и нажмите кнопку «В корзину».
Воздушное распределение в серверной: как избежать горячих коридоров с Hairf
Перегрев в серверной часто возникает при запасе по киловаттам: серверы берут больше воздуха, чем даёт холодный проход, и добирают его из горячей зоны. Разбираем расчёт нагрузки и расхода, выбор подачи у шкафов Hairf HADC, HAUC и межрядных блоков R-серии, резерв N+1 и работу зимой.
Воздушное распределение в серверной: как избежать горячих коридоров с перегретым воздухом у входа в серверы? Горячий воздух должен уходить только назад, в проход за стойками, и возвращаться к кондиционеру, не смешиваясь с холодной подачей. Для этого стойки ставят фронтом к фронту, подачу ведут в холодный проход, а кондиционеры подбирают по явному теплу и по расходу воздуха с резервом N+1.
Откуда берётся перегрев при достаточной мощности
Сервер забирает воздух передней панелью и выбрасывает его назад, нагретым на 10–15 K. Если холодного воздуха в проходе меньше, чем вентиляторы серверов прокачивают через себя, недостающий объём подтягивается из горячей зоны: через верх стоек, торцы рядов и пустые юниты. Кондиционер при этом может иметь запас по киловаттам, а верхние серверы всё равно получают заметно более тёплый воздух, чем нижние.
Поэтому подбор прецизионного кондиционера для серверной ведут по двум величинам: явной холодопроизводительности и расходу воздуха. Явное тепло меняет температуру воздуха; скрытое связано с влагой. В серверной почти вся нагрузка явная, и у шкафов Hairf H-серии доля явного тепла в номинале (SHR) — 0,92–0,99.
Исходные данные: круглосуточное тепло стоек
Нагрузка серверной круглосуточная и почти не зависит от погоды. Основа расчёта — электрическая мощность, которую потребляет IT-оборудование: практически вся она превращается в тепло. Список для расчёта:
- фактическая или проектная мощность каждой стойки, кВт, и план её роста;
- потери ИБП и распределительных щитов, если они стоят в том же помещении;
- освещение, персонал, теплопритоки через стены и перекрытие;
- доля наружного воздуха: для прецизионных систем Hairf приток рекомендуют держать не выше 5 % циркулирующего объёма, иначе растёт нагрузка на охлаждение, увлажнение и осушение;
- высота фальшпола или потолка, расположение рядов, место для наружных блоков.
Условный пример: 8 стоек по 3 кВт дают 24 кВт, ИБП в помещении добавляет около 1,5 кВт, свет и ограждения — ещё 1,5 кВт. Расчётная явная нагрузка — 27 кВт.
Расход воздуха через стойки и схема N+1
Через стойки нужно прогнать воздух, который унесёт эти 27 кВт. Расход считают по формуле L = 3600 × Q / (1,2 × 1,005 × Δt), где Q — явная нагрузка в кВт, Δt — нагрев воздуха в серверах в K, L — расход в м³/ч. При Δt = 10 K получаем около 8 060 м³/ч. Работающие кондиционеры должны подать больше: часть воздуха теряется через неплотности фальшпола и кабельные вводы.
Возьмём HADC 0161/KYV24 из нашего ассортимента: 15,6 кВт и до 4 800 м³/ч. Два рабочих блока дают 31,2 кВт и 9 600 м³/ч — около 19 % запаса по расходу к расчётным 8 060 м³/ч. Третий такой же блок становится резервом: это схема N+1, где N — число блоков, покрывающих нагрузку, а «+1» подхватывает её при аварии или обслуживании любого из них.
Номинал проверяем по условиям возврата. В официальных данных межрядного блока R161A серии R полная мощность растёт с температурой забираемого воздуха: 13,1 кВт при 30 °C и 17,5 кВт при 37 °C. Блок, который забирает воздух из горячего коридора, работает в выгодной точке, а при смешении потоков теряет часть мощности.
Подача снизу, сверху или из ряда
Маркировка Hairf сразу показывает направление потока: третья буква D — нисходящий, U — восходящий. HADC подаёт воздух вниз, в пространство под фальшполом, HAUC — вверх, в воздуховод или в помещение. Межрядные блоки R-серии стоят между стойками и выдувают воздух вперёд, в холодный проход.
| Исполнение | Куда идёт подача | Где уместно |
|---|---|---|
| HADC, HADR (D) | под фальшпол, к перфорированным плитам холодного прохода | зал с фальшполом и рядами стоек |
| HAUC, HWUC (U) | вверх, в воздуховод над холодным проходом | помещение без фальшпола |
| R-A (DX), R-C (CW) | горизонтально, в ряд | плотные стойки, закрытый коридор |
При нижней подаче перфорированные плиты кладут только в холодном проходе. Кабельные проёмы в горячем проходе закрывают щётками, иначе холодный воздух уходит туда, где он не нужен. Внутренний блок ставят на раму высотой с фальшпол, для исполнения с нисходящим потоком — с отражателем потока; под полом укладывают теплоизоляцию от конденсата. В инструкции для этого исполнения указан минимум 250 мм высоты выпуска воздуха над фальшполом.
Как удержать горячий воздух в своём коридоре
Пустые юниты закрывают заглушками, торцы рядов — дверями, а для плотных стоек проход изолируют полностью: крышей над холодным коридором или панелями над горячим. Возврат к кондиционеру организуют из горячей зоны: верхний забор шкафа HADC располагают ближе к горячим проходам, межрядный блок забирает воздух прямо со стороны задних дверей стоек.
Перед шкафом оставляют не менее 750 мм для обслуживания. Заборную и выпускную решётки не загораживают стойками или коробами: это прямо снижает подачу и холодопроизводительность.
Зима, мониторинг и резерв
Серверная охлаждается и в январе, поэтому наружный блок должен работать в морозе. Выносной конденсатор с воздушным охлаждением рассчитан на наружный воздух от −20 до +40 °C, для диапазона до −30 °C нужен низкотемпературный комплект. Скорость вентилятора конденсатора регулируется по температуре. Расстояние от внутреннего блока до конденсатора — до 33 м, перепад высот — от −5 до +20 м. Для залов с малой нагрузкой в шкафах H-серии есть электронагреватель с защитой от перегрева.
Контроллер ведёт журнал аварий, температуры и влажности и выгружает его в CSV на флеш-накопитель. Для диспетчеризации есть порт RS485, у P-серии заявлен протокол Modbus RTU, межрядные блоки R-серии интегрируются с DCIM-системами. Рядом с дренажной трубой мы рекомендуем установить датчик протечки и подключить его к внутреннему блоку.
Резервный блок схемы N+1 должен включаться автоматически. Блоки объединяют в сеть с номером группы; порядок работы резерва задают при пусконаладке. Для критичных залов у каждого кондиционера должна быть своя питающая линия и свой автомат.
Порядок подбора
- Сложить явные теплопритоки и заложить рост нагрузки стоек.
- Посчитать расход воздуха по нагреву в серверах и выбрать схему подачи: снизу, сверху или межрядную.
- Подобрать N блоков по явной мощности при реальной температуре возврата, проверить их суммарный расход и добавить один резервный.
- Проверить место под фальшполом, сервисный зазор 750 мм, трассу до конденсатора и зимний диапазон.
- Заложить мониторинг, датчик протечки и раздельное питание блоков.
Подобрать модель под ваш зал поможет раздел прецизионных кондиционеров Hairf: там собраны шкафы с воздушным и водяным охлаждением конденсатора, исполнения с нижней и верхней подачей и межрядные блоки.
