Поломка кондиціонера в офісі не тягне за собою припинення роботи персоналу, чи не так? Зовсім інакше справа з серверними кімнатами, де необхідне безперебійне охолодження повітря. Включивши в систему блок ротації кондиціонерів, виключають навіть короткочасне перевищення граничних значень температури.
Таке рішення запобігає виходу з ладу серверного обладнання та створює умови для стабільного виконання сервісних завдань. Ми розповімо, як організувати блок ротації. Пояснимо, як резервувати кондиціонери, підкажемо, як встановити та налаштувати пристрій.
Показники температури повітря в серверній
Блоки ротації впроваджено у системи кондиціювання багатьох лабораторій, дата-центрів, виробничих цехів у наукомістких галузях промисловості. Це невід'ємний елемент оснащення серверних кімнат, які є чи не кожна серйозна організація.
У століття інформаційних технологій навіть нові компанії, що розвиваються, прагнуть використовувати власне серверне обладнання для обробки, зберігання та обміну даними з партнерами та клієнтами.
До температурного режиму в серверній кімнаті висуваються суворі вимоги, виконання яких можливе лише за наявності двох і більше кондиціонерів
Під серверним обладнанням виділяється окреме технологічне приміщення, так звана серверна кімната, де необхідно підтримувати умови експлуатації, зазначені в технічній документації заводом-виробником.Зокрема, одним із найважливіших параметрів є температура повітря.
За рекомендацією Американського товариства інженерів з опалення, холодильного обладнання та кондиціювання повітря (ASHRAE), температура в серверних повинна бути в межах від 18 до 27 °С. Більшість спеціалізованих компаній, наприклад, що надають послуги хостингу, не допускають підвищення температури повітря вище 24 °С.
Підвищення температури навіть на короткий час здатне викликати збій у роботі серверного обладнання, а для усунення аварії потрібно замінити дорогі комплектуючі.
Настільки суворі температурні рамки зумовлені експлуатаційними особливостями серверних комп'ютерів. Локальний перегрів тих чи інших пристроїв, що входять до складу сервера, призводить до їхньої поломки. У результаті все зводиться до втрати важливої інформації, зривів у виробничих, комерційних, логістичних процесів і, як наслідок, втрати репутації і прибутку.
Сучасний сервер оснащений внутрішньою системою відведення тепла. Охолоджуються всі внутрішні компоненти, що виділяють тепло під час свого функціонування. Але неможливо повністю уникнути теплообміну через негерметичність корпусу. Незважаючи на радіатори і навіть рідинне охолодження, температура всередині корпусу буде близька до температури навколишнього середовища.
Найбільш чутливі до кліматичних умов експлуатації наступні компоненти:
- центральний процесор;
- жорсткий диск;
- оперативна пам'ять.
При підвищенні температури відбувається розширення матеріалів, з яких виготовлені компоненти жорсткого диска. Це призводить до виходу з експлуатації магнітних дисків, головок, системи позиціонування. Проблеми з жорстким диском загрожують втратою важливої інформації.
Для локального охолодження серверних процесорів та оперативної пам'яті використовуються металеві радіатори, але при значному підвищенні температури навколишнього повітря вони не здатні забезпечити захист від перегріву.
У сучасних серверах встановлюються оперативні пристрої, що запам'ятовують, забезпечені власною пасивною системою охолодження (радіаторами). Але стан справи від цього не змінюється. Радіатори можуть врятувати ОЗУ лише при дуже короткочасному та незначному підвищенні температури. Але при сильнішому прогріві повітря вони неефективні.
Система захисту процесора автоматично спрацьовує на перегрів, що веде до відключення сервера та неможливості його нормальної, безперебійної експлуатації. Не переносять високу температуру і багато мікрочіпів, зокрема на південному та північному мостах.
Не варто розраховувати, що якщо зовнішня (вулична) температура знаходиться у прийнятному діапазоні, можна відмовитись від охолодження повітря в серверному приміщенні.Необхідно враховувати всі показники тепловиділення та припливи тепла. Так, теплова потужність серверів становить 80-90% від спожитої електричної потужності і часто перевищує 1 кВт.
Отже, використання дорогого та важливого для вирішення бізнес-завдань обладнання, чутливого до підвищення та коливань температури, вимагає правильно організованого кондиціонування, в якому кожна спліт-система повинна працювати безперебійно.
Призначення та пристрій блоку ротації
Організація системи охолодження шляхом встановлення не тільки основних, а й запасних, резервних, кондиціонерів сама по собі не рятує положення.
Необхідно узгодити роботу всіх апаратів таким чином, щоб за будь-яких умов температура в приміщенні залишалася стабільною. Для цієї мети використовують спеціалізовані комплекси, які часто називають просто узгоджувачами.
Організація системи кондиціювання, що включає основний та резервний кондиціонери, один керуючий блок, два виконуючі блоки та три термодатчики з підключенням шини для оповіщення про пожежу та аварійні ситуації
Стандартний комплекс включає керуючий блок і виконавчі блоки. Спільно вони виконують такі основні функції:
- контроль за роботою системи;
- перемикання кондиціонерів при поломках;
- забезпечення почергового функціонування;
- рівномірний розподіл робочого годинника.
Надійна система кондиціювання серверної складається з не менше двох кондиціонерів: основного та резервного. Кожен з них за своїми технічними характеристиками має бути здатним підтримувати необхідні температурні умови в серверному приміщенні.
При поломці одного кондиціонера блок ротації оперативно включає другий, справний апарат.При виконанні цієї функції застосовуються термодатчики, що вимірюють температуру і реагують на її найменше підвищення. Функція резервування допомагає не тільки в аварійних ситуаціях, а й, наприклад, при плановому техобслуговуванні та ремонті кондиціонерів.
Один із варіантів організації системи охолодження в серверній кімнаті з блоком резервування та живленням кондиціонерів від окремого автомата
Реалізація такого рішення дозволяє поміняти фільтри, заправити кондиціонери хладогентом, виконати складніші операції у будь-який зручний момент, продовжуючи при цьому підтримувати оптимальний мікроклімат у серверному приміщенні.
Блок ротації також забезпечує почергове функціонування кондиціонерів та спліт систем та в результаті сукупний час їх роботи приблизно однаковий. В результаті продовжується міжремонтний період та експлуатаційний термін охолоджувального обладнання.
Схеми резервування кондиціонерів
Можлива реалізація різних схем резервування, які умовно позначаються, як N+1 і 2N, де N - кількість кондиціонерів, що виконують аналогічну функцію в системі (від англійської "Need" - "Необхідність" ).
Найпростіша схема, що передбачає використання всього одного резервного кондиціонера, - N+1. Якщо не настроєно систему ротації, резервний кондиціонер включається тільки в аварійних випадках і бере на себе все навантаження.
У системі може бути кілька основних робочих кондиціонерів і у кожного з них - резервний кондиціонер, що позначається як 2N і означає 100% резервування. Зрозуміло, що чим більше резервних кондиціонерів, тим вища відмовостійкість системи.
Особливості монтажу на прикладі БУРР-1
Як виконується монтаж покажемо на конкретному прикладі. У Росії її поширені блоки управління ротацією і резервуванням БУРР-1, які працюють із блоками виконавчими спеціалізованими БИС-1.Кількість виконавчих блоків може змінюватись в залежності від загальної кількості кондиціонерів у системі.
Схема підключення БУРР-1 та БІС-1 з передачею сигналів інфрачервоним каналом, з можливістю узгодження роботи 15 кондиціонерів
У комплектацію БУРР-1 крім самого приладу входить датчик температури. Виконуючі блоки купуються для кожного кондиціонера. Комплектуються ІЧ-зондом і двосторонньою самоклеючою прокладкою для його фіксації. Окремо купується термодатчик.
Зазначимо, що комплектація узгоджувачів залежить від заводу-виробника і часто включає весь необхідний набір термодатчиків та допоміжних аксесуарів.
Перед початком монтажних робіт обладнання знеструмлюється, дотримуються інших вимог щодо техніки безпеки.
БУРР-1 має пластиковий корпус, зручний для встановлення на спеціальний металевий профіль - DIN-рейку, яку розміщують на електрощиті, поряд з автоматами захисту. Для цієї мети підходить DIN-рейка довжиною 3,5 см.
БІС-1 встановлюють над кондиціонером або безпосереднє на корпус кондиціонера з фіксацією на двосторонній прокладці, що самоклеїться. В області входу направляючих жалюзі фіксують датчик температури. Саме тут він зможе вловити потік холодного повітря та визначити, що кондиціонер перебуває в працюючому стані.
Також у системі необхідний один загальний виносний термодатчик, який встановлюють у тримачі на стіні в серверній кімнаті на рівній відстані від кондиціонерів. На цей датчик не повинен надаватися сторонній тепловий вплив, наприклад, що походить від радіаторів опалення.
При можливості організувати електропроводку керуючий блок БУРР-1 можна встановити поза щитовою, наприклад, на стіні або навіть у сусідньому приміщенні.
До БУРР-1 додається паспорт та докладна інструкція, де даються рекомендації з монтажу та наводяться схеми, однією з переваг моделі є підключення термодатчика та електроживлення без дотримання полярності
Зонд випромінювача встановлюють таким чином, щоб він «дивився» у фотоприймач кондиціонера з відстані не більше 10 см при допустимому куті відхилення 45-60 градусів.
Дальність передачі стійкого радіосигналу становить 50 метрів. Тобто, це гранична відстань між основним та виконавчим блоками. Бажано зменшити його, щоб знизити рівень перешкод, що виходять від сторонньої апаратури.
Слід виділити такі особливості монтажу:
- відсутність кабельних ліній;
- можливість розширення системи;
- реалізація різних схем резервування.
При підключенні блоку ротації кондиціонерів не доведеться протягувати кабель для передачі керуючих сигналів, що також економить простір у серверній кімнаті. Склад системи кондиціювання варіативний.
До неї можна включити різну кількість кондиціонерів, що відрізняються за своєю потужністю. Розвиваючись і нарощуючи оснащеність серверної кімнати, компанія в міру потреби може включати в систему нові кондиціонери (всього до 15 апаратів).
Принцип роботи блоку ротації
У процесі роботи з БУРР-1 за допомогою радіосигналів на частоті 433 МГц передаються команди на виконавчі блоки, які включають та вимикають кондиціонери за допомогою інфрачервоних випромінювачів, відповідно до встановлених налаштувань. Кондиціонери мають бути оснащені фотоприймачами. Цій вимогі відповідає більшість сучасних моделей, зокрема побутового призначення.
Виконуючий блок БІС-1М встановлюється зазвичай на стіні безпосередньо над кондиціонером, в процесі експлуатації приймає радіосигнали від керуючого блоку та передає команди на включення та вимкнення кондиціонера по ІЧ-каналу
Здійснюється безперервний моніторинг термодатчиків. Шляхом зіставлення одержаних даних визначається стан кожного кондиціонера. Якщо кондиціонер увімкнений, а датчик, встановлений на його жалюзі, показує, що на виході зміна температури менше 2 С, включаються резервні потужності та подається сигнал про аварію.
Як виконується налаштування
Виходячи з встановлених користувачем налаштувань керуючого модуля ротації, включаються та вимикаються кондиціонери. При цьому дотримується певна черговість та задані інтервали часу.
Щоб увійти в меню налаштувань керуючого блоку, натискають «Enter». Якщо налаштування змінюються в процесі експлуатації, в момент натискання цієї кнопки блок може передавати команди раніше заданого протоколу. В цьому випадку доведеться трохи почекати, продовжуючи натискати «Enter».
Пункти меню налаштувань об'єднані в декілька груп, включаючи реєстрацію виконавчих блоків, часові та температурні параметри. Інформація про роботу системи відображається на дисплеї блоку управління. Представляється у вигляді чітко сформульованих фраз та умовних позначень. На дисплеї можна побачити тип команди, що передається, та її поточний статус, що полегшує налаштування та подальшу експлуатацію БУРР-1.
За допомогою панелі керування кожному кондиціонеру надається номер, визначається його призначення. Кондиціонери групуються залежно від призначення: резерв, учасники ротації і т.п.
Передня панель БУРР-1 з РК-дисплеєм та кнопками управління, за рахунок компактних розмірів займає мало місця в електрощитовій шафі, завдяки продуманій ергономіці зручна для встановлення налаштувань
Используя панель ввода данных, устанавливают предельно допустимые значения температуры в серверной комнате, температуру подключения, отключения, срабатывания аварийного сигнала, а также параметры времени, касающиеся совместной работы и ротации.
Режим роботи виконуючого блоку визначається за зміною кольору та частоти миготіння розташованого внизу корпусу діода. Наприклад, коли виконавчий блок знаходиться у звичайному режимі і чекає на команду від керуючого блоку, його світлодіод повільно блимає зеленим світлом.
При надходженні такої команди на 1-2 секунди спалахує жовте світло. Виконання команди включення супроводжується частим блиманням зеленого кольору. Якщо ж відбувається вимкнення, світлодіод загоряється червоним і також часто блимає.
Встановивши налаштування та бажаючи вийти з меню, натискають кнопку «ESC». Якщо 4 хвилини не натискати кнопки, тобто повністю не діяти, вихід буде виконано в автоматичному режимі.
Якщо немає натискання кнопок, оскільки відбувається запис команди та очікується ІЧ-сигнал, автоматичного виходу не відбудеться. Зверніть увагу, що під час виконання деяких операцій натискання «ESC» спричинить вихід із меню, при якому внесені до налаштувань зміни не збережуться.
Незалежно від моделі процес налаштування інтуїтивно зрозумілий, як це видно по фото узгоджувача роботи кондиціонерів СРК-М3 із зазначенням кнопок керування, датчиків, сервісних та інформаційних світлодіодів
Коли блок знаходиться в режимі налаштувань, керування ротацією припиняється, хоча всі таймери працюють, відраховуючи час функціонування кожної групи кондиціонерів та час ротації.
Процес налаштування модуля ротації, що управляє, докладно розписаний в інструкції, що додається до нього.
Правила догляду за обладнанням
Щоб забезпечити нормальну роботу та тривалий термін служби, регулярно виконують технічне обслуговування керуючих та виконавчих блоків. Раз на 3-4 місяці перевіряється надійність кріплення, якість з'єднань, справність роз'ємів. Клемники та зовнішні поверхні корпусів у міру забруднення необхідно очищати від пилу, не допускаючи попадання на них сміття та сторонніх предметів.
Фактори вибору та додатковий функціонал
На ринку представлені різні моделі та модифікації блоків ротації та резервування кондиціонерів, що відрізняються між собою:
- за характеристиками;
- за набором функцій;
- за способом монтажу;
- за типом управління.
Керуючий сигнал може передаватися не тільки інфрачервоним каналом, як у БУРР-1, але і по проводах.Комплектація відрізняється за кількістю термодатчиків. Самі датчики можуть працювати з тією чи іншою похибкою, від чого певною мірою залежить швидкість спрацьовування ротаційного блоку. Також звертають увагу на похибку таймера. Ці та інші дані мають бути вказані в супровідній документації.
При виборі узгоджувача враховуються вимоги до системи кондиціювання, її склад та конфігурація. Так, для кондиціонерів без фотоприймачів можна вибрати пристрої з дротовим типом керування. Важливим критерієм є функціонал пристрою.
Сьогодні можна придбати блоки ротації з широким набором функцій. Крім виконання своїх основних завдань, ці пристрої автоматично перезапускають кондиціонери, робота яких була припинена через відсутність електроживлення. Не допускають відключення кондиціонерів, якщо людина випадково дасть таку команду з дистанційного пульта керування.
Один із найпростіших блоків резервування на два кондиціонери, зліва кнопки для реєстрації та налаштування, праворуч кнопки перемикання в робочий та сервісний режими
При підключенні шлейфів сигналізації передаються повідомлення про аварійні ситуації. Наприклад, повідомлення про пожежу відправляється, якщо температура в серверній підніметься вище за певне значення (зазвичай при 69º С). Сигнал може подаватися на пульт пожежної охорони, також можливе оповіщення персоналу за допомогою СМС.
Записуються події та дані з термодатчиків до енергонезалежних журналів. Надається можливість віддаленого керування через інтерфейс RS485 та Ethernet. Здійснюється підтримка промислового протоколу зв'язку Modbus.
Ознайомившись з описом та технічними характеристиками приладу, варто переконатися у значущості його функціоналу, щоб зробити обґрунтований економічно доцільний вибір.
Потрібно враховувати, що безперебійність охолодження залежить не тільки від блоку резервування, а й від самих кондиціонерів.У серверних використовують прецизійні, канальні та настінні інверторні спліт-системи. Найбільш затребуваний останній варіант, тому що такі апарати значно дешевші і займають менше місця.
Настінні кондиціонери забезпечують належне охолодження серверних кімнат і, на відміну від прецизійних моделей, можуть використовуватися в приміщеннях невеликої площі
При виборі настінного кондиціонера звертають увагу на холодопродуктивність, яка повинна відповідати теплонадлишкам, що підлягають нейтралізації.
Система кондиціювання повинна функціонувати в серверній незалежно від пори року. Якщо нижня межа робочої температури кондиціонерів обмежена -10 С, додатково купуються низькотемпературні комплекти.
Висновки та корисне відео за темою
Запуск в експлуатацію системи кондиціонування із погоджувачем у серверній кімнаті:
Розпакування та огляд блоку ротації для двох кондиціонерів:
Для безперебійного, цілодобового охолодження серверної кімнати та виключення відмов обладнання використовуються блоки ротації та резервування, які включають та вимикають кондиціонери за заданим алгоритмом. При виході з ладу або нестачі потужності одного з кондиціонерів негайно вмикається резервний. За рахунок змінної роботи збільшується термін експлуатації кондиціонерів.
Залишайте, будь ласка, коментарі в блоці, що знаходиться нижче. Розкажіть про власний досвід у встановленні та налаштуванні блоку ротації для системи кондиціювання. Діліться корисною інформацією та фотознімками на тему статті, ставте запитання.