Una avería del aire acondicionado en la oficina no implica el cese del trabajo del personal, ¿verdad? La situación es bastante diferente con las salas de servidores, donde se requiere refrigeración por aire ininterrumpida. Al incluir la unidad de rotación del aire acondicionado en el sistema, se excluye incluso la superación a corto plazo de los valores límite de temperatura.
Esta solución evita la falla del equipo del servidor y crea las condiciones para el desempeño estable de las tareas de servicio. Te contamos cómo organizar un bloque de rotación. Te explicaremos cómo reservar aires acondicionados, te mostraremos cómo instalar y configurar el dispositivo.
El contenido del artículo:
- Indicadores de temperatura del aire en la sala de servidores
- Objeto y estructura de la unidad de rotación
- Esquemas de redundancia para acondicionadores de aire.
- Características de instalación en el ejemplo de BURR-1.
- Principio de funcionamiento de la unidad de rotación
- Cómo se realiza la instalación
- Reglas de cuidado del equipo
- Factores de selección y funcionalidad adicional
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
Indicadores de temperatura del aire en la sala de servidores
Se han introducido unidades de rotación en los sistemas de aire acondicionado de muchos laboratorios, centros de datos, talleres de producción en industrias de alta tecnología. Este es un elemento integral del equipo de la sala de servidores, que está disponible en casi todas las organizaciones serias.
En la era de la tecnología de la información, incluso las empresas en desarrollo nuevas se esfuerzan por utilizar su propio hardware de servidor para procesar, almacenar e intercambiar datos con socios y clientes.
El régimen de temperatura en la sala de servidores está sujeto a estrictos requisitos, cuyo cumplimiento solo es posible con dos o más acondicionadores de aire.
Se asigna una sala tecnológica separada para equipos de servidor, la llamada sala de servidores, cuando sea necesario mantener las condiciones de funcionamiento especificadas en la documentación técnica por el fabricante. En particular, uno de los parámetros más importantes es la temperatura del aire.
La Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) recomienda que la temperatura de la sala de servidores esté entre 18 ° C y 27 ° C. La mayoría de las empresas especializadas, por ejemplo, las que prestan servicios de hosting, no permiten que la temperatura del aire suba por encima de los 24 ° C.
Un aumento de la temperatura, incluso por poco tiempo, puede causar un mal funcionamiento del equipo del servidor y, para eliminar el accidente, será necesario reemplazar componentes costosos.
Estos límites estrictos de temperatura se deben a las características operativas de los servidores. El sobrecalentamiento local de determinados dispositivos que componen el servidor provoca su avería. Como resultado, todo se reduce a la pérdida de información importante, interrupciones en los procesos de producción, comerciales y logísticos y, como resultado, a la pérdida de reputación y ganancias.
El servidor moderno está equipado con un sistema de disipación de calor interno. Todos los componentes internos que generan calor durante su funcionamiento se enfrían. Pero es imposible evitar completamente la transferencia de calor debido a la fuga de la carcasa. A pesar de los radiadores e incluso de la refrigeración líquida, la temperatura dentro de la carcasa será cercana a la temperatura ambiente.
Los siguientes componentes son los más sensibles a las condiciones climáticas de funcionamiento:
- UPC;
- HDD;
- RAM.
A medida que aumenta la temperatura, los materiales que componen los componentes del disco duro se expanden. Esto conduce a la falla de discos magnéticos, cabezales, sistemas de posicionamiento. Los problemas del disco duro pueden provocar la pérdida de información importante.
Para la refrigeración local de los procesadores del servidor y la RAM, se utilizan disipadores de calor metálicos, pero con un aumento significativo de la temperatura ambiente, no pueden proporcionar protección contra calentamiento excesivo
En los servidores modernos, se instalan dispositivos de memoria de acceso aleatorio, equipados con su propio sistema de enfriamiento pasivo (radiadores). Pero esto no cambia la situación. Los radiadores pueden ahorrar RAM solo con un aumento muy breve y leve de la temperatura. Pero con un calentamiento más fuerte del aire, son ineficaces.
El sistema de protección del procesador responde automáticamente al sobrecalentamiento, lo que provoca el apagado del servidor y la imposibilidad de su funcionamiento normal e ininterrumpido. Muchos microchips, en particular, en los puentes sur y norte, no toleran las altas temperaturas.
No espere que si la temperatura exterior (de la calle) está dentro de un rango aceptable, puede negarse a enfriar el aire en la sala de servidores. Es necesario tener en cuenta todos los indicadores de liberación y ganancia de calor. Por tanto, la potencia térmica de los servidores es del 80-90% de la potencia eléctrica consumida y, a menudo, supera 1 kW.
Por lo tanto, el uso de equipos costosos y críticos para el negocio que son sensibles a aumento y fluctuación de temperatura, requiere aire acondicionado debidamente organizado, en el que cada uno sistema dividido debe funcionar sin problemas.
Objeto y estructura de la unidad de rotación
La organización del sistema de enfriamiento mediante la instalación no solo de los acondicionadores de aire principales, sino también de repuesto, de respaldo, en sí misma no salva el día.
Es necesario coordinar el funcionamiento de todos los dispositivos de tal manera que la temperatura en la habitación permanezca estable en cualquier condición. Para ello, se utilizan complejos especializados, que a menudo se denominan simplemente coordinadores.
Organización de un sistema de aire acondicionado, incluidos los acondicionadores de aire principal y de respaldo, un gerente unidad, dos unidades de ejecución y tres sensores de temperatura con conexión de bus para alerta de incendio y emergencia situaciones
El complejo estándar incluye una unidad de control y unidades ejecutivas. Juntos realizan las siguientes funciones básicas:
- control sobre el funcionamiento del sistema;
- cambiar acondicionadores de aire en caso de averías;
- asegurar un funcionamiento alternativo;
- distribución uniforme de las horas de trabajo.
Un sistema de aire acondicionado confiable en la sala de servidores consta de al menos dos acondicionadores de aire: el principal y el de respaldo. Cada uno de ellos, según sus características técnicas, debe poder mantener las condiciones de temperatura requeridas en la sala de servidores.
En caso de avería de un acondicionador de aire, la unidad de rotación enciende rápidamente el segundo dispositivo útil. Al realizar esta función se utilizan sensores térmicos que miden la temperatura y responden a su más mínima subida. La función de redundancia ayuda no solo en situaciones de emergencia, sino también, por ejemplo, en el mantenimiento planificado y la reparación de acondicionadores de aire.
Una de las opciones para organizar un sistema de enfriamiento en una sala de servidores con una unidad de redundancia y suministro de energía de acondicionadores de aire desde una máquina separada
La implementación de dicha solución le permite cambiar filtros, cargar acondicionadores de aire con refrigerante, realizar más operaciones complejas en cualquier momento conveniente, sin dejar de mantener un microclima óptimo en la sala de servidores la habitación.
El bloque de rotación también proporciona operación alterna acondicionadores de aire y sistemas split y como resultado, el tiempo acumulado de su trabajo es aproximadamente el mismo. Como resultado, se amplía el período de revisión y la vida útil del equipo de refrigeración.
Esquemas de redundancia para acondicionadores de aire.
Es posible implementar varios esquemas de redundancia, que se designan convencionalmente como N + 1 y 2N, donde N - el número de acondicionadores de aire que realizan una función similar en el sistema (del inglés "Need" - "Necesitar").
El esquema más simple, que implica el uso de un solo aire acondicionado de respaldo, es N + 1. Si el sistema de rotación no está configurado, el acondicionador de aire de reserva se activa solo en casos de emergencia y se hace cargo de toda la carga.
El sistema puede tener varios acondicionadores de aire principales en funcionamiento, y cada uno de ellos tiene un acondicionador de aire de respaldo, que se designa como 2N y significa 100% de redundancia. Está claro que cuantos más acondicionadores de aire redundantes, mayor es la tolerancia a fallas del sistema.
Características de instalación en el ejemplo de BURR-1.
Mostraremos cómo se realiza la instalación con un ejemplo específico. En Rusia, las unidades de control de redundancia y rotación BURR-1 están muy extendidas y trabajan en conjunto con unidades ejecutivas BIS-1 especializadas. El número de unidades ejecutivas puede variar según el número total de acondicionadores de aire en el sistema.
Esquema de conexión de BURR-1 y BIS-1 con transmisión de señal vía canal infrarrojo, con posibilidad de coordinar el funcionamiento de 15 aires acondicionados
Además del dispositivo en sí, el paquete BURR-1 incluye un sensor de temperatura. Los bloques de ejecución se compran para cada acondicionador de aire. Equipado con una sonda IR y una junta autoadhesiva de doble cara para su fijación. El sensor térmico se compra por separado.
Tenga en cuenta que el conjunto completo de dispositivos correspondientes depende de la planta de fabricación y, a menudo, incluye todo el conjunto requerido de sensores de temperatura y accesorios auxiliares.
Antes de comenzar el trabajo de instalación, el equipo se desenergiza, se observan otros requisitos de seguridad.
BURR-1 tiene una caja de plástico, conveniente para la instalación en un perfil de metal especial: un riel DIN, que se coloca en el panel eléctrico, junto a los interruptores automáticos. Un carril DIN de 3,5 cm es adecuado para este propósito.
BIS-1 se instala sobre el acondicionador de aire o directamente en el cuerpo del acondicionador de aire con fijación en una junta autoadhesiva de doble cara. Se fija un sensor de temperatura en la zona de entrada de las lamas de guía. Es aquí donde podrá captar el flujo de aire frío y determinar que el aire acondicionado está en funcionamiento.
Además, el sistema requiere un sensor térmico externo común, que se instala en un soporte en la pared de la sala de servidores a la misma distancia de los acondicionadores de aire. Este sensor no debe estar expuesto a influencias térmicas externas, por ejemplo, de radiadores.
Si es posible organizar el cableado eléctrico, la unidad de control BURR-1 se puede instalar fuera de la sala de control, por ejemplo, en una pared o incluso en una habitación adyacente.
Se adjunta un pasaporte e instrucciones detalladas al BURR-1, donde se dan recomendaciones para la instalación y circuitos, una de las ventajas del modelo es la conexión del sensor de temperatura y la fuente de alimentación sin observar polaridad
La sonda emisora se instala de tal manera que "mira" hacia el fotodetector del acondicionador de aire desde una distancia de no más de 10 cm con un ángulo de desviación permisible de 45-60 grados.
El rango de transmisión de una señal de radio estable es de 50 metros. Es decir, esta es la distancia límite entre las unidades principal y ejecutiva. Es deseable reducirlo para reducir el nivel de interferencia que emana de equipos de terceros.
Deben destacarse las siguientes características de instalación:
- falta de líneas de cable;
- la posibilidad de ampliar el sistema;
- implementación de diferentes esquemas de redundancia.
Al conectar la unidad de rotación del aire acondicionado, no es necesario tender un cable para transmitir señales de control, lo que, entre otras cosas, ahorra espacio en la sala de servidores. La composición del sistema de aire acondicionado es variable.
Puede incluir un número diferente de acondicionadores de aire que difieran en su capacidad. Desarrollando y aumentando el equipamiento de la sala de servidores, la empresa, según sea necesario, puede incorporar nuevos aires acondicionados en el sistema (hasta 15 unidades en total).
Principio de funcionamiento de la unidad de rotación
En el proceso de trabajar con BURR-1 mediante señales de radio a una frecuencia de 433 MHz, los comandos se transmiten a las unidades de ejecución, que encienden y apagan aires acondicionados mediante emisores de infrarrojos, de acuerdo con las ajustes. Los acondicionadores de aire deben estar equipados con detectores de fotos. Este requisito lo cumplen la mayoría de los modelos modernos, incluidos los de uso doméstico.
La unidad ejecutiva BIS-1M generalmente se instala en la pared directamente sobre el aire acondicionado, durante el funcionamiento. recibe señales de radio de la unidad de control y transmite comandos para encender y apagar el aire acondicionado a través del canal de infrarrojos
Se realiza un seguimiento continuo de los sensores de temperatura. Comparando los datos recibidos, se determina el estado de cada acondicionador de aire. Si el aire acondicionado está encendido y el sensor instalado en sus persianas muestra que el cambio de temperatura en la salida es menor a 2 C, las capacidades de reserva se encienden y se señaliza una alarma.
Cómo se realiza la instalación
Según los ajustes definidos por el usuario de la unidad de control de rotación, los acondicionadores de aire se encienden y apagan. En este caso, se observan una determinada secuencia e intervalos de tiempo especificados.
Para ingresar al menú de configuración de la unidad de control, presione "Enter". Si los ajustes se cambian durante el funcionamiento, en el momento de presionar este botón, la unidad puede transmitir comandos usando un protocolo previamente especificado. En este caso, tendrá que esperar un poco mientras continúa presionando "Enter".
Los elementos del menú de configuración se combinan en varios grupos, incluido el registro de unidades ejecutivas, parámetros de tiempo y temperatura. La información sobre el funcionamiento del sistema se muestra en la pantalla de la unidad de control. Se presenta en forma de frases y símbolos claramente formulados. En el display se puede ver el tipo de comando transmitido y su estado actual, lo que facilita la configuración y posterior funcionamiento del BURR-1.
Usando el panel de control, a cada acondicionador de aire se le asigna un número y se determina su propósito. Los acondicionadores de aire se agrupan en función de su finalidad: reserva, participantes de rotación, etc.
El panel frontal BURR-1 con pantalla LCD y botones de control, debido a su tamaño compacto, ocupa poco espacio en el armario de distribución, gracias a su ergonomía bien pensada, es conveniente para configurar los ajustes
Con el panel de entrada de datos, establezca los valores máximos permitidos de temperatura en la sala de servidores, la temperatura conexiones, desconexiones, alarmas y configuraciones de tiempo relacionadas con la colaboración y rotación.
El modo de funcionamiento de la unidad ejecutora está determinado por el cambio en el color y la frecuencia de parpadeo del diodo ubicado en la parte inferior de la caja. Por ejemplo, cuando la unidad ejecutiva está en modo normal y está esperando un comando de la unidad de control, su LED parpadea lentamente en verde.
Cuando se recibe un comando de este tipo, la luz amarilla se enciende durante 1-2 segundos. La ejecución del comando de encendido se acompaña de un parpadeo rápido de color verde. Si ocurre un apagado, el LED se ilumina en rojo y también parpadea rápidamente.
Habiendo establecido los ajustes y queriendo salir del menú, presione el botón "ESC". Si no se pulsan botones durante 4 minutos, es decir, completamente inactivos, la salida se realizará en modo automático.
Si no se presiona ninguna tecla mientras se graba el comando y se espera una señal de infrarrojos, no habrá salida automática. Tenga en cuenta que al realizar algunas operaciones, presionar "ESC" dará como resultado una salida del menú, en el que los cambios realizados en la configuración no se guardarán.
Independientemente del modelo, el proceso de configuración es intuitivo, como se puede ver en la foto del emparejamiento. operación de acondicionadores de aire SRK-M3 con indicación de botones de control, sensores, servicio e información LED
Cuando la unidad está en el modo de ajuste, el control de rotación se suspende, aunque todos los temporizadores están funcionando, contando el tiempo de funcionamiento de cada grupo de aire acondicionado y el tiempo de rotación.
El proceso de configuración del módulo de control de rotación se describe en detalle en las instrucciones adjuntas.
Reglas de cuidado del equipo
Para garantizar un funcionamiento normal y una larga vida útil, las unidades de control y ejecutivas se mantienen regularmente. Una vez cada 3-4 meses, se verifica la confiabilidad de la fijación, la calidad de las conexiones y la capacidad de servicio de los conectores. Los bloques de terminales y las superficies exteriores de los gabinetes, a medida que se ensucian, deben limpiarse de polvo, evitando la entrada de escombros y objetos extraños.
Factores de selección y funcionalidad adicional
Existen en el mercado varios modelos y modificaciones de unidades de rotación y redundancia de acondicionadores de aire, que se diferencian entre sí:
- por características;
- por un conjunto de funciones;
- por el método de instalación;
- por el tipo de gestión.
La señal de control se puede transmitir no solo a través del canal de infrarrojos, como en el BURR-1, sino también a través de cables. El conjunto completo se diferencia en el número de sensores de temperatura. Los propios sensores pueden operar con uno u otro error, lo que, en cierta medida, determina la velocidad de respuesta de la unidad de rotación. También preste atención al error del temporizador. Este y otros datos deben indicarse en la documentación adjunta.
Al elegir un coordinador, se tienen en cuenta los requisitos del sistema de aire acondicionado, su composición y configuración. Entonces, para acondicionadores de aire sin fotodetectores, puede elegir dispositivos con un tipo de control cableado. Un criterio importante es la funcionalidad del dispositivo.
Actualmente se encuentran disponibles unidades de rotación con una amplia gama de funciones. Además de realizar sus tareas básicas, estos dispositivos reinician automáticamente los acondicionadores de aire, cuyo funcionamiento se ha detenido por falta de energía. No permita que los acondicionadores de aire se apaguen si una persona accidentalmente da tal comando desde el control remoto.
Una de las unidades de redundancia más simples para dos acondicionadores de aire, a la izquierda están los botones para el registro y la configuración, a la derecha están los botones para cambiar a los modos de operación y servicio.
Cuando los bucles de alarma están conectados, se transmiten mensajes sobre situaciones de emergencia. Por ejemplo, se envía un mensaje de incendio si la temperatura en la sala de servidores supera un cierto valor (generalmente a 69 ° C). La señal se puede enviar a los bomberos, también es posible alertar al personal a través de SMS.
Los eventos y los datos de los sensores de temperatura se registran en registros no volátiles. Proporciona la capacidad de control remoto a través de RS485 y Ethernet. Admite el protocolo de comunicación industrial Modbus.
Después de revisar la descripción y las características técnicas del dispositivo, conviene asegurarse de la importancia de su funcionalidad para tomar una decisión informada y económicamente viable.
Debe tenerse en cuenta que el enfriamiento ininterrumpido depende no solo de la unidad de redundancia, sino también de los propios acondicionadores de aire. Las salas de servidores utilizan precisión, conductos y paredes sistemas de split inversor. La última opción es la más demandada, ya que estos dispositivos son mucho más baratos y ocupan menos espacio.
Los acondicionadores de aire de pared proporcionan una refrigeración adecuada de las salas de servidores y, a diferencia de los modelos de precisión, se pueden utilizar en áreas pequeñas
Al elegir un acondicionador de aire de pared, se presta atención a la capacidad de enfriamiento, que debe corresponder al exceso de calor a neutralizar.
El sistema de aire acondicionado debe funcionar en la sala de servidores independientemente de la temporada. Si el límite inferior de la temperatura de funcionamiento de los acondicionadores de aire se limita a -10 C, se compran kits de baja temperatura adicionales.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Puesta en servicio del sistema de aire acondicionado con un coordinador en la sala de servidores:
Desembalaje y descripción general de la unidad rotativa para dos acondicionadores de aire:
Para un enfriamiento ininterrumpido de la sala de servidores las 24 horas del día y la eliminación de fallas en el equipo Se utilizan bloques de rotación y redundancia, que encienden y apagan los acondicionadores de aire en un momento dado. algoritmo. En caso de falla o falta de energía de uno de los acondicionadores de aire, el de reserva se enciende inmediatamente. Debido al funcionamiento variable, la vida útil de los acondicionadores de aire aumenta.
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