Охлаждающие устройства для компьютерных комнат: Делаете ли вы эти 4 распространенные ошибки?

В цифровом центре каждого предприятия - будь то компьютерная комната в небольшом офисе или ИТ-центр среднего размера...холодильные установки для компьютерных залов являются негласными гарантами непрерывности работы. Серверы, устройства хранения данных и сетевое оборудование постоянно выделяют тепло; одна стойка может производить 5-20 кВт тепловой энергии, и даже незначительное отклонение от оптимальной температуры (18-24°C, согласно рекомендациям ASHRAE) может привести к дросселированию оборудования, повреждению данных или катастрофическому простою.

Учитывая, что средняя стоимость простоя сервера достигает $100 000 в час (Gartner), очень важно правильно настроить систему охлаждения. Однако многие организации неосознанно допускают дорогостоящие ошибки при использовании охлаждающих устройств в компьютерных залах - от неудачного выбора до небрежного обслуживания, - которые подрывают эффективность, надежность и долговечность. В этой статье мы расскажем о наиболее распространенных ошибках и о том, как их исправить, чтобы ваши охлаждающие устройства приносили максимальную пользу.

1. Распространенные ошибки при выборе охлаждающих устройств для компьютерных залов

·Игнорирование расчетов тепловой нагрузки

Самая большая ошибка, которую совершают предприятия, - это пропуск расчетов тепловой нагрузки при выборе охлаждающих устройств для компьютерного зала. Под тепловой нагрузкой понимается общее количество тепла, выделяемого всем ИТ-оборудованием, а также факторы окружающей среды, такие как солнечный свет и изоляция. Без такого расчета вы, по сути, угадываете, что приводит либо к недоохлаждению (недостаточная мощность для обработки тепла), либо к переохлаждению (трата энергии на чрезмерно мощный блок).

Недостаточное охлаждение - это катастрофа, которая только и ждет, чтобы случиться. Средняя маркетинговая фирма в Чикаго поняла это на собственном опыте: они установили охлаждающий блок мощностью 30 кВт для компьютерной комнаты с 8 стойками (общая тепловая нагрузка 45 кВт). В течение нескольких месяцев появились горячие точки (температура достигала 29 °C), что привело к дросселированию серверов в часы пиковой нагрузки и двум 45-минутным отключениям. Чрезмерное охлаждение не менее проблематично: бухгалтерская фирма в Бостоне выбрала блок мощностью 60 кВт для тепловой нагрузки 35 кВт. Блок работал в коротком цикле (часто включался и выключался), чтобы избежать переохлаждения помещения, изнашивая компоненты и увеличивая счета за электроэнергию на 38% по сравнению с системой надлежащего размера.

Решение простое: проведите тщательный аудит тепловой нагрузки. Суммируйте номинальную мощность всего оборудования (можно найти на этикетках или в спецификациях), добавьте 10-20% для учета факторов окружающей среды и выберите холодильный агрегат с мощностью, соответствующей этой сумме (плюс 10% буфера для будущего роста). Такие инструменты, как калькуляторы тепловой нагрузки ASHRAE, или консультация со специалистом по охлаждению могут упростить этот процесс.

· Выбор неправильного типа холодильного агрегата

Не все холодильные установки для компьютерных залов предназначены для одних и тех же условий. Выбор устройства, не подходящего для вашего помещения, плотности ИТ и климата, приводит к неэффективности и преждевременному выходу из строя. Два наиболее распространенных типа - прецизионные устройства с воздушным охлаждением и системы жидкостного охлаждения - отвечают разным потребностям, однако многие компании смешивают их между собой.

Прецизионные блоки с воздушным охлаждением (наиболее распространенный вариант) идеально подходят для стоек низкой и средней плотности (≤15 кВт) и небольших и средних компьютерных залов (50-500 кв. м). Они экономичны, просты в установке и поддерживают жесткий температурный контроль (±1°C). Однако одна облачная компания из Остина совершила ошибку, использовав блоки воздушного охлаждения для 4 стоек высокой плотности (по 20 кВт), обеспечивающих питание рабочих нагрузок ИИ. Блоки не справлялись с концентрированным теплом, что привело к постоянным горячим точкам и увеличению энергопотребления на 40%. Им следовало бы выбрать системы жидкостного охлаждения, которые проводят тепло в 4 раза эффективнее и предназначены для сверхплотных систем (15 кВт+ на стойку).

И наоборот, жидкостное охлаждение - это излишество для небольших компьютерных комнат с низкой плотностью размещения. В серверном шкафу розничной сети на 3 стойки (общая нагрузка 12 кВт) была установлена система жидкостного охлаждения, которая обошлась в 3 раза дороже, чем компактный блок воздушного охлаждения. Система требовала сложного обслуживания и тратила энергию впустую, поскольку была рассчитана на гораздо более высокие тепловые нагрузки. Главный вывод: подбирайте тип охлаждающего устройства в соответствии с плотностью ИТ и пространством - воздушное охлаждение для низкой и средней плотности, жидкостное - для высокой плотности, а портативные устройства - для временных или периферийных установок.

2. Ошибки, связанные с установкой, которые снижают производительность

·Неправильное размещение холодильных агрегатов

Даже самые лучшие устройства охлаждения компьютерного зала выходят из строя при неправильном размещении. К распространенным ошибкам можно отнести размещение устройств слишком близко к стенам или стойкам (блокирование воздушного потока), размещение в углах (создание застойных горячих зон) или ориентацию таким образом, чтобы холодный воздух не попадал в воздухозаборники серверов.

Логистическая компания в Атланте установила два прецизионных охлаждающих блока мощностью 50 кВт у задней стены компьютерного зала, а прямо перед ними расположила стойки. Воздухозаборники блоков были заблокированы стойками, что привело к снижению воздушного потока на 30% и образованию горячих точек в передней части помещения. После перестановки блоков у боковых стен (со свободными воздушными путями к стойкам) эффективность охлаждения повысилась на 25%, а горячие точки исчезли. Еще одна распространенная ошибка - размещение блоков вблизи источников тепла, таких как окна (на которые попадает солнечный свет) или вентиляционные отверстия системы отопления, - это заставляет блок работать интенсивнее, чтобы компенсировать дополнительное тепло, что увеличивает потребление энергии и износ.

Правило: обеспечьте охлаждающим устройствам свободное пространство со всех сторон не менее 2-3 футов, расположите их так, чтобы направить холодный воздух к воздухозаборникам серверов (вровень с холодными проходами), и избегайте источников тепла. В помещениях с фальшполом устанавливайте устройства для распределения воздуха под полом, чтобы холодный воздух поступал вверх к воздухозаборникам стоек.

· Качество установки

Экономия денег на профессиональной установке - дорогостоящая ошибка. Неправильная установка может привести к утечкам хладагента, плохому воздушному потоку, проблемам с электрикой или даже повреждению водой (для устройств с водяным охлаждением). Одна финансовая фирма в Майами наняла подрядчика, специализирующегося на системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (не специалиста по охлаждению компьютерных залов), для установки своего блока охлаждающей воды мощностью 40 кВт. Подрядчик неправильно подобрал размеры линий хладагента, что привело к медленной утечке, которая оставалась незамеченной в течение нескольких месяцев. К тому времени, когда проблема была обнаружена, холодопроизводительность блока упала на 20%, а компрессор был поврежден, что потребовало $15 000 на ремонт и простои.

Профессиональные специалисты по охлаждению понимают уникальные требования к системам компьютерных залов: правильная заправка хладагентом, точная калибровка воздушного потока, соответствие электрическим стандартам и стандартам безопасности. Они также тестируют систему после установки, чтобы убедиться, что она соответствует заданным значениям температуры и влажности. Хотя профессиональная установка может обойтись на 10-15% дороже, она позволяет избежать дорогостоящего ремонта и гарантирует, что ваше устройство будет работать с максимальной эффективностью с первого дня.

3. Ошибки в обслуживании, которые сокращают срок службы

·Пренебрежение регулярной очисткой/заменой фильтров

Засоренные воздушные фильтры - это #1 причина снижения эффективности охлаждающих устройств в компьютерных залах. Фильтры задерживают пыль, пыльцу и мусор, но со временем они засоряются, ограничивая поток воздуха, заставляя устройство работать интенсивнее и увеличивая потребление энергии. Технологический стартап в Сиэтле игнорировал обслуживание фильтров в течение 6 месяцев; к моменту проверки фильтры были забиты на 80%, что уменьшило поток воздуха на 35% и заставило устройство работать круглосуточно (вместо того чтобы включать его по мере необходимости). Это увеличило счет за электроэнергию на охлаждение на 42% и сократило срок службы двигателя вентилятора на 3 года.

Решение простое: чистите или заменяйте фильтры каждые 1-3 месяца (в пыльных помещениях - чаще). Большинство охлаждающих устройств для компьютерных залов имеют легкодоступные фильтры - установите напоминание в календаре, чтобы проверить их, или инвестируйте в интеллектуальные устройства, которые отправляют предупреждения о загрязнении фильтров. В условиях повышенной запыленности (например, в промышленных зонах) используйте высокоэффективные фильтры (MERV 11 или выше), чтобы задерживать больше частиц и сократить частоту обслуживания.

·Пропуск плановых проверок и калибровки

Многие предприятия относятся к холодильные установки для компьютерных залов как устройства “поставил и забыл”, пропуская плановые проверки до тех пор, пока что-нибудь не сломается. Это ошибка - мелкие неполадки (например, неисправный датчик или низкий уровень хладагента) могут перерасти в серьезные поломки, если их не устранить. В компьютерном зале больницы в Огайо в течение 18 месяцев не проводились проверки охлаждающих устройств. Во время плановой проверки техники обнаружили неисправный датчик температуры, который давал неверные показания (показывал 22 °C, а на самом деле температура была 26 °C). Устройство охлаждало недостаточно, подвергая серверы с данными пациентов риску перегрева.

Регулярные проверки (ежеквартальные для большинства устройств) должны включать: проверку уровня хладагента, тестирование вентиляторов и компрессоров, калибровку датчиков температуры/влажности, проверку электрических соединений и очистку катушек. Также рекомендуется ежегодное профессиональное обслуживание для глубокой очистки компонентов и выявления потенциальных проблем. Такие проверки стоят $200-$500 за единицу, но могут предотвратить $10,000+ ремонтов и простоев.

4. Ошибки при эксплуатации, из-за которых тратится энергия

· Слишком низкая (или слишком высокая) температура

Существует распространенное заблуждение, что “холоднее - значит лучше” для серверных комнат, однако температура ниже 18 °C расходует энергию впустую и не обеспечивает дополнительной защиты. Компания по производству программного обеспечения в Портленде установила в своих компьютерных комнатах температуру охлаждения на 16 °C, полагая, что это продлит срок службы серверов. В действительности это привело к увеличению энергопотребления на 28% (поскольку устройству приходилось работать больше, чтобы поддерживать более низкую температуру) без какой-либо ощутимой пользы -ASHRAE подтверждает, что серверы надежно работают в диапазоне 18-24°C.

И наоборот, установка температуры выше 24 °C чревата перегревом. Производственная фирма в Детройте в целях экономии энергии установила для своих устройств температуру 26 °C, что привело к частому дросселированию серверов и увеличению числа аппаратных ошибок 10%. Оптимальный вариант - 20-22 °C: это баланс между эффективностью и защитой оборудования. Кроме того, избегайте частых ручных регулировок - используйте программируемые настройки устройства для поддержания постоянной температуры и используйте интеллектуальные функции (если они есть) для регулировки в зависимости от тепловой нагрузки в реальном времени.

·Не обращая внимания на контроль влажности

Охлаждающие устройства для компьютерных комнат не просто охлаждают - они регулируют влажность (оптимальный диапазон: 40-60%). Тем не менее, многие предприятия отключают контроль влажности или устанавливают его неправильно, что приводит к дорогостоящим проблемам. Высокая влажность (>60%) вызывает коррозию печатных плат и конденсацию воды, а низкая влажность (<40%) увеличивает статическое электричество (которое может привести к короткому замыканию компонентов). Юридическая фирма во Флориде отключила осушитель воздуха в своем холодильном агрегате, чтобы сэкономить электроэнергию, что привело к тому, что уровень влажности 75% вызвал коррозию материнских плат сервера и стал причиной 3-часового отключения. Технологическая компания в Аризоне пренебрегла увлажнением воздуха, что привело к влажности 30% и повреждению данных, вызванному статическим электричеством.

Решение: держите контроль влажности включенным и откалиброванным на 40-60%. Современные холодильные установки для компьютерных комнат оснащены двухступенчатым контролем влажности (осушители + увлажнители), который поддерживает этот диапазон автоматически - не отключайте эту функцию. Если в вашем устройстве отсутствует контроль влажности, приобретите отдельный увлажнитель/осушитель воздуха в дополнение к нему.

Как исправить (и избежать) эти ошибки？

Хорошая новость заключается в том, что большинство ошибок при холодильные установки для компьютерных залов легко устранимы:

• ·Проведите аудит тепловой нагрузки, чтобы правильно подобрать размер агрегата - замените излишне мощные/недостаточно мощные агрегаты или добавьте дополнительное охлаждение, если это необходимо.
• ·Подберите тип устройства в соответствии с вашими потребностями: С воздушным охлаждением - для низкой и средней плотности, с жидкостным - для высокой плотности, портативные - для установки на краях.
• ·Переставляйте устройства для оптимального воздушного потока, обеспечивая свободные пути к воздухозаборникам сервера и избегая источников тепла.
• ·Запланируйте профессиональное обслуживание: ежеквартальные осмотры, ежемесячная проверка фильтров и ежегодное обслуживание.
• ·Калибруйте настройки при температуре 20-22°C и влажности 40-60% и избегайте ручных настроек.
• ·Инвестируйте в интеллектуальные функции: мониторинг в реальном времени, предупреждения о необходимости профилактического обслуживания и регулировка охлаждения в зависимости от нагрузки.