Dobór systemu chłodzenia do obudów teleinformatycznych

Aby dobrać odpowiedni układ chłodzenia do obudowy, konieczna jest znajomość poniższych parametrów:

moc cieplna wydzielana wewnątrz obudowy PO [W]

maksymalna, dopuszczalna temperatura wewnątrz obudowy Tw

maksymalna temperatura na zewnątrz obudowy Tz

wymiary gabarytowe obudowy - długość, głębokość, wysokość

materiał, z którego obudowa ma być wykonana, opisany parametrem przewodności cieplnej k

Jeżeli temperatura otoczenia Tz jest wyższa od dopuszczalnej temperatury w obudowie Tw, to w pierwszej kolejności należy obliczyć wartość mocy cieplnej, jaką obudowa będzie w stanie wyprowadzić na zewnątrz poprzez przenikanie ciepła przez ściany. W tym celu można posłużyć się wzorem:

Pp = k • A • (Tz − Tw)

Dla zapewnienia lepszej wymiany cieplnej oraz wyrównania temperatury w obudowie dobrze jest wymusić ruch powietrza w obudowie, stosując osobny wentylator lub wykorzystując wentylację zamontowanych urządzeń. Jeśli to nie wystarczy, to pozostałą moc najłatwiej będzie usunąć poprzez przewietrzanie, do którego potrzebne będą wentylator wylotowy i filtr wlotowy, zamontowane na osłonach lub drzwiach. Te elementy zapewniają wysoki stopień ochrony (minimum IP 54) i są tanie w eksploatacji. Warunkiem ich zastosowania jest dopuszczenie do kontaktu z powietrzem otoczenia urządzeń zamontowanych w obudowie. Dobór tych elementów wentylacji sprowadza się do wyznaczenia minimalnej wielkości przepływu powietrza, pozwalającej pozbyć się pozostałej ilości ciepła z obudowy. Co umożliwia wzór, gdzie P jest pozostałą mocą cieplną, do wyprowadzenia.

Jak widać, zdolność do odprowadzania ciepła zależy od różnicy temperatur Tz − Tw. O ile obniżenie temperatury wewnątrz obudowy Tz jest praktycznie nie do zrealizowania, to często pozostaje konieczność obniżania temperatury otoczenia Tw poprzez stosowanie układów klimatyzacji.

Zasilanie systemu klimatyzacji w serwerowni

W systemach IT o niewielkiej gęstości upakowania możliwe są kilkunastominutowe przerwy w chłodzeniu, gdyż szybkość narastania temperatury wewnątrz urządzeń nie jest wysoka. Gorzej jest w układach wysokiej gęstości, gdzie temperatura narasta szybko i konieczne jest zapewnienie zasilania gwarantowanego dla układów klimatyzacji. Gdy jednak system ma pracować dłużej, należy również stosować rezerwowanie tych odbiorów, ponieważ wysoka temperatura może być przyczyną awarii. Oszacowanie mocy elektrycznej wymaganej do obsługi i chłodzenia obciążeń krytycznych w centrum danych jest konieczne w procesie planowania rozwoju obiektu, który spełni wymagania użytkownika końcowego w zakresie dostępności.

Przy budowie systemu zasilania z użyciem agregatu prądotwórczego zwykle nie trzeba zabezpieczać systemów klimatyzacji poprzez UPS - wystarczy tylko agregat, gdyż krótkotrwała przerwa (kilkanaście-kilkadziesiąt sekund związane z uruchomieniem agregatu) dla większości aplikacji nie powinna mieć wpływu na znaczące pogorszenie się warunków środowiskowych.

W aspekcie energooszczędności zasilanie układów klimatyzacji z zasilacza UPS niepotrzebnie zwiększa straty energii oraz ryzyko awarii. Są to bowiem odbiorniki o dość dużym poborze prądu, stosunkowo często więc rezygnuje się z ich zabezpieczania przez zasilacze UPS. Obwody zasilania klimatyzacji powinny być każdorazowo wydzielone z elektrycznej instalacji zasilającej, tzn. zabezpieczane oddzielnym wyłącznikiem.