Awaria klimatyzatora w biurze nie pociąga za sobą zakończenia pracy personelu, prawda? Sytuacja wygląda zupełnie inaczej w serwerowniach, gdzie wymagane jest nieprzerwane chłodzenie powietrzem. Dzięki włączeniu jednostki obrotowej klimatyzacji do systemu, nawet krótkotrwałe przekroczenie wartości granicznych temperatury jest wykluczone.
Takie rozwiązanie zapobiega awariom sprzętu serwerowego i stwarza warunki do stabilnego wykonywania zadań serwisowych. Podpowiemy Ci, jak zorganizować blok rotacji. Wyjaśnimy jak zarezerwować klimatyzatory, pokażemy jak zainstalować i skonfigurować urządzenie.
Treść artykułu:
- Wskaźniki temperatury powietrza w serwerowni
- Cel i struktura jednostki rotacyjnej
- Schematy redundancji klimatyzatorów
- Cechy instalacji na przykładzie BURR-1
- Zasada działania jednostki obrotowej
- Jak odbywa się konfiguracja
- Zasady pielęgnacji sprzętu
- Czynniki wyboru i dodatkowa funkcjonalność
- Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Wskaźniki temperatury powietrza w serwerowni
Jednostki rotacyjne zostały wprowadzone do systemów klimatyzacji wielu laboratoriów, centrów danych, warsztatów produkcyjnych w branżach high-tech. To integralny element wyposażenia serwerowni, które dostępne są w niemal każdej poważnej organizacji.
W dobie technologii informatycznych nawet nowe, rozwijające się firmy starają się wykorzystywać własny sprzęt serwerowy do przetwarzania, przechowywania i wymiany danych z partnerami i klientami.
Reżim temperaturowy w serwerowni podlega surowym wymogom, których spełnienie jest możliwe tylko z dwoma lub więcej klimatyzatorami.
Na sprzęt serwerowy przeznaczono osobną salę technologiczną tzw. serwerownię, gdy konieczne jest zachowanie warunków eksploatacji określonych w dokumentacji technicznej przez producenta. W szczególności jednym z najważniejszych parametrów jest temperatura powietrza.
Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Ogrzewnictwa, Chłodnictwa i Klimatyzacji (ASHRAE) zaleca, aby temperatura w serwerowniach mieściła się w zakresie od 18°C do 27°C. Większość wyspecjalizowanych firm, na przykład świadczących usługi hostingowe, nie dopuszcza do wzrostu temperatury powietrza powyżej 24°C.
Wzrost temperatury, nawet przez krótki czas, może spowodować awarię sprzętu serwerowego, a do wyeliminowania wypadku konieczna będzie wymiana drogich podzespołów.
Tak ścisłe limity temperatury wynikają z charakterystyki operacyjnej komputerów serwerowych. Lokalne przegrzanie niektórych urządzeń wchodzących w skład serwera prowadzi do ich awarii. W efekcie wszystko sprowadza się do utraty ważnych informacji, zakłóceń w procesach produkcyjnych, handlowych, logistycznych, a w konsekwencji do utraty reputacji i zysków.
Nowoczesny serwer wyposażony jest w wewnętrzny system odprowadzania ciepła. Wszystkie podzespoły wewnętrzne, które podczas pracy wytwarzają ciepło, są chłodzone. Ale niemożliwe jest całkowite uniknięcie przenoszenia ciepła z powodu wycieku obudowy. Pomimo grzejników, a nawet chłodzenia cieczą, temperatura wewnątrz obudowy będzie zbliżona do temperatury otoczenia.
Następujące elementy są najbardziej wrażliwe na warunki klimatyczne pracy:
- PROCESOR;
- dysk twardy;
- BARAN.
Wraz ze wzrostem temperatury materiały, z których zbudowane są elementy dysku twardego, rozszerzają się. Prowadzi to do awarii dysków magnetycznych, głowic, systemów pozycjonowania. Problemy z dyskiem twardym mogą prowadzić do utraty ważnych informacji.
Do lokalnego chłodzenia procesorów serwerowych i pamięci RAM stosuje się radiatory metalowe, ale przy znacznym wzroście temperatury otoczenia nie są w stanie zapewnić ochrony przed przegrzanie
W nowoczesnych serwerach instalowane są urządzenia pamięci o dostępie swobodnym, wyposażone we własny pasywny system chłodzenia (radiatory). Ale to nie zmienia stanu rzeczy. Grzejniki mogą oszczędzać pamięć RAM tylko przy bardzo krótkim i niewielkim wzroście temperatury. Ale przy mocniejszym ogrzaniu powietrza są nieskuteczne.
System ochrony procesora automatycznie reaguje na przegrzanie, co prowadzi do wyłączenia serwera i niemożności jego normalnej, nieprzerwanej pracy. Wiele mikroczipów, w szczególności na mostach południowym i północnym, nie toleruje wysokich temperatur.
Nie oczekuj, że jeśli temperatura na zewnątrz (ulicy) będzie w akceptowalnym zakresie, możesz odmówić schłodzenia powietrza w serwerowni. Konieczne jest uwzględnienie wszystkich wskaźników wydzielania i zysku ciepła. Tym samym moc cieplna serwerów stanowi 80-90% pobieranej mocy elektrycznej i często przekracza 1 kW.
Tak więc korzystanie z drogiego i krytycznego dla biznesu sprzętu, który jest wrażliwy na wzrost i wahania temperatury, wymaga odpowiednio zorganizowanej klimatyzacji, w której każdy podzielony system powinien działać płynnie.
Cel i struktura jednostki rotacyjnej
Organizacja systemu chłodzenia poprzez zainstalowanie nie tylko głównych, ale także zapasowych, zapasowych klimatyzatorów sama w sobie nie oszczędza dnia.
Konieczna jest koordynacja pracy wszystkich urządzeń w taki sposób, aby temperatura w pomieszczeniu była stabilna w każdych warunkach. W tym celu wykorzystywane są wyspecjalizowane kompleksy, które często nazywane są po prostu koordynatorami.
Organizacja systemu klimatyzacji, w tym klimatyzatorów głównych i rezerwowych, jeden kierownik centrala, dwie jednostki wykonawcze i trzy czujniki temperatury z podłączeniem magistrali do sygnalizacji pożarowej i awaryjnej sytuacje
W skład standardowego kompleksu wchodzi jednostka sterująca i jednostki wykonawcze. Razem pełnią następujące podstawowe funkcje:
- kontrola nad działaniem systemu;
- przełączanie klimatyzatorów w przypadku awarii;
- zapewnienie alternatywnego funkcjonowania;
- równomierny rozkład godzin pracy.
Niezawodny system klimatyzacji w serwerowni składa się z co najmniej dwóch klimatyzatorów: głównego i zapasowego. Każdy z nich, zgodnie ze swoją charakterystyką techniczną, musi być w stanie utrzymać wymagane warunki temperaturowe w serwerowni.
W przypadku awarii jednego klimatyzatora jednostka obrotowa szybko włącza drugie, sprawne urządzenie. Podczas wykonywania tej funkcji wykorzystywane są czujniki termiczne, które mierzą temperaturę i reagują na jej najmniejszy wzrost. Funkcja redundancji pomaga nie tylko w sytuacjach awaryjnych, ale także np. w planowej konserwacji i naprawie klimatyzatorów.
Jedna z możliwości zorganizowania systemu chłodzenia w serwerowni z jednostką redundancyjną i zasilaniem klimatyzatorów z oddzielnej maszyny
Wdrożenie takiego rozwiązania pozwala na wymianę filtrów, ładowanie klimatyzatorów czynnikiem chłodniczym, wykonanie więcej złożone operacje w dogodnym momencie, przy zachowaniu optymalnego mikroklimatu w serwerowni pokój.
Blok obrotowy zapewnia również działanie naprzemienne klimatyzatory i systemy split, w rezultacie łączny czas ich pracy jest w przybliżeniu taki sam. W efekcie wydłuża się okres remontu i żywotność urządzeń chłodniczych.
Schematy redundancji klimatyzatorów
Możliwe jest zaimplementowanie różnych schematów redundancji, które są konwencjonalnie oznaczane jako N + 1 i 2N, gdzie N - liczba klimatyzatorów pełniących podobną funkcję w systemie (z angielskiego „Potrzeba” - "Potrzebować").
Najprostszy schemat, zakładający użycie tylko jednego klimatyzatora zapasowego, to N+1. Jeśli system rotacji nie jest skonfigurowany, klimatyzator rezerwowy uruchamia się tylko w sytuacjach awaryjnych i przejmuje całe obciążenie.
System może mieć kilka głównych klimatyzatorów pracujących, a każdy z nich posiada klimatyzator zapasowy, oznaczony jako 2N i oznaczający 100% redundancję. Oczywiste jest, że im więcej klimatyzatorów nadmiarowych, tym wyższa odporność systemu na awarie.
Cechy instalacji na przykładzie BURR-1
Na konkretnym przykładzie pokażemy, jak przebiega instalacja. W Rosji szeroko rozpowszechnione są jednostki sterujące rotacją i redundancją BURR-1, współpracujące z wyspecjalizowanymi jednostkami wykonawczymi BIS-1. Liczba jednostek wykonawczych może się różnić w zależności od całkowitej liczby klimatyzatorów w systemie.
Schemat podłączenia BURR-1 i BIS-1 z transmisją sygnału kanałem podczerwieni, z możliwością koordynowania pracy 15 klimatyzatorów
Oprócz samego urządzenia w opakowaniu BURR-1 znajduje się czujnik temperatury. Do każdego klimatyzatora dokupuje się bloki wykonawcze. Wyposażony w sondę IR oraz dwustronną samoprzylepną uszczelkę do mocowania. Czujnik termiczny należy zakupić osobno.
Należy pamiętać, że kompletny zestaw dopasowanych urządzeń zależy od zakładu produkcyjnego i często zawiera cały wymagany zestaw czujników temperatury i akcesoriów pomocniczych.
Przed rozpoczęciem prac instalacyjnych urządzenie jest odłączone od zasilania, przestrzegane są inne wymagania bezpieczeństwa.
BURR-1 posiada plastikową obudowę, wygodną do montażu na specjalnym metalowym profilu - szynie DIN, którą umieszcza się na panelu elektrycznym obok wyłączników. Do tego celu nadaje się szyna DIN 3,5 cm.
BIS-1 montuje się nad klimatyzatorem lub bezpośrednio na korpusie klimatyzatora z mocowaniem na samoprzylepnej dwustronnej uszczelce. Czujnik temperatury jest zamocowany w obszarze wejścia żaluzji prowadzących. To tutaj będzie mógł złapać strumień zimnego powietrza i stwierdzić, czy klimatyzator pracuje.
System wymaga również jednego wspólnego zewnętrznego czujnika termicznego, który jest montowany w uchwycie na ścianie w serwerowni w równej odległości od klimatyzatorów. Czujnik ten nie może być narażony na zewnętrzne wpływy termiczne, na przykład z grzejników.
Jeśli istnieje możliwość zorganizowania instalacji elektrycznej, centralę BURR-1 można zainstalować poza sterownią, na przykład na ścianie lub nawet w sąsiednim pomieszczeniu.
Paszport i szczegółowe instrukcje są dołączone do BURR-1, gdzie podane są zalecenia dotyczące instalacji i obwodów, jedną z zalet modelu jest podłączenie czujnika temperatury i zasilania bez obserwacji biegunowość
Sonda nadawcza montowana jest w taki sposób, aby "patrzyła" w fotodetektor klimatyzatora z odległości nie większej niż 10 cm przy dopuszczalnym kącie odchylenia 45-60 stopni.
Zasięg transmisji stabilnego sygnału radiowego wynosi 50 metrów. Oznacza to, że jest to graniczna odległość między jednostką główną a wykonawczą. Pożądane jest jego zmniejszenie w celu zmniejszenia poziomu zakłóceń pochodzących ze sprzętu innych firm.
Należy podkreślić następujące cechy instalacji:
- brak linii kablowych;
- możliwość rozbudowy systemu;
- wdrożenie różnych schematów redundancji.
Przy podłączaniu zespołu rotacyjnego klimatyzatora nie ma potrzeby układania kabla do transmisji sygnałów sterujących, co m.in. pozwala zaoszczędzić miejsce w serwerowni. Skład układu klimatyzacji jest zmienny.
Może obejmować różną liczbę klimatyzatorów różniących się wydajnością. Rozbudowując i zwiększając wyposażenie serwerowni, firma w zależności od potrzeb może włączyć do systemu nowe klimatyzatory (łącznie do 15 jednostek).
Zasada działania jednostki obrotowej
W trakcie pracy z BURR-1 za pomocą sygnałów radiowych o częstotliwości 433 MHz polecenia są przekazywane do jednostek wykonawczych, które włączają i wyłączają klimatyzatory za pomocą emiterów podczerwieni, zgodnie z ustalonym ustawienia. Klimatyzatory muszą być wyposażone w fotodetektory. Większość nowoczesnych modeli, w tym do użytku domowego, spełnia to wymaganie.
Jednostka wykonawcza BIS-1M jest zwykle montowana na ścianie bezpośrednio nad klimatyzatorem podczas pracy odbiera sygnały radiowe z jednostki sterującej i przesyła polecenia włączania i wyłączania klimatyzatora za pośrednictwem kanału podczerwieni;
Prowadzony jest ciągły monitoring czujników temperatury. Porównując otrzymane dane, określany jest stan każdego klimatyzatora. Jeżeli klimatyzator jest włączony, a czujnik zamontowany na jego żaluzjach pokazuje, że zmiana temperatury na wyjściu jest mniejsza niż 2 C, załączane są rezerwy mocy i sygnalizowany jest alarm.
Jak odbywa się konfiguracja
Klimatyzatory są włączane i wyłączane na podstawie ustawionych przez użytkownika ustawień jednostki sterującej obrotem. W takim przypadku obserwuje się określoną sekwencję i określone przedziały czasowe.
Aby wejść do menu ustawień jednostki sterującej, naciśnij „Enter”. Jeśli ustawienia zostaną zmienione podczas pracy, w momencie naciśnięcia tego przycisku urządzenie może przesyłać polecenia za pomocą wcześniej określonego protokołu. W takim przypadku będziesz musiał trochę poczekać, kontynuując naciskanie „Enter”.
Pozycje menu ustawień są połączone w kilka grup, w tym rejestracja jednostek wykonawczych, parametrów czasu i temperatury. Informacja o pracy systemu wyświetlana jest na wyświetlaczu centrali. Przedstawiony jest w postaci jasno sformułowanych fraz i symboli. Na wyświetlaczu widoczny jest rodzaj przesyłanego polecenia oraz jego aktualny stan, co ułatwia konfigurację i późniejszą obsługę BURR-1.
Za pomocą panelu sterowania każdemu klimatyzatorowi przypisuje się numer, określa się jego przeznaczenie. Klimatyzatory pogrupowane są w zależności od przeznaczenia: rezerwowe, rotacyjne, itp.
Panel przedni BURR-1 z wyświetlaczem LCD i przyciskami sterującymi, dzięki kompaktowym rozmiarom zajmuje mało miejsca w szafie sterowniczej, dzięki przemyślanej ergonomii jest wygodny do ustawiania ustawień
Za pomocą panelu wprowadzania danych ustawić maksymalne dopuszczalne wartości temperatury w serwerowni, temperaturę połączenia, rozłączenia, alarmy i ustawienia czasu związane ze współpracą i obrót.
O trybie pracy jednostki wykonawczej decyduje zmiana koloru i częstotliwość migania diody umieszczonej na spodzie obudowy. Np. gdy centrala wykonawcza jest w trybie normalnym i oczekuje na polecenie z centrali, jej dioda LED powoli miga na zielono.
Po odebraniu takiego polecenia na 1-2 sekundy zapala się żółte światło. Wykonywaniu polecenia włączenia towarzyszy szybkie miganie koloru zielonego. Jeśli nastąpi wyłączenie, dioda LED zaświeci się na czerwono i również szybko zacznie migać.
Po dokonaniu ustawień i chęci wyjścia z menu należy nacisnąć przycisk „ESC”. Jeśli przez 4 minuty nie naciśniesz przycisków, czyli całkowicie nieaktywnych, wyjście zostanie wykonane w trybie automatycznym.
Jeśli podczas nagrywania polecenia nie zostanie naciśnięty żaden klawisz i oczekiwany jest sygnał podczerwieni, nie nastąpi automatyczne wyjście. Należy pamiętać, że podczas wykonywania niektórych operacji naciśnięcie „ESC” spowoduje wyjście z menu, w którym zmiany wprowadzone w ustawieniach nie zostaną zapisane.
Niezależnie od modelu proces konfiguracji jest intuicyjny, co widać na zdjęciu dopasowania obsługa klimatyzatorów SRK-M3 ze wskazaniem przycisków sterujących, czujników, serwisu i informacji diody LED
Gdy urządzenie jest w trybie ustawień, sterowanie rotacją jest zawieszone, chociaż wszystkie zegary pracują, odliczając czas pracy każdej grupy klimatyzatorów i czas rotacji.
Proces konfiguracji modułu sterującego obrotem został szczegółowo opisany w dołączonej do niego instrukcji.
Zasady pielęgnacji sprzętu
Aby zapewnić normalną pracę i długą żywotność, jednostki sterujące i wykonawcze są regularnie konserwowane. Raz na 3-4 miesiące sprawdzana jest niezawodność mocowania, jakość połączeń i sprawność złączy. Listwy zaciskowe i zewnętrzne powierzchnie obudów, w miarę ich zabrudzenia, należy oczyścić z kurzu, unikając wnikania zanieczyszczeń i ciał obcych.
Czynniki wyboru i dodatkowa funkcjonalność
Na rynku dostępne są różne modele i modyfikacje jednostek rotacyjnych i redundancyjnych klimatyzatorów, różniące się między sobą:
- według cech;
- przez zestaw funkcji;
- metodą instalacji;
- według rodzaju zarządzania.
Sygnał sterujący może być przesyłany nie tylko kanałem podczerwieni, jak w BURR-1, ale także przewodami. Kompletny zestaw różni się liczbą czujników temperatury. Same czujniki mogą działać z takim lub innym błędem, który w pewnym stopniu określa prędkość odpowiedzi jednostki obrotowej. Zwróć także uwagę na błąd timera. Te i inne dane należy wskazać w dołączonej dokumentacji.
Przy wyborze koordynatora brane są pod uwagę wymagania stawiane systemowi klimatyzacji, jego skład i konfiguracja. Tak więc w przypadku klimatyzatorów bez fotodetektorów można wybrać urządzenia ze sterowaniem przewodowym. Ważnym kryterium jest funkcjonalność urządzenia.
Jednostki obrotowe o szerokim zakresie funkcji są już dostępne. Oprócz wykonywania swoich podstawowych zadań, urządzenia te automatycznie restartują klimatyzatory, których praca została zatrzymana z powodu braku zasilania. Nie dopuść do wyłączenia klimatyzatorów, jeśli ktoś przypadkowo wyda takie polecenie z pilota.
Jedna z najprostszych redundancji dla dwóch klimatyzatorów, po lewej przyciski do rejestracji i ustawień, po prawej przyciski do przełączania w tryby pracy i serwisowe
Po podłączeniu pętli alarmowych przekazywane są komunikaty o sytuacjach awaryjnych. Np. komunikat o pożarze jest wysyłany, jeśli temperatura w serwerowni wzrośnie powyżej pewnej wartości (zwykle 69°C). Sygnał można wysłać do straży pożarnej, możliwe jest również zaalarmowanie personelu SMS-em.
Zdarzenia i dane z czujników temperatury są rejestrowane w nieulotnych logach. Zapewnia możliwość zdalnego sterowania przez RS485 i Ethernet. Obsługuje przemysłowy protokół komunikacyjny Modbus.
Po zapoznaniu się z opisem i charakterystyką techniczną urządzenia, warto upewnić się, jak ważna jest jego funkcjonalność, aby dokonać świadomego ekonomicznie uzasadnionego wyboru.
Należy pamiętać, że nieprzerwane chłodzenie zależy nie tylko od jednostki redundancyjnej, ale także od samych klimatyzatorów. Serwerownie wykorzystują precyzję, kanał i ścianę systemy dzielone falownikiem. Ta ostatnia opcja jest najbardziej poszukiwana, ponieważ takie urządzenia są znacznie tańsze i zajmują mniej miejsca.
Klimatyzatory naścienne zapewniają odpowiednie chłodzenie serwerowni i w przeciwieństwie do modeli precyzyjnych mogą być stosowane w małych pomieszczeniach
Przy wyborze klimatyzatora ściennego zwraca się uwagę na wydajność chłodniczą, która musi odpowiadać nadmiarowi ciepła, które ma zostać zneutralizowane.
Klimatyzacja musi działać w serwerowni niezależnie od pory roku. Jeśli dolna granica temperatury pracy klimatyzatorów jest ograniczona do -10 C, kupowane są dodatkowe zestawy niskotemperaturowe.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Uruchomienie systemu klimatyzacji z koordynatorem w serwerowni:
Rozpakowanie i przegląd jednostki obrotowej dla dwóch klimatyzatorów:
Do nieprzerwanego, całodobowego chłodzenia serwerowni i eliminacji awarii sprzętu stosowane są bloki rotacji i redundancji, które w danej chwili włączają i wyłączają klimatyzatory algorytm. W przypadku awarii lub braku zasilania jednego z klimatyzatorów, rezerwowy natychmiast się włącza. Dzięki zmiennej pracy wydłuża się żywotność klimatyzatorów.
Prosimy o pozostawienie komentarzy w poniższym bloku. Opowiedz nam o swoim doświadczeniu w instalacji i konfiguracji jednostki obrotowej do systemu klimatyzacji. Podziel się przydatnymi informacjami i zdjęciami na temat artykułu, zadawaj pytania.
