowat obciążenia cieplnego przy różnicy temperatur 11°C. Dlatego też szafa o mocy 4 kW potrzebuje około 640 CFM na przednim wlocie.
Jest to panel wentylatorów montowany w stojaku, który odprowadza gorące powietrze z obudowy lub chłodne powietrze do niej. Sterowanie termostatem aktywuje wentylatory tylko po przekroczeniu zadanej temperatury, oszczędzając energię i redukując ciągły hałas wentylatorów.
Nie jest to obowiązkowe w przypadku pojedynczej zębatki, ale ustawienie zębatek od przodu do przodu i od tyłu do tyłu zapobiega recyrkulacji gorących spalin do wlotów. Pełna szczelność zauważalnie zmniejsza energię chłodzenia w większych pomieszczeniach.
W małych szafach można zastosować mini-split lub jednostkę przenośną, ale klimatyzatorom okiennym brakuje precyzyjnej kontroli wilgotności i temperatury i zwykle nie są w stanie równomiernie rozprowadzać powietrza po frontach szaf. W przypadku ciągłych obciążeń IT zalecane jest dedykowane chłodzenie.
Panele zaślepiające blokują recyrkulację przepływu powietrza przez puste U-przestrzenie. Bez nich zimne powietrze omija wloty sprzętu, a gorące powietrze wraca do szafy, więc temperatura wzrasta nawet wtedy, gdy w pomieszczeniu jest chłodno.
Jesteśmy firmą zajmującą się głównie produkcją szafki sieciowej, wózka ładującego i innych infrastruktur.
Klasyfikacja produktu
Adres
Nr 12 Fushan Road, Guanhaiwei Town, Cixi City, Ningbo, Zhejiang, Chiny
TELEFON
+86-17857397994
