Главная / ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ / Расчет кондиционера для серверной

Расчет кондиционера для серверной

В идеале, расчет системы кондиционирования для серверного помещения должен быть произведен проектной организацией. Тогда можно с уверенностью сказать, что все аспекты и особенности помещения учтены, а подобранная система охлаждения, будет максимально точно справляться с поставленными задачами. Но на практике, все несколько иначе. Поэтому, если расчет мощности кондиционера для серверной, Вы производите самостоятельно, обязательно учитывайте следующие параметры:

1. Учет тепловыделения всего оборудования.

Необходимо учесть суммарное тепловыделение от всего оборудования, находящегося в серверном помещении и выделяющего тепло. Помимо непосредственно серверов, тепло выделяют – источники бесперебойного питания (ИБП), мониторы, бытовая техника (бывает и такое) и тд.

Способов расчета здесь два:

  • Первый, в паспортах и прилагаемой технической документации на оборудование, присутствуют данные о его мощности. Способом простого суммирования, мы получаем сведения о суммарной мощности, что и будет являться суммарным теплопритоком всего учтенного оборудования. Способ простой, но есть НО!!! Зачастую, фактическое тепловыделение от оборудования несколько меньше, чем номинал. Происходит это, как правило, из-за неодновременности работы оборудования в серверной. И действительно, редкое явление - круглосуточный неизменный показатель постоянной тепловой нагрузки. Поэтому, чаще пользуются методом учета максимальной пиковой электрической нагрузки.

 

  • ​​​​​​​Как это делается? Электрическими измерительными клещами делается замер силы тока от силового питающего кабеля «приходящего» в серверную комнату. Полученную цифру умножаем на напряжение сети (220V, 380V или 400V). Данный результат считается равным тепловой мощности серверной. Т.е. 30 А  * 380 V = 11 400 кВа = 11,4 кВт. Суммарная мощность тепловыделяющего оборудования = 11, 4 кВт.

​​​​​​​2. ​​​​​​​Площадь помещения.

Рассчитываем по следующей схеме - 10 Вт на каждый м2 площади. Важно!!!  За основу берется не общая площадь помещения, а рассчитывается площадь стен, потолка и пола. Стены – Н (высота стен*ширину стен). Пол, потолок – (длинна*ширину). Суммируем эти данные и получаем общую площадь помещения.

 Если в серверной есть окна, то в среднем это около 20 Вт на каждый м2 площади остекления. При больших количествах солнечного света, рекомендуем прибавлять еще 0,1 кВт к полученному результату. Т.е. 3 окна * 20 Вт + 10 Вт=70 Вт (теплоприток от естественного освещения).

3. Люди в серверной.

Если в серверной будут постоянно присутствовать люди, то учитываем это так:

  • 15 Вт на человека, находящегося в спокойном состоянии;
  • 17,5  Вт — при легком движении;
  • 20 Вт — при физической нагрузке.

Мы берем усредненный показатель 17,5 Вт на человека, поскольку в любом помещении, где работают люди, процесс рабочей активности постоянен.  

4. Приточно-вытяжная вентиляция в серверной.

Если в серверной комнате есть приточно-вытяжная вентиляция,  то учитываем ее следующим образом: либо берем данные расхода воздуха из технической документации на приточку, либо, с помощью анемометра измеряем скорость воздуха. Замер скорости воздуха анемометром  делается вблизи одной из решеток, через которые происходит приток воздуха. Данный результат, который выражается в м/с, и может быть в пределах от 1 м/с до 5 м/с, умножаем на количество решеток. Если замер скорости движения воздуха происходит в подающем воздуховоде, то полученную цифру умножаем на сечение воздуховода. В обоих случаях получаем расход воздуха в помещении.

Пример:

Данные анимометра 3 м/с * 0,05 м2 (сечение воздуховода) = 0,15 м3/с. Это будет показатель расхода воздуха на все серверное помещение.

Далее, полученную цифру показателя расхода воздуха умножаем на разницу температур между притоком и уставкой прецизионного кондиционера, а так же на теплоемкость воздуха.

Пример: Температура входящего воздуха от приточно-вытяжной вентиляции, например, 23 С минус температура, которая планируется к поддержанию в серверном помещении, например, 20С. Получаем 3С. Умножаем 0,15 м3/с на 3С, получаем 0, 45 м3/с.  Полученную цифру (0, 45 м3/с) умножаем на коэффициент теплоемкости воздуха, который стандарно равен 1200 и  получаем цифру  540 Вт. Таким образом, мы посчитали дополнительный теплоприток в серверную от приточно-вытяжной вентиляции. Он равен 5,4  кВт.

5. Отопление в помещении серверной.

Если в помещении есть отопление, которое в силу тех или иных причин, не может быть отключено (отключение отопления редкое  явление, но имеет место быть), то можно воспользоваться упрощенной схемой расчета, а именно  10 Вт/ м2. Но лучше, теплопритоки от существующей системы центрального отопления просчитать проектным расчетом.

Разберем на примере:

Серверная комната площадью 21, 9 м2 (стены, пол, потолок)* 0,1 кВт = 2,19 кВт.

Суммарный теплоприток от всего оборудования 34, 8 кВт.

Окно (умеренно солнечная сторона)  - 1 шт  - 0,2 кВт.

 Постоянно работающие люди  - 2 человека – 0,175 кВт *2 = 0,35 кВт.

Приточно-вытяжная вентиляция - 2 м/с*0,05метра (сечение воздуховода) = 0,1 м3/с.

Приток t = 25°C минус  уставка 18 °C = 7 °C.

Расход воздуха 0,1 м3/с *1200 (коэффициент теплоемкости)*7С = 8,4 кВт. Теплоприток от вентиляции 8,4 кВт.

Отопление 0,1 кВт*21,9м2=2,19 кВт

Итого: 2,19 кВт+ 34,8 кВт + 0,2 кВт + 0,35 кВт + 8,4 кВт + 2,19 кВт = 48, 13 кВт. Таким образом, суммарное тепловыделение Вашей серверной = 48, 13 кВт. Соответственно фактическая холодопроизводительность прецизионного кондиционера должна быть не ниже 48 кВт.

Важно!!! При выборе кондиционера для серверной, обращайте внимание на показатель фактической холопроизводительности покупаемой установки. Т.е. 48 кВт по холоду машина должна давать при поддержании нужных Вам условий температуры в серверном помещении.

Дело в том, что холодопроизводительность большинства кондиционеров рассчитывается на определенные температурные условия, например, t 24°C, отн. влажность 50% или t 27 °C, отн. влажность 40-60%. Соответственно, кондиционер, холодопроизводительность, которого 48 кВт при температуре уставки в серверной, например, 18 °C, будет давать холода примерно 36 кВт.  Поэтому, при заказе прецизионной техники, помимо сведений о суммарном теплопритоке, обязательно уточняйте какие именно температурно-влажностные условия должны поддерживаться в помещении серверной. Это важно!

Низкотемпературные комплекты для прецизионных кондиционеров.

Для осуществления круглогодичного кондиционирования обслуживаемых помещений, прецизионные кондиционеры оборудованы низкотемпературными комплектами, посредством которых становится возможной работа блоков при отрицательных температурах наружного воздуха, стандартные условия до - 40С.  Низкотемпературный комплект состоит из регулятора скорости вращения вентилятора, обогрева картера компрессора и обогрева дренажа. Обогрев дренажа необходим только в случае отвода конденсата на улицу, а в случае подключения дренажного трубопровода в канализацию здания он не нужен.

Ну и последнее, для обеспечения беспрерывности в работе кондиционеров применяется система резервирования, которая реализуется по следующим схемам:

1)    100% резервирование, т.е. два попеременно работающих кондиционера, холодопроизводительность каждого из которых равна суммарному теплопритоку серверной.

2)    50% резервирование.

В обоих случаях при резервировании, оборудование работает по переменному принципу: когда работает один - второй отдыхает. Таким образом, срок службы кондиционеров увеличивается.