Вентиляция серверной и кондиционирование (ЦОД)


Вентиляция серверной, цодВентиляция в центрах обработки данных, таких как серверные помещения, оказывает прямое воздействие на работу оборудования. Для эффективного отвода тепла, генерируемого серверами, системы вентиляции ЦОД обеспечивают движение воздушных масс и поддержание стабильного температурного режима в помещении. 

Проектирование вентиляции состоит из специализированных систем, которые обеспечивают необходимый объем воздуха, его распределение и эффективное удаление тепла. Важно также учитывать автономность систем вентиляции для серверных помещений, чтобы предотвратить перегрев оборудования и обеспечить оптимальные условия.

Закажите разработку проектной документации, позвонив нам по телефону или оставьте заявку. Вы получите бесплатную консультацию проектировщика в течение нескольких часов!


Проектирование систем вентиляции

Основной принцип проектирования систем вентиляции для серверных помещений заключается в обеспечении достаточного объема воздуха для эффективного охлаждения серверного оборудования. Для этого необходимо правильно рассчитать воздухообмен в помещении и выбрать соответствующее оборудование, способное обеспечить необходимый расход воздуха. Объема воздуха должен быть достаточно для обеспечения оптимальной температуры в помещении и предотвращения перегрева оборудования.

Для расчета необходимого объема воздуха для вентиляции в центрах обработки данных (ЦОД), нужно учитывать несколько факторов, таких как тепловая нагрузка, требования по воздухообмену и характеристики оборудования.

Определение тепловой нагрузки и объема воздуха

Для расчета необходимого объема воздуха для вентиляции в серверной необходимо знать коэффициент перевода электрической энергии в тепловую. В серверных помещениях практически вся потребляемая электрическая энергия оборудования преобразуется в тепло. Поэтому можно использовать следующие данные для расчета:

  • Электрическая мощность оборудования (P): Общая потребляемая мощность оборудования в серверной, измеряемая в киловаттах (кВт).

  • Коэффициент перевода электрической энергии в тепловую (η): В серверных помещениях η обычно принимается равным 1 (или 100%), поскольку практически вся электрическая энергия преобразуется в тепло.

Формула расчета тепловой нагрузки:

Q=P×η

Где:

  • Q  — тепловая нагрузка, кВт,

  • P  — электрическая мощность оборудования, кВт,

  • η  — коэффициент перевода (обычно равен 1).

Пример расчета: Допустим, у нас есть серверная, в которой установлено несколько устройств с различными мощностями. Нам необходимо рассчитать суммарную тепловую нагрузку оборудования в этой серверной.  Возьмем в качестве примера следующие устройства:

  1. Сервер №1: Мощность 500 Вт.

  2. Сервер №2: Мощность 700 Вт.

  3. Коммутатор: Мощность 200 Вт.

  4. Хранилище данных: Мощность 1000 Вт.

Q =  (500 Вт  1) + (700 Вт  1) + (200 Вт  1) + (1000 Вт  1) =  2400 Вт

Для расчета необходимого объема воздуха для отвода тепла используется следующая формула:

V˙=Q /ΔT×cp​×ρ​

Где:

  • V — необходимый объем воздуха (м³/с),

  • Q — тепловая нагрузка 

  • T — допустимый перепад температур (например, 10°C),

  • cp — удельная теплоемкость воздуха (1.005 кДж/(кг·°C)),

  • p — плотность воздуха (1.2 кг/м³).

V = 2400 Вт / 10°C x 1.005 кДж x 1.2 кг/м³ ≈ 199 м³/с

Переводим м³/с  в  м³/ч:

199 м³/с x 36000 сек ≈ 716.4 м³/ч

V ≈ 199 м³/с ≈ 716.4 м³/ч

Для серверной с оборудованием, потребляющим 2.4 кВт электроэнергии, потребуется система вентиляции, способная перемещать около 716.4 м³/ч воздуха при перепаде температур 10°C. Зная эти данные, мы можем принять соответствующие меры по охлаждению помещения и оборудования, чтобы обеспечить нормальную работу и предотвратить перегрев оборудования.

Основные моменты при проектировании вентиляции

При расчете суммарной тепловой нагрузки оборудования в серверной, необходимо учитывать ряд важных факторов, которые могут существенно влиять на конечные результаты и оптимальное функционирование инфраструктуры: 

  • Автономность системы вентиляции: автономность позволяет обеспечить непрерывную работу системы даже в случае отключения основного источника питания. Для этого необходимо предусмотреть резервное электропитание и систему аварийного отключения.

  • Мощность устройства: указывает на количество энергии, которое оно потребляет при работе. Чем выше мощность устройства, тем больше тепловой поток оно генерирует. Поэтому важно точно определить мощность каждого устройства в серверной и учесть ее при расчете общей тепловой нагрузки.

  • Потребление энергии оборудованием: при расчете суммарной тепловой нагрузки необходимо учитывать не только номинальную мощность устройств, но и их реальное потребление электроэнергии. Некоторые устройства могут потреблять больше энергии при максимальной нагрузке, что также будет влиять на количество выделяемого тепла. Учитывая потребление энергии, можно более точно определить тепловую нагрузку и обеспечить эффективное охлаждение серверной комнаты.

  • Расположение и конфигурация оборудования в серверной: устройства, размещенные вблизи друг друга или внутри закрытых стоек, могут сталкиваться с проблемами вентиляции и охлаждения, что приводит к повышению тепловой нагрузки. Поэтому важно правильно распределять оборудование в серверной и тем самым обеспечить достаточное пространство для циркуляции воздуха.

  • Системы охлаждения: важно наличие достаточного количества вентиляционных отверстий и кондиционеров, чтобы поддерживать оптимальную температуру и влажность в помещении.

Рекомендации по оптимизации тепловой нагрузки в серверной  

Повышенная тепловая нагрузка в серверной приводит  к перегреву оборудования и сбоям в его функционировании, что в конечном итоге может привести к потере данных и основных процессов бизнеса. Поэтому оптимизация тепловой нагрузки имеет главное значение для обеспечения надежности серверной инфраструктуры.

Рекомендации специалистов компании ГК М.К.С.по оптимизации тепловой нагрузки в серверной, которые помогут обеспечить эффективное охлаждение и надлежащую работу оборудования:

1. Ряды оборудования:

  • Горячие и холодные коридоры: используйте стратегию горячих и холодных коридоров, где серверные стойки располагаются в рядах так, чтобы лицевые стороны стоек (впуск холодного воздуха) были обращены друг к другу, а задние стороны стоек (выпуск горячего воздуха) также были обращены друг к другу.

  • Расстояние между рядами:ширина холодных коридоров должна быть не менее 1.2 метра, чтобы обеспечить достаточный приток холодного воздуха к лицевым сторонам серверов. Ширина горячих коридоров может варьироваться, но не менее 1.2 метра для эффективного отвода горячего воздуха.

2. Расположение оборудования:

  • Равномерное распределение: размещайте оборудование равномерно по всей площади серверной, избегая концентрации слишком большого количества тепловыделяющих устройств в одном месте.

  • Расстояние между стойками: оставляйте достаточно места между серверными стойками для циркуляции воздуха и доступа к оборудованию. Зазор не менее 60 см между стойками и стенами помещения.

3. Поднятые полы и вентиляционные панели:

  • Поднятые полы: если серверная оборудована поднятым полом, используйте вентиляционные панели для направленного потока холодного воздуха к передней части серверных стоек.

  • Расположение вентиляционных панелей: размещайте вентиляционные панели перед каждым рядом стоек для максимального притока холодного воздуха.

4. Мониторинг и корректировка:

  • Температурные датчики: установите температурные датчики в разных зонах серверной для мониторинга температурных изменений и равномерности распределения тепловой нагрузки.

  • Корректировка размещения: периодически пересматривайте и корректируйте размещение оборудования в зависимости от данных мониторинга для оптимального охлаждения.

Точное расстояние между оборудованием и коридорами будет зависеть от размеров помещения, конфигурации стоек и требований к охлаждению. Общие рекомендации включают использование горячих и холодных коридоров с минимальной шириной 1.2 метра, равномерное распределение оборудования и достаточные зазоры для вентиляции.

Оборудование от Группы компаний “М.К.С.”

Группа компаний Московские Климатические Системы (ГК М.К.С.) является одним из ведущих поставщиков климатического промышленного оборудования и предлагает широкий ассортимент вентиляционного оборудования и систем кондиционирования для офисов, коммерческих центров и серверных помещений. Для обеспечения эффективной вентиляции помещений, в том числе центры обработки данных, необходимо использовать профессиональное оборудование высокого качества.

В ассортименте продукции ГК М.К.С. можно выделить следующие предложения по канальному вентиляционному оборудованию:

  1. Канальные вентиляторы: Группа компаний М.К.С. предлагает широкий выбор канальных вентиляторов бренд AirStell различной производительности и диаметра 100 - 315 мм, которые позволяют обеспечить эффективную циркуляцию воздуха в помещениях любого размера. Канальные вентиляторы имеют мотор-колесо ZIEHL-ABEGG (Германия) и обладают надежной конструкцией и высокой производительностью, что делает их идеальным выбором для серверных помещений, где важно поддерживать оптимальные условия температуры и влажности.

  2. Канальные решетки и диффузоры: для равномерного распределения воздушного потока и создания комфортного микроклимата в помещениях важно использовать качественные канальные решетки и диффузоры. ГК М.К.С. предлагает широкий выбор и размеров канальных решеток и диффузоров с антикоррозийным покрытием, которые отличаются высокой эффективностью и прочностью.

  3. Канальные клапаны и заслонки: Для регулирования воздушного потока и поддержания оптимальных условий в помещении необходимо использовать канальные клапаны и заслонки. Группа компаний М.К.С. предлагает широкий ассортимент канальных клапанов и заслонок различных типов и размеров, которые обеспечивают точное и надежное управление воздушным потоком.

  4. Канальные нагреватели и охладители: Для обеспечения оптимальной температуры в серверных помещениях можно использовать канальные нагреватели и охладители от ГК М.К.С. Эти устройства обладают высокой эффективностью и могут быть интегрированы в систему вентиляции для поддержания стабильной температуры в помещении.

  5. Канальные фильтры и очистители воздуха: Для обеспечения чистоты и свежести воздуха в помещениях важно использовать канальные фильтры и очистители воздуха. Группа компаний М.К.С. предлагает широкий выбор фильтров и очистителей воздуха различного типа, которые эффективно удаляют загрязнения и аллергены из воздуха, обеспечивая здоровую и комфортную атмосферу.

Предложения по канальному вентиляционному оборудованию от Группы компаний М.К.С. отличаются высоким качеством, надежностью, антикоррозийной устойчивостью и эффективностью. Благодаря использованию профессионального оборудования можно обеспечить эффективную работу системы вентиляции и создать комфортные условия в офисах, коммерческих центрах и серверных помещениях.

Наши услуги для ЦОД

ГК МКС — это специализированная компания, которая оказывает услуги по проектированию, монтажу и обслуживанию систем вентиляции и кондиционирования центров обработки данных (ЦОД). Специалисты компании обладают опытом и знаниями, позволяющими создавать наиболее оптимальные условия для работы серверных помещений.

Прежде всего, группа компаний М.К.С. предлагает услуги по проектированию систем вентиляции и кондиционирования, учитывая специфику центров обработки данных. Это означает, что проекты разрабатываются с учетом особенностей серверных помещений, таких как тепловыделение оборудования, требования к вентиляции и кондиционированию воздуха, а также необходимость обеспечения безопасности и надежности работы систем.

Кроме того наша компания обеспечивает профессиональное выполнение всех работ по установке оборудования. Это включает в себя не только установку вентиляционных блоков, кондиционеров и другого оборудования, но и настройку системы, проведение необходимых испытаний и проверок, а также обучение персонала заказчика по эксплуатации и обслуживанию оборудования.

Одним из важных аспектов является обслуживание систем вентиляции и кондиционирования ЦОД. ГК М.К.С. предлагает услуги по регулярной технической поддержке и техническому обслуживанию оборудования, что позволяет предотвращать возможные сбои и неисправности, а также обеспечивать бесперебойную работу вентиляционных систем.

Клиенты могут рассчитывать на качественное обслуживание, проведение плановых профилактических работ, оперативное реагирование на возникшие проблемы, а также консультации по эксплуатации и модернизации оборудования. Это помогает повысить эффективность работы оборудования, продлить срок его службы и снизить риски возникновения аварийных ситуаций.

Услуги компании ГК М.К.С. по проектированию, монтажу и обслуживанию систем вентиляции и кондиционирования центров обработки данных являются неотъемлемой частью обеспечения эффективной работы серверных помещений. Звоните нам и мы создадим оптимальные условия для работы оборудования, обеспечим стабильную и безопасную работу центров обработки данных.

Законодательные требования и стандарты в области вентиляции

Законодательные требования и стандарты в области вентиляции для серверных помещений представляют собой нормативные документы, устанавливающие обязательные требования к системам вентиляции, обеспечивающие оптимальные условия для работы серверного оборудования. Изучение и строгое соблюдение этих требований необходимо для проектирования, установки, эксплуатации и обслуживания вентиляционных систем в центрах обработки данных.

Основными законодательными требованиями и стандартами в области вентиляции для серверных помещений являются:

  1. Федеральный закон "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" №52-ФЗ от 30.03.1999 г. - устанавливает требования к охране окружающей среды и здоровью людей, включая нормы по вентиляции и качеству воздуха в помещениях.

  2. Санитарные нормы и правила СанПиН 2.2./2.4.1340-03 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений" - содержат нормативы по температурному режиму, влажности и свету, включая требования к вентиляции.

  3. Пожарные нормы Пожарная безопасность в Российской Федерации (ПБ) 12.131-2004 - содержат требования к конструкции и оборудованию зданий, включая вентиляционные системы, с целью обеспечения безопасности в случае возникновения пожара.

  4. Стандарты ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) — международная некоммерческая организация, разрабатывающая стандарты и руководства по вентиляции, включая требования к проектированию и эксплуатации вентиляционных систем для серверных помещений.

  5. Европейская норма EN 50600 - серия стандартов, определяющих требования к инфраструктуре центров обработки данных, включая системы вентиляции, с целью обеспечения безопасности, надежности и энергоэффективности.

Эти законодательные требования и стандарты устанавливают минимальные требования к проектированию и эксплуатации вентиляционных систем для серверных помещений, а также контроль за их соблюдением. Необходимо учитывать их при разработке и внедрении систем вентиляции, чтобы обеспечить соответствие законодательству, обеспечить безопасность и здоровье сотрудников, а также предупредить возможные аварии и перегревы оборудования. Важно также регулярно следить за обновлениями и изменениями в законодательстве и стандартах, чтобы оперативно внедрять необходимые изменения в системах вентиляции центров обработки данных.

Нужна консультация?
Оставьте вашу заявку и мы свяжемся с вами в ближайшее время!

Наши услуги:

Проектирование инженерных систем

Проектирование кондиционирования

Монтаж приточно-вытяжной вентиляции

Читайте также:

Проблемы качества воздуха в производственных зданиях и их решения

Классификация систем кондиционирования воздуха

Технологии регулирования температуры и влажности воздуха в системах кондиционирования