Меню

Мощность тепловыделения серверного оборудования

Расчет кондиционера для серверной

Важное по теме: мы производим расчет и подбор кондиционера для серверной бесплатно! Предлагаем различные варианты охлаждения. Имеется в наличии широкий ассортимент кондиционеров для серверных от 8 до 52 кВт. Комплектация оптимальна, подача воздуха: вверх и под фальшпол. Срок поставки 2-3 дня. Доставка по Москве за наш счет. Детальная смета на монтаж. Выезд инженера и составление сметы также за наш счет.

Этапы самостоятельного расчета 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? Второй способ: 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 м 2 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 м 2 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 м 2 (сечение воздуховода) = 0,15 м 3 /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.

Температура входящего воздуха от приточно-вытяжной вентиляции, например, 23С 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/ м 2 . 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 м 3 /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*21,9м 2 =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.

Читайте также:  Какая нужна мощность компрессора для пескоструя

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 и влажности 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 для правильного подбора прецизионной установки!

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 — 40 °C . 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.

Пример технического подбора на прецизионный кондиционер Hiref (Италия).

Так как общий теплоприток по серверной был определен как 48 кВт, ближайшая модель это TADR 0532, ощутимой холодопроизводительностью 54, 11 кВт при расчетных t 25°C (внутри серверной), отн влажность 40%, температура наружного воздуха +35°C -40°C. Установка прецизионных блоков по схеме N+1 (рабочий/резервный).

raschet-kondicionera-dlya-servernoj

​​​​​

Источник



Статьи

Как выбрать сервер. Ошибки при выборе сервера. Расчёт тепловыделения в серверном помещении.

Как выбрать сервер

При построении ИТ-инфраструктуры предприятия есть ключевой момент — какой сервер купить?

Чтобы не ошибиться с выбором конфигурации и купить сервер с оптимальными параметрами, без избыточности и переплаты, эффективно решающий поставленные задачи,
мы рекомендуем заказчику ответить на следующие вопросы:

  1. Назначение сервера — сервер приложений, файловый, прокси, контроллер домена, прочее
  2. Виды информационных баз, их размер и планируемый рост
  3. Количество пользователей, в т.ч. одновременно работающих в базе, их планируемый рост
  4. Способ доступа пользователей — файл-сервер, клиент-сервер, терминальный
  5. Критичность простоя сервера — для подбора схемы резервирования аппаратной части сервера, устройств резервного копирования, источника бесперебойного питания
  6. Какое серверное и компьютерное оборудование используется в настоящее время — для обеспечения совместимости
  7. Какое программное обеспечение установлено или планируется, требования к оборудованию для специализированного ПО
  8. Наличие серверной комнаты — стойки / шкафы и вид исполнения сервера — стоечный / пьедестальный
  9. Ориентировочный бюджет на покупку сервера

Разработка серверного решения для заказчика начинается с уточнения объёма задач.

Для этого можно заполнить простую форму-заявку и отправить по электронной почте на zakaz@e1s.ru.

Исходя из данных заказчика, рассчитывается количество и вычислительная мощность серверов, определяется базовая платформа сервера.

Учитывая мощность, выделенное место для установки сервера, необходимые климатические условия, удобство обслуживания и администрирования системы, возможность последующего расширения, наши специалисты предлагают тот или иной сервер и сопутствующее оборудование — системы хранения, компьютеры, серверные стойки и шкафы, источники бесперебойного питания, рекомендуют программное обеспечение.

Отметим, что продукция E1S® поддерживает операционные системы российских разработчиков, внесённые в Единый реестр российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных Минкомсвязи России. Что отвечает требованиям закупок для государственных и муниципальных учреждений (188-ФЗ). Так, серверы E1S® протестированы и совместимы с отечественными операционными системами Альт Сервер, Астра, РОСА, Ред ОС, GosLinux. Читать далее

Ошибки при выборе сервера

До сих пор существует мнение, что достаточно взять персональный компьютер с мощным процессором,
большим объемом оперативной памяти и жесткого диска, и эта система способна заменить сервер.

Это наивное и опасное заблуждение, приводящее в итоге к серьезным потерям. Исходит это мнение в основном от «продвинутых» системных администраторов, которые выбирают не сервер, а рабочую станцию с возможностью поиграть в требовательные к «железу» игры, или, что ещё хуже, просто от безграмотности.

Мощный персональный компьютер может обладать только одним из качеств, присущих серверу — большая производительность. Причём и это не совсем так. Потому что задачи, выполняемые на сервере и на обычном компьютере, разные. Следовательно, и аппаратное обеспечение, используемое на сервере, создано специально и оптимизировано на работу с серверными приложениями.

При этом стоит учитывать, что все компоненты персонального компьютера не рассчитаны на круглосуточную работу. Режим 24/7 существенно сокращает срок их службы , а значит, увеличивает вероятность их отказа и как следствие остановку такого «сервера». Это в лучшем случае. А в худшем, потеря информации и денег. Заметим, что как раз жёсткие диски в таких «серверах» и выходят из строя чаще всего. Читать далее

Расчёт тепловыделения в серверном помещении

Правильный расчёт параметров позволяет, с одной стороны, обеспечивать энергоэффективность системы и минимизировать счета за электроэнергию, а с другой стороны, не допускать отказов ИТ-оборудования из-за перегрева.

Нормальная температура в серверной — от 18 до 24 градусов Цельсия, при этом относительная влажность должна быть в пределах от 30 до 55 %.

Читайте также:  Сдать свои вычислительные мощности

Мощность тепловыделения проще измерять в ваттах. Совокупное тепловыделение в небольшом помещении с минимальным освещением и небольшой численностью персонала (возможно вообще без него) определяется как сумма тепловыделения ИТ-оборудования, ИБП, электрораспределительной аппаратуры и компонентов системы кондиционирования воздуха. При этом необходимо учитывать, что на каждый 1 Вт потребляемой электрической мощности приходится 1 Вт мощности тепловыделения.

Тепловыделение ИБП и электрораспределительной системы делится на фиксированную и пропорциональную часть. Величина этих потерь практически не зависит от марки и модели оборудования, что позволяет использовать стандартное значение не опасаясь ошибки. Остальные необходимые данные (площадь помещения в квадратных метрах, номинальная мощность оборудования электрической подсистемы и др.) определяются путём измерений.

Инструкция по расчёту тепловыделения коммутационного узла

  1. Собрать данные о мощности потребления (тепловыделения) ИТ-оборудования, ИБП с батареями, электрораспределительной аппаратуры
  2. Учесть другие* источники тепла — системы освещения / тепло, проникающее с солнечными лучами через окна / тепло, проникающее кондуктивным путём через стены / персонал в помещении (также вносит свой вклад в тепловой баланс)
  3. Подвести итоги и получить величину необходимой производительности системы охлаждения (удобнее делать в таблице)

0,04 х Номинальную мощность ИБП +

0,05 х Совокупную мощность ИТ-нагрузки

0,01 х Номинальную мощность электрораспределительной системы +

0,02 х Совокупную мощность ИТ-нагрузки

* Влияние этих факторов может быть минимальным — как правило, большинство малых ЦОДов и сетевых узлов не имеет внешних стен или окон, и для освещения сейчас применяются экономичные светодиодные источники.

Сложив итоги в конечный результат можно смело выбирать кондиционеры необходимой мощности.

Мы понимаем, как важно заказчику быть уверенным в своём выборе и делаем всё возможное для этого.

Мы являемся экспертом №1 в области производства серверов в России. Работая с нами, вы получаете высококачественное оборудование в оптимальной конфигурации.
По разумной цене, без переплат. С возможностью дальнейшей модернизации без значительных затрат. Читать далее

Источник

Способы рассчитать тепловыделение: расчёт серверного оборудования

Специальное серверное и телекоммуникационное оборудование располагают в отдельных помещениях, называемых серверными. К их обустройству предъявляются особенные требования. Если грамотно рассчитать тепловыделение для серверной, находящиеся в ней устройства и аппараты будут работать с максимальной эффективностью, а энергозатраты будут минимальными.

Содержание

  1. Организация серверной комнаты
  2. Категория пожароопасности
  3. Необходимая аппаратура
  4. Расчёт тепловыделения
  5. Дополнительные источники тепла

Организация серверной комнаты

Серверные помещения оборудуют в зданиях, где функционирует большое количество техники (например, в офисных центрах). В них устанавливают такие приборы, как элементы бесперебойного питания, распределительные пункты, кроссы, патч-панели, коммуникационные стойки и многое другое. Исходя из количества необходимого оборудования рассчитываются размеры серверной комнаты. Минимально допустимой считается площадь 14 кв. м. В некоторых случаях может использоваться несколько таких комнат.

Требования к оборудованию специального помещения перечислены в стандарте TIA 569. Согласно этому документу, высота потолка в серверной должна достигать 2,5 м. Такая величина обусловлена тем, что большинство стоек для крепления аппаратов имеют высоту 2 м. Для обеспечения эффективного отвода тепла расстояние от их верхней точки до потолка должно быть минимум 0,5 м.

Для обустройства серверной следует выбирать комнаты без окон. Иначе через них в летнее время будет попадать большое количество солнечного тепла, негативно влияющего на работу современной техники.

Множество различных установок, собранных в одном месте, имеют внушительный вес. Поэтому для обеспечения безопасности пол должен выдерживать большую нагрузку (минимум 1200 кг на 1 кв. м.). Чтобы оборудование не вышло из строя из-за действия влаги, потолок требуется покрыть слоем гидроизоляционного материала. Температурный режим следует постоянно поддерживать в диапазоне 18−24 градуса, влажность — на уровне 30−50%

Источники электрических помех необходимо удалить от серверного помещения. Максимальная напряжённость в нём может составлять не более 3 В на 1 м.

В комнате обязательно наличие телекоммуникационной шины, выполняющей роль основного заземлителя. К ней присоединяют заземляющие проводники металлических кабелей, приборов и прочих конструкций. Освещение запитывают от разных распределительных электрощитов, световые приборы размещают на потолке, выключатели для них монтируют на высоте 1,5 м от пола.

Обязательным требованием к серверной является постоянное поддержание чистоты и отсутствие пожароопасных предметов. Доступ в неё должен быть строго ограничен, двери — закрыты на замок, ключи от которого может иметь собственник здания и лицо, ответственное за обслуживание помещения.

Категория пожароопасности

Сосредоточение большого числа аппаратуры в комнате увеличивает риск возникновения короткого замыкания, которое может спровоцировать пожар. Чтобы предотвратить эту ситуацию, необходимо правильно рассчитать категорию пожароопасности помещения. При расчётах следует учитывать особенности материалов, используемых в комнате, её площадь, высоту потолка, состояние вентиляционной системы и наличие полок, стеллажей.

На основании этих факторов выделяют несколько разновидностей помещений. Они имеют разную степень пожароопасности.

Повышенная взрывопожароопасность (категория А) присваивается помещениям, где находятся горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки менее 28 градусов. Из-за большой концентрации таких веществ могут образовываться взрывоопасные смеси. При их возгорании расчётное избыточное давление взрыва поднимается выше 5 кПа.

В категорию Б попадают комнаты с горючими волокнами и жидкостями, температура воспламенения которых превышает 28 градусов. Их использование приводит к образованию взрывоопасных паров и пылевоздушных смесей. Если такие смеси загорятся, давление взрыва превысит 5 кПа.

Читайте также:  Как усилить мощность двигателя ваз 2114

К группе В относят помещения, в которых имеются горючие и трудногорючие жидкости, твёрдые воспламеняющиеся составы. При взаимодействии друг с другом, при соединении с водой или кислородом такие вещества не взрываются, а только горят.

Эта категория делится на 4 подгруппы. Для каждой из них определён диапазон удельной пожарной нагрузки:

  • В1 — более 2200 МДж/м2.
  • В2 — 1401 — 2200 МДж/м2.
  • В3 — 181 — 1400 МДж/м2.
  • В4 — 1 до 180 МДж/м2.

В комнатах группы В может быть несколько участков, на которых пожарная нагрузка не превышает установленных значений. Подгруппа В4 предусматривает, что расстояние между этими участками не должно превосходить предельно-допустимых значений.

Группа Г подразумевает умеренную пожароопасность и присваивается помещениям с негорючими материалами. При их раскалении и расплавлении выделяется лучистое тепло, искры и пламя. Жидкости и твёрдые компоненты, образующиеся в этом случае, сжигаются или утилизируются как топливо.

Если в комнате используются негорючие вещества в холодном состоянии, ей присваивается категория Д. Она характеризуется максимально низким уровнем пожароопасности.

Необходимая аппаратура

Для серверных комнат выбирают современное оборудование, изготовленное из устойчивых к воспламенению пожаробезопасных деталей. Устанавливают такое оборудование на специальных стойках, имеющих стандартную ширину 19 дюймов, глубину 600, 800 или 900 мм. В дополнение к ней прилагается специальный корпус, для фиксации которого стойка оснащается отверстиями. Промежуток между ними составляет 44,5 мм и называется юнитом. Высота стойки обозначается юнитами.

Телекоммуникационная стойка бывает обычной или со стеклянной дверью. Второй вариант более эстетичен и удобен, т. к. позволяет дополнительно защитить закреплённую технику. Более современные модели комплектуются охлаждающими системами (от обычных кондиционеров до автономных сплит-систем), необходимыми для обеспечения оптимального режима температуры. Также в них предусмотрены индикаторы. Стойки, оснащённые всеми необходимыми элементами, называют серверными шкафами.

Залогом эффективной работы техники является защита от перепадов напряжения в сети. Она создаётся с помощью источника бесперебойного питания (ИБП). Существуют разные типы таких устройств:

  • Резервного типа. Содержит автоматический коммутатор, который обеспечивает работу прибора от электросети и аккумуляторных батарей. Такой ИБП прост в эксплуатации, имеет небольшую мощность, стоит недорого.
  • Линейно-интерактивный. Помимо коммутатора, включает в себя дополнительный автоматический регулятор напряжения. Гарантирует достаточное питание нагрузки при нестабильном сетевом напряжении. Благодаря этому продлевается срок службы независимых аккумуляторов.
  • С двойным преобразованием напряжения (On-Line). Его схема обеспечивает оптимальное выходное напряжение независимо от неполадок в сети. ИБП имеет нулевое время переключения из стандартного режима в автономный и обратно без переходных процессов. Стоит такой прибор достаточно дорого, требует дополнительных энергозатрат для преобразования напряжения.

Для серверных комнат лучше всего подходят источники бесперебойного питания On-Line, но из-за дороговизны их часто заменяют на ИБП линейно-интерактивного типа. Мощность такого устройства должна составлять 5−6 кВА.

Расчёт тепловыделения

Укомплектовав помещение необходимым оборудованием, следует провести расчёт тепловыделения по потребляемой мощности. Тепловую мощность измеряют в БТЕ (Британская термическая единица). 1 Вт составляет 3.412 БТЕ/час. К примеру, тепловыделение компьютера для кондиционирования мощностью 400 Вт будет равно 1364,8 БТЕ/час.

Посчитать суммарное тепловыделение серверного оборудования можно несколькими способами. Первый — сложение показателей тепловыделения каждого прибора — является не самым точным.

При втором варианте подсчётов во внимание берут не только количество тепла, выделяемого оборудованием, но и количество персонала, находящегося в серверной, и количество тепла, проходящего через стены, потолок. Чтобы узнать, сколько тепловой энергии пропускают ограждающие строительные конструкции, требуется воспользоваться формулой Q = S х h х q / 1000, в которой:

  • s — площадь серверной комнаты.
  • h — высота потолков.
  • q — поправочный коэффициент. Величина является табличной и измеряется в Вт/м3. Считается, что удельный коэффициент для серверной комнаты такой же, как для помещения без окон (30 Вт/м3).

В серверной обязательно должна быть налажена вентиляция. Поскольку в ней отсутствуют окна, организовать эффективный естественный приток воздуха невозможно. Помещение приходится оснащать климатическими системами. Именно они выделяют в атмосферу значительные объёмы тепла, вырабатываемого компрессорами и вентиляторами. Чтобы уменьшить тепловую нагрузку на помещение, нужно обеспечить отвод этого тепла наружу.

Кондиционер в комнате должен не только хорошо охлаждать воздушные потоки, но и увлажнять их. В серверной влажность должна находиться в диапазоне 30−50% и меняться со скоростью 6% в час. Конденсация влаги не допускается.

В небольших комнатах и серверных шкафах во время работы кондиционера не происходит смешивание холодного и горячего воздуха, поэтому влага не конденсируется.

Чтобы преодолеть рециркуляцию обратного воздуха из прибора в крупных помещениях, система кондиционирования должна быть настроена на подачу воздуха более низкой температуры. Если холодный поток попадаёт напрямую в кондиционер, влажность в атмосфере резко снизится, потребуется организовать дополнительное увлажнение.

Дополнительные источники тепла

Принимаясь за расчёт тепловыделения серверной, следует учитывать, что, кроме основных источников тепла: телекоммуникационных устройств, источников бесперебойного питания и системы кондиционирования, в комнате имеются дополнительные источники тепловой энергии.

К ним относятся осветительные приборы. Подходящими считаются лампы накаливания и галогенные светильники, не дающие электромагнитных помех. Их число должно быть таким, чтобы уровень освещённости достигал минимум 500 люкс.

Нельзя забывать, что люди, обеспечивающие работу серверных приборов, также выделяют тепло. Известно, что один человек при движении выделяет около 350 Вт энергии. Её нужно учитывать при подсчёте общего тепловыделения.

Источник