Для чего нужна вентиляция в серверной?

Вентиляция 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:

• температура в помещении должна быть в пределах 18-27°С
• влажность — от 20 до 70%, конденсация влаги не допускается, изменение значения не более 6% в час
• количество пыли, взвешенных частиц в воздухе — до 0,75 мг/м³
• давление в серверной должно поддерживаться как минимум на 14,7 Па выше, чем в смежных помещениях. Это обеспечивается превышением объемов приточного воздуха над вытяжным
• скорость воздушного потока не превышает 0,3 м/с в зимнее и 0,5 м/с в летнее время (оптимальное значение — 0,2 м/с)

Поддерживать необходимую температуру с помощью одной вентиляционной системысложно, 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.

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.

Полезное видео