تهویه و سیستم سرمایش اتاق سرور

  1. خانه
  2. chevron_right
  3. راهکارها
  4. chevron_right
  5. اتاق سرور
  6. chevron_right
  7. تهویه و سیستم سرمایش اتاق سرور

طراحی سیستم های کولینگ اتاق سرور و دیتا سنتر

تجهیزات حساس اتاق سرور در صورت قرار گرفتن در معرض دماهای شدید می توانند به شدت آسیب ببینند. در یک اتاق سرور استاندارد، سرورها باید دائماً در معرض هوای سرد باشند، زیرا تولید مقادیر قابل توجهی گرما می تواند صدمات جبران ناپذیری به اجزای داخلی آنها وارد کند.  کولینگ اتاق سرور یکی از نیازهای اصلی برای ساخت و بهینه سازی است.
در طراحی اتاق سرور باید امکان خروج حرارتی در نظر گرفته شود تا در برخی شرایط به زیرساخت آسیب جدی وارد نشود. اگر برای تهویه و سرمایش اتاق سرور اقدامات مناسبی انجام ندهید ممکن است در آینده در شرکت خود با خطرات زیادی مواجه شوید. آسیب به تجهیزات یا حتی آتش سوزی می تواند دو چیز به دلیل گرمای بیش از حد باشد.

اتاق سرور یا دیتا سنتر قطعاتی هستند که به دلیل قرار گرفتن سرورها و یا قرار دادن حجم زیادی از قطعات الکترونیکی گرمای زیادی تولید می کنند که این گرما متناسب با تعداد رک های قرار داده شده در اتاق سرور افزایش می یابد و به همین دلیل خنک کننده اتاق سرور با ظرفیت های مختلف و با تکنولوژی های مختلف بسته به بار خنک کننده آنها تعیین می شود.

از آنجایی که تمام سیستم ها دارای قدرت هستند و توان در سیستم خنک کننده با واحدهای رایج آن سنجیده می شود، برای سیستم خنک کننده از عبارت 3 استفاده می شود که برای شما توضیح می دهیم.

1) btu

طبق تعریف، هر BTU مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای یک پوند آب به میزان یک درجه از 60 درجه فارنهایت به 61 درجه فارنهایت در فشار اتمسفر است.
در کولرهای گازی از این واحد استفاده می‌شود و هر چه عدد بزرگتر باشد قدرت سرمایش بیشتر می شود.در یک ساختمان مسکونی هر 12000 btu می تواند فضای 48 متری را خنک کند.

2) cfm
این گروه میزان هوای تولید شده توسط سیستم خنک کننده را با مقیاس فوت مکعب در دقیقه تعیین می کند که عموماً برای فن ها یا سیستم های تهویه مطبوع برای تعیین میزان هوا استفاده می شود.

3) TT

تن تبرید برای تجهیزات بزرگ سرمایشی از این واحد استفاده میشود  که در این گروه چیلرها بدون توجه به نوع چیلرها در دسته 2 تراکمی و جذبی در این دستگاه ها طبقه بندی می شوند. برای هر 1 تن تبرید، معادل 1 ساعتکار کولر گازی 12000 خنک کنندگی ایجاد می کند.

در تعریف نوع  کولینگ و نحوه عملکرد آن از روش های مختلفی استفاده می شود اما در همه روش ها محاسبات یکسان بوده و فقط از روش های متفاوتی استفاده می شود.

در ایران اتاق های سرور عموما از روش های زیر برای خنک سازی تجهیزات استفاده می کنند.

1) استفاده از کولرگازی یا اسپلیت

این روش رایج ترین روش در ایران است. و با توجه به اینکه اتاق سرور شرکت های کوچک و مراکز تجاری کوچک حجم زیادی ندارند، بیشتر یک اتاق کوچک حتی 6 متری برای راه اندازی رک ها و استفاده از یک یا یکی انتخاب می شود. دو اسپلیت که به طور خودکار کار می کنند.دمای در دمای مناسب، حدود 22 درجه سانتیگراد.

در این روش باید به چند نکته توجه داشت
– کولرهای اسپلیت در فرآیند خنک سازی اتاق سرور برای مصارف صنعتی یا دائمی در نظر گرفته نشده اند، بنابراین نگهداری از آنها بسیار خطرناک است، زیرا خستگی ایجاد شده در این کولرها  در طولانی مدت عمر کولر ها را کاهش می دهد و می تواند منجر به خرابی زودرس کولر شود

کولرهای اسپلیت، از آنجایی که برای کارکرد طولانی مدت طراحی نشده اند، در صورت استفاده برای کاربردهای صنعتی مانند خنک نگه داشتن اتاق سرور، باید همیشه یک کولر یدکی داشته باشند، به طوری که کولر یدکی با سیستم مدیریت اتاق سرور در شرایط بحرانی دما بالا آمدن و یا خرابی اولین کولر فعال گردد

– برای ایجاد حداقل خستگی کولر، هر 8 ساعت کارکرد نیاز به تعویض کولر فعال با کولر زاپاس است و این دسته نیز جزو وظایف سیستم کنترل اتاق سرور و بخشی از سرور است. اتاق خنک کننده که در صورت انتخاب صحیح سیستم می توان از آن برای کنترل کولرها همراه با سیستم درایو استفاده کرد.

در هر صورت نباید هیچگاه اتاق‌های سرور را بدون وجود کولر اسپیلیت تجهیز نمود. چرا که در این صورت باید منتظر یک اتفاق در اثر از کار افتادگی کولر و خرابی تجهیزات اتاق سرور باشیم.

نکته 1: در بحث خنک کننده اتاق سرور، همیشه ظرفیت کولرهای اتاق سرور را یک پله بالاتر از مقدار محاسبه شده در نظر بگیرید تا  کولرها در شرایط بار زیاد کار کنند و امکان توسعه شبکه تا حدودی وجود داشته باشد
نکته 2: هنگام نصب کولر باید بررسی شود که پنجره ها هرگز رو به روی هم نباشند، زیرا هوای هر کولر بر روی کولر مقابل تاثیر منفی می گذارد و زودتر از دمای مطلوب خاموش می نماید.
روش فوق در خنک سازی اتاق سرور رایج ترین روش در ایران است و می توان با استفاده از این روش سرمایش اتاق سرور تمامی شرکت های کوچک و متوسط ​​را نام برد.
هشدار مهم: در روش خنک سازی یا کولینگ اتاق سرور با سیستم کولرهای اسپیلیت بخاطر غیر قابل اعتماد بودن این کولرها  باید از سیستم هشدار دما در اتاق سرور استفاده شود، بنابراین در مواقع بحرانی می توان به  اپراتور سیستم اطلاع داد. . به طرق مختلف، در غیر این صورت، خطر بسیار بالایی برای خسارات میلیونی یا میلیاردی در مجموعه وجود دارد.
آتش سوزی در اتاق سرور بدترین سناریویی است که ممکن است ب که باعث از بین رفتن تمامی تجهیزات و اطلاعات داخل اتاق شده و سرمایه مالی و اطلاعاتی بزرگی را با خود نابود می نماید جلوی این اتفاق را می توان به سادگی  با استفاده از یک سیستم اعلام حریق اتاق سرور  با هزینه ای بسیار ناچیزتر از قیمت تجهیزات اتاق سرور گرفت.

InRow  سیستم خنک کننده

سیستم InRow نوعی سیستم خنک کننده است که در کنار رکهای تجهیزات قرار می گیرد. این کولرها به گونه ای کار می کنند که هوای گرم از پشت رک ها گرفته شده و پس از خنک شدن به جلوی رک ها رانده می شود.
از آنجایی که هیچ فاصله ای بین این سیستم ها و رک ها وجود ندارد و همچنین به دلیل اینکه هوای خنک تمام فضای جلوی رک ها را می پوشاند، تهویه بهتری انجام می شود و همچنین می توان رک را با تراکم حرارتی نسبتاً بالایی خنک کرد. در این روش راندمان سیستم خنک کننده تا حد زیادی بهبود می یابد.

سنسور های دما در اتاق سرور

تعداد و مکان سنسور های دما در اتاق سرور شما بستگی به هدفی دارد که شما در پی آن هستید. از یک سو ممکن است شما نگران این باشید که ارتقاء اخیر سیستم‌های اتاق سرورتان باعث بوجود آمدن یک یا چند نقطه داغ شده باشد.
نقطه داغ، مکانی است که هوای گرم خارج شده از یکی از سرورها به ورودی هوای سرور دیگر داخل گردد. پیداست که هوای خروجی از یک سرور می‌تواند بیشتر از دمای توصیه شده توسط سازنده آن سرور باشد. از سوی دیگر، مانیتورینگ دما در یک محل خاص به منظور تشخیص خرابیِ سیستم تهویه اهمیت فراوانی دارد.

تشخیص خرابی سیستم تهویه یک نیاز اولیه و متداول است و بستگی به اهمیت آن در اتاق سرور دارد. اینکه نیازمندیِ شما چه باشد بستگی به اهداف شما دارد. تهیه نقشه کامل محیطی از اتاق سرور شما برای تشخیصِ نقاط داغ و سایر مسائل مربوط به طراحی می‌تواند مفید باشد.

یکی از انگیزه‌های اصلی برای مانیتورینگِ دما در اتاق سرور، نظارت بر سالم بودن سیستم‌های تهویه شماست. برای عملکرد بهینه حتی کوچکترین اتاق سرور نیز سلامتی سیستم‌های تهویه از اهمیت حیاتی برخوردار می‌باشد. عواقب از کار افتادن سیستم تهویه و یا فراموشی در روشن کردن مجدد آن بعد از انجام کارهای تخصصی در اتاق شبکه، می‌تواند بسیار جدی و پرهزینه باشد.

هر سروری که تحت چنین شرایطی کار کند ممکن است عمر کوتاهی داشته باشد و قطعات الکترونیکیِ آن زودتر مستهلک و خراب شوند. خوشبختانه شما زمان کافی برای انجام تعمیرات سیستم تهویه خود خواهید داشت در صورتی که به موقع از خرابی‌ها باخبر شوید، چون همواره تأخیری میان از کار افتادن سیستم تهویه و افزایش دما در اتاق سرور وجود دارد.

اکثر سیستم های تهویه نصب شده در اتاق های سرور دارای خروجی های اتصال خشک هستند که وضعیت عملکرد سیستم را نشان می دهد. یک اتصال خشک اساسا یک مدار ساده است که جریان می تواند از طریق آن جریان یابد. اتصال خشک می تواند دو حالت را نشان دهد: حالت عادی و حالت هشدار.

اگر چندین سیستم تهویه دارید، باید همه آنها را کنترل کنید. بسیاری از مراکز داده و اتاق های سرور دارای یک سیستم تهویه اولیه، یک سیستم تهویه پشتیبان و یک سیستم تهویه سوم هستند. نظارت بر هر سیستم تهویه به این معنی است که می توانید به تدریج تعداد هشدار را افزایش دهید. خرابی سیستم تهویه اولیه یک مشکل است، اما اگر سیستم تهویه پشتیبان به خوبی کار کند مشکل ساز نیست. اگر سیستم پشتیبان نیز از کار بیفتد، یک وضعیت ناگوار ایجاد می شود.

اگر نتوانیم مستقیماً سیستم تهویه و سرمایش اتاق سرور را کنترل کنیم چه کنیم؟ بهترین راه حل برای تشخیص خرابی سیستم تهویه، مکان یابی ورودی هوای سرد سیستم تهویه در قسمت های خالی اتاق سرور است. هر آنچه که برای سیستم تهویه رخ داده است در اینجا به وضوح قابل مشاهده است. سپس، می توانید از آستانه دمای پایین تری برای زنگ هشدار خود استفاده کنید. زمان زیادی ندارید زیرا در صورت خرابی کامل تهویه شرایط محیطی اتاق سرور خیلی سریع گرم می شود اما از این طریق می توانید زمان باقی مانده برای تعمیر سیستم تهویه را به حداکثر برسانید.

تعداد و محل نصب سنسورها در اتاق سرور

مسئله اصلی در مانیتورینگ دما در اتاق های سرور، دانستن دقیق محل قرار دادن سنسورها است. حتی در یک اتاق سرور کوچک بدون رک یا بدون راهروهای سرد و گرم، دما یکسان  نیست دریچه های هوای ورودی  می توانند بسیار خنک تر از هوای خروجی از سرور باشند. در یک اتاق سرور بزرگ با راهروهای سرد/گرم، داشتن تنها یک سنسور کاملا غیر منطقی است. به این ترتیب، دما باید در مکان‌های مختلف نظارت شود و این مکان‌ها باید تا حد امکان به سرور نزدیک باشند.

خاموش شدن سرور در اثر گرما

بسیاری از سرورهای مدرن این قابلیت را دارند که دمای مادربرد را اندازه گیری کنند و زمانی که دما به سطح هشدار رسید خاموش می شوند. ورود به یک مرکز داده و اطلاع از خرابی سرورهای شما می تواند زمان بر و دشوار باشد، بنابراین بهترین راه استفاده از سیستم های نظارتی پیشرفته و اطمینان از وجود سیستم های تهویه و خنک کننده اتاق سرور پشتیبان است.

فهرست