Прецизна климатизация на центрове за данни
Начало > ОВК > Статии > Сп. Инженеринг ревю - брой 3, 2009
Част 1. Висока надеждност и възможност за работа в широк диапазон на външната температура.
В днешния забързан свят информацията е най-скъпата стока. Всеки от нас познава поне частично последствията от загубата на информация или недостъпността до нея. Затова убежденията, колко важно е да се осигури надеждно съхранение на информация от всякакъв вид, са напълно излишни. Особено в областта на индустрията, където загубата на данни би могла да има сериозни последствия.
Бързото развитие на информационните технологии и непрекъснато увеличаващият се обем информация създадоха необходимост от изграждане на надеждни и сигурни центрове за съхранение и обработка на данни. През последните години не една и две големи компании инвестираха в собствени центрове. Едновременно с повишаващия се инвестиционен интерес към центровете за данни се повишиха и изискванията към сигурността и енергийната им ефективност.
Поддържането на микроклимата - критично важно
Всеки специалист в областта би могъл да заяви, че оборудването на един дейта център с хардуерни и софтуерни информационни технологии от последно поколение не е достатъчно да гарантира сигурността и надеждността му. Необходимо е, при това още на проектния етап, да се обърне специално внимание на инженерните системи, подсигуряващи и поддържащи работата на оборудването. От критично значение за стабилното функциониране на електронните устройства, монтирани в апаратните помещения, е да се спазват изискванията към работната среда. И наред с осигуряване на стабилно електрозахранване, следва да се поддържат стриктно определени параметри на микроклимата. Само по този начин би могло да се осигури правилното и безаварийно функциониране на оборудването. Непрекъснато следва да се поддържат в зададените тесни граници стойностите на температурата, влажността и подвижността на въздуха. Това е гаранция за безпроблемна експлоатация и дълъг живот на съвременното високотехнологично оборудване, в това число на изчислителните машини, телекомуникационните системи, контролно-измервателните прибори и други.
Проблем - голямата топлоотделяща способност
Основен проблем, съпътстващ внедряването и експлоатацията на сървърното оборудване в центровете за данни, е високата плътност и голямата топлоотделяща способност на оборудването на квадратен метър площ. Например, в едно помещение с вътрешно енергопотребление до 500 кVA, при работа на оборудването в продължение на 10 минути, температурата би могла да достигне 60 - 80 оС. Подобни температури превишават с пъти препоръчителните стойност и биха могли да доведат до сериозни повреди. По принцип, голяма част от IT системите са проектирани за работа при температура на въздуха от порядъка на 22 ±2 °С. Отклонението от посочения диапазон води до съкращаване на експлоатационният срок, влошаване на работните характеристики, намаляване на надеждността и затрудняване на работата. Следствие от прекомерно високите температури би могло да бъде и спиране на част от оборудването поради прегряване.
Оптималната влажност 50 ±10%
Параметърът влажност е не по-малко важен с оглед осигуряване на безпроблемно функциониране на оборудването. Ниската влажност в помещенията води до натрупване на статично електричество, разреждането на което може да извади от “строя” всеки електронен елемент. Следствие от високата влажност е образуването на кондензат. Той, освен че предизвиква корозия, би могъл да причини и късо съединение. А последствията от к.с. са все сериозни, сред най-елементарните от които е отделни елементи на оборудването да престанат да функционират. За оптимална се приема относителната влажност, варираща в диапазона 50 ±10%.
За да се поддържат ефективно изброените параметри на микроклимата се препоръчва използването на специално разработени системи за прецизно кондициониране на въздуха
Използването на битови климатици е нерационално и нежелателно. Също така добре е в процеса на проектиране на системата да се спазят и следните изисквания:
l системата да бъде мащабируема,
l да се предвиди запас от мощност (студопроизводство) с перспектива за последващо допълнително развитие на центъра,
l да се осигурят резервни електрически мощности за климатичната и вентилационната система.
Базови различия между комфортни и прецизни климатици
Между комфортните и прецизните климатични системи съществуват редица различия. Именно по тази причина използването на комфортни инсталации за климатизация на центрове за данни не се препоръчва.
Добре е да се има предвид, че прецизните системи често не са предвидени да работят денонощно при високо натоварване. Продължителната им експлоатация при по-тежък режим, води до по-бързото им износване. Също така те не са подходящи за работя при ниски температури на външния въздух (под -5 оС). Обикновено не поддържат функция за регулиране на влажността, което води до силно изсушаване на въздуха. Поради недостатъчната им въздухопроизводителност е трудно да се осигури ефективно подаване на охладен въздух в цялото помещение. А това води до образуване на “мъртва” зона и опасност от прегряване на елементите от оборудването, разположени в нея. Към спецификите на комфортните климатици се отнася и малкият дебит на въздуха. Резултатът, в конкретните работни условия, е голям пад на температурата в помещението и силно изсушаване на въздуха. Също така, когато се говори за сравнение между комфортни и прецизни климатици, следва да се отбележат по-ниските надеждност и ремонтопригодност на първите. Поради изброените причини, когато е необходимо да се поддържа влажността в помещението, следва допълнително да се инсталира овлажнител на въздух. В този случай е целесъобразно да се избере климатик с голямо студопроизводство (до 30 % запас) с цел компенсиране на топлината, отделяща се при кондензация на влага в изпарителя на климатика.
Както е добре известно, основно предназначение на комфортните климатици е да поддържат параметрите на микроклимата в помещения, предназначени за труд или почивка. Обикновено допустимите граници на изменение на параметрите на микроклимата съвпадат с общоприетите представи за комфорт. Това е причината, поради която още в процеса на проектирането им има стремеж да се вземат под максимално внимание всички възможни изисквания на потребителите. Характерна специфика на комфортните климатици е способността им да поддържат различни режими, съобразно конкретните изисквания. Обикновено те могат да се използват както за охлаждане, така и за отопление. Към функциите им се включва и възможност за регулиране дебита на въздуха и промяна на посоката на въздушния поток. Често поддържат възможност за дистанционно управление, благодарение на което бързо, лесно и удобно се задават желаните параметри. Също така голяма част от моделите позволява да се визуализират моментните стойности на контролираните параметри.
Поради широкото си приложение комфортният климатик е масово произвеждан продукт
Унифицирането на отделни елементи от климатика, като правило, е характерно само за климатиците от един модел на един и същи производител, което усложнява ремонта им. Продължителността им на работа обикновено не надхвърля от 6 до 8 години, и то при правилен монтаж, експлоатация и своевременно обслужване. Причината, която обикновено се изтъква, за сравнително краткия им период на експлоатация, е по-бързото морално остаряване на битовата техника в сравнение с физическото й остаряване. По тази и други причини, увеличаването на жизнения цикъл на подобно съоръжение не е актуално за производителите.
Прецизните климатици не са универсални
Вече бе подчертано, че системите за прецизна климатизация са по-надеждни в сравнение с комфортните климатици. Основно работят в апаратни помещения, в които се експлоатира високотехнологично оборудване. В конструкцията на прецизните климатици фигурират всички необходими средства за охлаждане, подгряване, очистване, овлажняване, изсушаване и преместване на въздушни маси. Елементи от конструкцията им също могат да бъдат средства за автоматично регулиране на температурата, влажността, налягането, състава и подвижността на въздуха.
За разлика от комфортните модели, прецизните климатици поддържат ограничен набор от функции, тъй като са предназначени за изпълнение на конкретни задачи, определени с техническото задание. Топлинното натоварване в обслужваните помещения и графикът на изменението му обикновено са предварително известни, поради което не се налага често изменение на вече въведените настройки. Дебитът на подавания в помещението въздух и схемата на неговото разпределение по правило също не се променят често. Те се определят още на проектния етап, при избора на оборудването. Необходимостта от овлажняване или изсушаване на подавания въздух, изискванията към автоматиката и конструктивните специфики на прецизния климатик също се вземат предвид индивидуално, при съставяне на техническото задание.
Комфортните климатици се комплектоват с минималния необходим набор от устройства, обезпечаващи задоволяването на конкретните изисквания на потребителя. Тези съоръжения не поддържат излишни функции, а само фигуриращите в съответното задание. Тъй като прецизният климатик е предназначен да изпълнява точно определени, предварително зададени функции, обикновено се произвежда в малки серии. Най-често производството им по поръчка е с отчитане конкретните изисквания на съответното приложение. Компаниите обикновено не поддържат складови запаси с готово оборудване, а стойността на климатика се определя в зависимост от включеното в него оборудване.
Комфортните климатици не могат да заменят прецизните
В нашата и международната практика са известни и случаи, в които за климатизиране на сървърни помещения се използват промишлени и дори битови климатици, в които допълнително е монтиран специален блок. Добре е да се знае, че подобно решение не е особено подходящо. В помещенията на дейта центровете е необходимо денонощно и целогодишно да се поддържат оптимални нива на параметрите на микроклимата – температура, влажност и подвижност на въздуха. С тази задача успешно могат да се справят само системите за прецизно климатизиране. Във възможностите им е да поддържат необходимата температура с точност до ±1 оС и влажност ±2%. С тази задача комфортните климатици, предвидени за работа в продължение на осем часа от денонощието, трудно биха могли да се справят.
Обобщено, предимства на прецизните климатици са високата степен на надеждност при непрекъсната експлоатация, възможността за работа в широк диапазон на изменение на външната температура и пълна съвместимост с централна автоматична система за диспечеризация и управление.
Вижте още от ОВК
Новият брой 6/2024
