Вентиляция серверных помещений является важной задачей для средних и крупных компаний с компьютерными сетями. В таких помещениях необходимо поддерживать оптимальные условия круглосуточно и в течение всего года. Все крупные технологические компании оборудуют свои серверные. Центр обработки данных (ЦОД) представляет собой здание или отдельные помещения, предназначенные для размещения и защиты ИТ-инфраструктуры. Основной частью ЦОД является серверная, поэтому эти термины часто используются как синонимы, что не совсем корректно. ЦОД — это более крупный и комплексный объект.

Вентиляция в ЦОДах и серверных крайне важна, так как установленное оборудование выделяет значительное количество тепла. Недостаточная вентиляция может привести к серьезным затратам для компании из-за повреждения оборудования и потери корпоративных данных. Основная задача климатических систем в дата-центрах — поддерживать необходимую температуру для электронных устройств в стабильном режиме, без отклонений от заданных значений. Превышение максимально допустимой температуры является одной из наиболее распространенных причин серьезных сбоев, что в некоторых бизнес-процессах недопустимо.

В серверных комнатах для охлаждения оборудования применяются следующие системы:

Системы охлажденной воды - высокоэффективные чиллеры, которые обеспечивают естественное охлаждение на протяжении всего года.
Адиабатические системы охлажденной воды - чиллеры, работающие на 100% естественном охлаждении.
Системы прямого испарения - используют холодильные установки, подключенные к внешним микроканальным конденсаторам, и могут функционировать при высокой температуре возвратного воздуха.
Для небольших помещений с низкой тепловой нагрузкой могут использоваться сплит-кондиционеры. Однако если тепловыделение превышает 750 Вт/м², необходимо установить профессиональную систему охлаждения, представляющую собой шкаф прецизионного кондиционирования воздуха. Одной из основных угроз, способных повредить оборудование, является загрязнение воздуха: это может быть вызвано пылью, высокой влажностью или критически низкими и высокими температурами. Параметры внутренней среды серверной часто строго регламентируются производителями оборудования.

Прецизионное кондиционирование - оптимальное решение для крупных серверных
Шкафные прецизионные кондиционеры, в сердце которых находятся чиллеры, наиболее популярны в этом сегменте. Такие установки отличаются интеграцией всех электрических и гидравлических компонентов в одном корпусе. Возможна заводская установка, включающая в себя контуры для естественного охлаждения, насосы, регулируемые приводы и резервуары для воды. Встроенный автоматический выключатель питания обеспечивает надежное подключение к двум источникам электроэнергии, а также возможность подключения к внешнему источнику бесперебойного питания, что снижает вероятность сбоев в работе оборудования.

В рамках «классических» шкафов прецизионного кондиционирования с блоками охлажденной воды можно применять два основных технологических решения:

Кондиционер в ряду ИТ-оборудования;
Кондиционер с подачей воздуха под пол.
В случае с кондиционерами в рядах с серверными шкафами образуются разделенные холодные и теплые коридоры, что обеспечивает эффективное распределение охлажденного воздуха. Однако распределение потоков воздуха в данной конфигурации зависит от расстановки шкафов и не подлежит изменениям без серьезных технических вмешательств, что также требует больше полезного пространства.

Функции вентиляционных и кондиционерных систем в серверных:

Быстрая и точная адаптация внутреннего микроклимата к установленным параметрам.
Поддержание температуры и влажности в соответствии с нормативными требованиями, с минимальными отклонениями.
Очистка воздуха от пыли и загрязнений.
Интеграция с другими инженерными системами, в том числе системами противопожарной защиты.
Оборудование должно функционировать без сбоев в любых условиях, включая отключение электроэнергии или резкое снижение температуры на улице.

 
Надежность оборудования

Вентиляционные и кондиционерные устройства для дата-центров должны обеспечивать высокую надежность и эффективность. С ростом объемов обрабатываемых данных возрастает потребность в увеличении вычислительной мощности. Новые технологии, такие как блейд-серверы, позволяют максимизировать вычислительные ресурсы в ограниченном пространстве, что приводит к увеличению удельной мощности серверных стоек и значительным теплопритокам.

Быстрое развитие дата-центров ставит перед ними две главные задачи: эффективный отвод высоких теплопритоков и экономичная эксплуатация помещений. Современные системы охлаждения ориентированы не только на работу с высокой удельной мощностью, но и на энергосбережение. Важно отметить, что около 35% энергии в дата-центре расходуется на кондиционирование. Поставщики оборудования постоянно повышают допустимые рабочие параметры. Если 20 лет назад температура входящего воздуха должна была составлять примерно 12°С, то сегодня она колеблется в пределах 18–27°С при влажности до 30–70%.

Расположение оборудования

Одной из наиболее значимых задач при адаптации существующих помещений под серверные является размещение наружных блоков кондиционирования, которые могут быть больших размеров в зависимости от технологии и мощности. Оптимальные варианты размещения — на крыше или в непосредственной близости от здания. Прецизионное кондиционирование также позволяет задействовать фальшпол, подвесные потолки или пространства между шкафами для распределения охлаждения.

В серверных используются три основные модели охлаждения:

• InRoom — охлаждение всего помещения с помощью прецизионных кондиционеров.
• InRow — рядное охлаждение с использованием кондиционеров.
• InRack — охлаждение одиночных или парных ИТ-стоек в закрытой системе.

В последние годы все чаще применяется эффективное решение, заключающееся в закрытии холодной или теплой зоны между шкафами, расположенными в ряду спереди или сзади. Это решение значительно повышает эффективность использования холодного воздуха в серверной и снижает потребление электроэнергии системами кондиционирования.

Параметры микроклимата в центрах обработки данных (ЦОД) должны соответствовать следующим стандартам:

Температура: от 20 до 25 °C.
Влажность: в пределах 40-55%.
Уровень пыли: максимальное значение - 0,001 г/м³.
Атмосферное давление: от 85 до 105 кПа.
Кратность вентиляции в серверных: 1,5-2.
Вентиляционные системы должны обеспечивать избыточное давление в помещении, причем объем приточного воздуха должен превышать объем вытяжного на 20%.

 
Нормативные документы

Список обязательных требований закреплен в нескольких регуляторных документах. Строительные нормы, касающиеся вентиляции серверных, 512-78 содержат рекомендации по проектированию помещений для IT-оборудования. В руководящем документе по вентиляции серверных РД 45.120-2000 прописаны нормы проектирования систем вентиляции. В СНиП 41-01-2003 указаны требования к разработке и установке вентиляционных систем.

Кратность воздухообмена

Идеальным значением является полуторакратный или двукратный воздухообмен. Не следует превышать установленную норму кратности вентиляции в серверной. Чрезмерная циркуляция воздуха может негативно сказаться на точности кондиционирования, необходимого для поддержания установленных параметров. В результате этого оборудование может работать на повышенных оборотах, что приведет к увеличению потребления электроэнергии.

Sed feugiat porttitor nunc, non dignissim ipsum vestibulum in. Donec in blandit dolor. Vivamus a fringilla lorem, vel faucibus ante. Nunc ullamcorper, justo a iaculis elementum, enim orci viverra eros, fringilla porttitor lorem eros vel odio. Praesent egestas ac arcu ac convallis. Donec ut diam risus purus.