Wentylacja szaf

Szafy ze sprzętem teleinformatycznym, szczególnie dla niedużych aplikacji, można również skutecznie chłodzić dzięki zapewnieniu wymiany z powietrzem znajdującym się wewnątrz budynku. Wentylacja może odbywać się w sposób pasywny przy użyciu odpowiednio rozmieszczonych otworów lub dodatkowych wentylatorów. Oczywiście podstawową zasadą jest zapewnienie, żeby temperatura powietrza w szafie nie przekroczyła wartości dopuszczalnych, co wymaga, aby temperatura powietrza otoczenia miała odpowiednio niższą wartość. Jako górną granicę stosowania „pasywnej” wentylacji można przyjąć moc 1750 W zainstalowanych urządzeń, lecz wartość ta jest zależna od wielu czynników, w tym wielkości szafy i temperatury otoczenia. Wentylacja „wymuszona” jest często stosowaną metodą chłodzenia szaf dla poziomów mocy pomiędzy 700 a 2000 W, lecz stosując wentylatory o większej wydajności lub kilka wentylatorów skuteczną wentylację można osiągnąć nawet dla wyższych poziomów mocy. Chłodzenie przy użyciu wentylatorów wspomagających jest również często stosowane w przedziale obciążeń od 1750 do 4500 W. W przypadku szaf o dużej gęstości pobieranej mocy (więcej niż 3 kW na szafę) należy zastosować dodatkowe urządzenia dystrybucji powietrza oraz urządzenia wymuszonego wywiewu, tak aby uniknąć powstawania miejsc o podwyższonej temperaturze. Aby uzyskać wysoką efektywność chłodzenia, ważne jest stosowane się do zasad prawidłowego instalowania sprzętu w szafie. Wloty powietrza poszczególnych urządzeń powinny być umiejscowione z przodu szafy, należy również stosować panele zaślepiające przestrzenie, w których nie ma zainstalowanych żadnych urządzeń. Z badań Uptime Institute wynika, że zaledwie 40% zimnego powietrza chłodzi urządzenia, te pozostałe 60% jest tracone (tzw. bypass airflow), gdyż miesza się z gorącym powietrzem wydmuchiwanym. Jest to najczęściej spowodowane przepływem gorącego powietrza wylotowego nad lub pod urządzeniami i jego powrotnym wlotem, co skutkuje znacznym pogorszeniem się warunków chłodzenia. Zjawisko to występuje na dużą skalę w przypadku otwartych niewykorzystanych i niezaślepionych panelami przestrzeni szafy powodując, że system chłodzenia pracuje wyjątkowo nieefektywnie. Przekłada się na większy pobór mocy potrzebnej do utrzymania odpowiedniej temperatury w samym pomieszczeniu, jak i wewnątrz urządzeń. Aby zapobiec temu niekorzystnemu zjawisku, należy puste miejsca w pionie szafy zawsze wypełniać panelami zaślepiającymi. Trzeba jednak pamiętać, iż zastosowanie paneli zaślepiających w obudowach, w których wlot powietrza jest usytuowany w dole lub górze szafy, nie jest w stanie skutecznie przeciwdziałać zjawisku recyrkulacji. Powrót gorącego powietrza wylotowego na przód szafy może być spowodowany także przez niektóre typy urządzeń, jak np. monitory lub serwery w obudowie tower montowane na półkach. Warto również pamiętać, iż opór przepływu powietrza przez szafę wzmacnia niekorzystne efekty mieszania się powietrza, dlatego należy stosować szafy, w których drzwi czołowe i tylne mają odpowiednie perforacje. Zjawisko recyrkulacji powodujące przegrzanie urządzeń teleinformatycznych zabudowanych w szafie można także próbować wyeliminować obniżając temperaturę panującą w pomieszczeniu. Jednak taki sposób jest wysoce nieekonomiczny, gdyż powoduje znaczący wzrost kosztów energii elektrycznej oraz dodatkowo zwiększone powstawanie skroplin (wody).

Systemy chłodzenia

W niedużych pomieszczeniach często stosuje się system chłodzenia typu „split”. Składa się on z dwóch zasadniczych części. Pierwsza to panel chłodzenia (jednostka wewnętrzna) zawierający parownik wraz z wentylatorem, który zazwyczaj jest wysoko zawieszony na ścianie pomieszczenia. Druga to agregat (jednostka zewnętrzna), w skład którego wchodzi skraplacz wraz ze sprężarką, który jest zwykle zamontowany na dachu lub na zewnętrznej ścianie budynku. Taki system klimatyzacji wymaga prowadzenia specjalistycznej instalacji chłodniczej pomiędzy elementami, gdyż jednostki muszą być połączone przewodami freonowymi (gazowym i cieczowym). W związku z tym występują pewne ograniczenia stosowania tego rozwiązania, związane głównie z odległością pomiędzy jednostkami. W większości przypadków taki system zapewnia jednak stosunkowo dobre efekty przy niewielkich kosztach. Rozwiązania „mini split” mogą skutecznie schładzać obciążenie pomiędzy 25 kW i 100 kW, co stanowi korzystne rozwiązanie dla małych pomieszczeń. Istnieją przypadki np. w niewielkich oddziałach terenowych, kiedy jedyną możliwością jest instalowanie sprzętu teleinformatycznego w przestrzeni typowo biurowej. W takiej sytuacji zaleca się zainstalowanie sprzętu IT w specjalnej, bezpiecznej obudowie, wyposażonej w zintegrowaną wentylację i odpowiednie wyciszenie. Stosując tego typu obudowy rackowe można chłodzić sprzęt nawet o mocy do 4000 W. W tego rodzaju instalacjach w procesie chłodzenia uczestniczy tzw. klimatyzacja komfortu, której główną funkcją jest utrzymanie odpowiednich warunków pracy w pomieszczeniach biurowych. Jeśli w budynku funkcjonuje instalacja wody lodowej, korzystne jest podłączenie do niego również systemu klimatyzacji przeznaczonej dla urządzeń teleinformatycznych.