Chlazení serveroven a datových center: návrh a servis
Chlazení serveroven a malých datacenter navrhuje, instaluje a servisuje Diamond COOL. Jsme z brněnských Černých Polí, vyjíždíme z Brna a pracujeme pro firmy v Brně a okolí. Chladicí výkon se odvozuje od skutečného příkonu techniky, protože téměř všechna elektřina v racku skončí jako teplo. Řešíme výkon, zálohování N+1 nebo 2N, ochranu proti úniku vody a monitoring teploty.
- Pro koho
- Serverovny firem, malá datacentra, technologické místnosti
- Výkon podle
- příkonu techniky v kW
- Záloha
- N+1 nebo 2N podle provozu
- Ceny od
- 60 000 Kč bez DPH, jeden serverový split včetně instalace
Kompresorovna s tlakovou nádobou a žaluziemi pro přívod a odvod vzduchu. Ilustrační foto z průmyslové zakázky, nejde o serverovnu.
Kolik chlazení potřebuje serverovna a rack s příkonem 15 kW?
Chladicí výkon musí odvést tolik tepla, kolik technika odebírá elektrické energie. Rack s příkonem 15 kW tedy dává do místnosti přibližně 15 kW tepla. Ztráty UPS a dalších zařízení se přičtou podle jejich skutečné účasti na tepelné bilanci, celý příkon UPS se nepřičítá znovu k již měřenému příkonu napájených racků. Přesný výkon určí výpočet zátěže.
| Příkon racku | Teplo do místnosti |
|---|---|
| 5 kW | přibližně 5 kW |
| 10 kW | přibližně 10 kW |
| 15 kW | přibližně 15 kW |
| 20 kW a více | přibližně stejně jako příkon |
Vycházíme ze skutečného příkonu IT, nikoli pouze z velikosti místnosti. Rezerva výkonu, hustota racků a rozdělení vzduchu se mění případ od případu.
Co potřebujeme znát pro výpočet:
- příkon techniky v kW, dnes a po plánovaném rozšíření
- počet racků a jejich rozmístění v místnosti
- příkon a umístění UPS a rozvaděčů
- stavební dispozici: velikost místnosti, strop, podlaha, okna a prostupy
- možnost vyvést potrubí a umístit venkovní jednotky nebo kondenzátory
- požadavek na provoz při výpadku jedné chladicí jednotky
Výpočet zátěže probíhá stejně jako u haly, popisujeme ho na stránce průmyslové chlazení. Podrobný výklad k serverovnám je v našem dlouhém průvodci chlazením serverovny a datového centra na blogu.
Jaká teplota má být v serverovně?
Rozsah teplot určuje dokumentace výrobce techniky, ne obecné pravidlo. Vždy se řídíme údajem, který výrobce uvádí pro vstupní vzduch do zařízení. Stabilita teploty je přitom stejně důležitá jako její hodnota.
| Veličina | Hodnota | Poznámka |
|---|---|---|
| Teplota vstupního vzduchu do racku | podle dokumentace výrobce techniky | měří se na vstupu vzduchu do IT techniky |
| Relativní vlhkost | podle dokumentace výrobce techniky | |
| Měřicí místa | vstup vzduchu do racků ve více výškách | ne jen jedno čidlo v místnosti |
Rozhodující jsou podmínky na vstupu vzduchu do IT techniky, včetně rozdílů v jednotlivých výškách racku. Jediná teplota u stropu nepředstavuje celý stav serverovny.
Přímé chlazení, in-row, nebo kapalinové?
Přímé chlazení místnosti stačí pro malé serverovny s nízkou hustotou. In-row jednotky stojí mezi racky a chladí tam, kde teplo vzniká. Kapalinové chlazení se řeší u vysokých hustot, kde už vzduch nestačí. Rozhoduje skutečná tepelná zátěž, proudění vzduchu, požadovaná záloha a možnosti objektu.
| Typ chlazení | Princip | Hodí se pro |
|---|---|---|
| Přímé chlazení místnosti | klimatizační jednotky chladí vzduch celé místnosti | malé serverovny, nižší hustota techniky |
| In-row | jednotky v řadě racků odebírají teplý vzduch a vracejí studený | vyšší hustota, uzavřené uličky |
| Kapalinové chlazení | teplo odvádí kapalina přímo od zdroje | velmi vysoké příkony racků |
Rozsah řešení. Pro malé serverovny používáme také nástěnné splity určené pro serverové aplikace. Podle rozsahu provozu navrhujeme prostorové nebo in-row jednotky a přímé či kapalinové chlazení.
U vhodných serverových splitů, například Panasonic YKEA, lze střídání a automatický záskok zajistit regulací výrobce bez samostatné externí MaR. Poruchový kontakt lze podle požadavků propojit například s GSM modulem pro upozornění obsluhy.
Distribuce vzduchu. Zdvojená podlaha je jednou z možností. Známe ji a umíme s ní pracovat, ale pro správnou funkci každého našeho návrhu není nezbytná. Řešení přizpůsobíme i menší nebo postupně rozšiřované serverovně.
Venkovní část. Teplo z místnosti se vždy odvádí ven, takže se řeší i umístění kondenzátorů nebo jednotek, jejich přístup k servisu a ochrana před zanesením. Montáž popisuje stránka montáž klimatizace.
Freecooling a ochrana proti vodě
Podle vhodnosti konkrétního řešení nabízíme vzduchový i kapalinový freecooling. Kapalinový rozvod k chladicí jednotce není totéž co přímé kapalinové chlazení elektroniky v serveru.
Kapalinové chlazení je ve světě běžným standardem. Rozumíme ale obavám z přítomnosti vody v serverovně. U těchto instalací proto vždy používáme dvě úrovně ochrany proti úniku chladicí vody i kondenzátu, provázané s měřením a regulací (MaR). Podle provedení zahrnují havarijní vany, detekci úniku s odstavením oběhového čerpadla nebo plovákové hlídání hladiny a záložní čerpadlo kondenzátu. Ochrana je tak součástí celého návrhu.
Co je záloha N+1 a 2N u chlazení?
N+1 znamená jednu další kapacitní jednotku nad potřebný počet. Například při deseti potřebných jednotkách představuje jedenáctá kapacitní rezervu 10 %. Záloha 2N znamená dvě úplné kapacity potřebné pro provoz, tedy 100% kapacitní zálohu. Skutečná odolnost závisí také na napájení, regulaci a společných částech systému.
| Uspořádání | Význam | Kapacitní záloha |
|---|---|---|
| N | jednotky přesně na potřebný výkon | žádná |
| N+1 | potřebný počet jednotek a jedna další kapacitní jednotka | jedna jednotka navíc, při deseti potřebných jednotkách 10 % |
| 2N | dvě úplné kapacity potřebné pro provoz | 100 % |
N+1 není automaticky 100% záloha. Při jedné potřebné jednotce (N = 1) se N+1 kapacitně rovná 2N, proto rozdíl v ceně mezi těmito označeními nelze paušalizovat. Záloha se vyplatí, když hodnota provozu nebo dat převyšuje cenu záložního okruhu.
Záloha se týká i napájení chlazení a komunikace s monitoringem. Záložní jednotka, která není napájená ze zálohy, při výpadku proudu nepomůže. Společné části systému mohou zůstat jediným bodem poruchy.
Jak má vypadat monitoring teploty v serverovně?
Monitoring musí někoho upozornit včas, ne jen ukázat číslo na displeji. Čidla patří tam, kde technika nasává vzduch, a překročení limitu musí dorazit k člověku, který s tím umí něco dělat, i v noci a o víkendu.
- Průběžný záznam s časovou osou, ne jednorázové odečty.
- Alarm na telefon nebo e-mail s nastavitelnými prahy, ne displej v chodbě.
- Čidla ve více výškách racku a u vstupu vzduchu.
- Alarm při poruše jednotky, ne až při překročení teploty.
- Pravidelná kontrola čidel, aby záznam odpovídal skutečnosti.
Samostatný jednoduchý GSM modul může stát přibližně 2 000 Kč. To není cena kompletní instalace monitoringu a z dostupnosti modulu neplyne, že řešení nabízí všechny monitorovací funkce. Pravidelný servis chladicích jednotek popisuje stránka servis klimatizace.
Jak řešit chlazení při výpadku?
Rozhodují dvě věci: záloha, která Vás před výpadkem chrání, a rychlost zásahu, když se přesto stane. Rychlost závisí na sjednaných podmínkách. Konkrétní příběh níže není obecná garance doby zásahu.
Příklad z praxe. Po poruše původní splitové klimatizace jsme již do 12 hodin od nahlášení instalovali náhradní kazetovou jednotku. Výměna kus za kus umožnila rychle obnovit chlazení serverovny.
Stávající uspořádání však neodpovídalo našemu standardu ochrany serverové techniky před případným únikem kondenzátu. Zákazníkovi jsme proto doporučili následný přechod na klimatizaci určenou pro serverové aplikace, s možností zálohování.
„Když selhal chladicí systém v serverovně, tým zareagoval okamžitě. Kompletní výměna zařízení proběhla hned následující den a díky přesné koordinaci byly všechny opravy dokončeny do 36 hodin.“
Pokyny při poruše
Při poruše lze podle pokynů výrobce provést restart celého systému včetně regulace. U splitového systému se nejprve vypíná vnitřní jednotka a následně venkovní část. U chilleru se nejprve vypíná kompresorová jednotka. Zařízení ponechte vypnuté nejméně 180 sekund. Při zapnutí se nejprve uvádí do provozu zařízení a až po několika sekundách MaR. Přesné pořadí musí odpovídat konkrétnímu systému.
Pokud se porucha vrací, zkontrolujte přístupné filtry, znečištění vnitřního a venkovního výměníku a odvod kondenzátu. Závada se může znovu projevit až po několika hodinách provozu. U rackových a vzduchových jednotek ověřte proudění vzduchu a stav filtrů. U příslušného systému se zdvojenou podlahou lze v určeném přístupovém místě u jednotky ověřit, zda vzduch skutečně proudí.
Pokud chlazení nefunguje a venkovní podmínky to dovolují, může krátkodobě pomoci vhodně zajištěné provětrání. Při hlášení závady předejte typ zařízení, chybový kód a naměřené teploty. Restart není odstranění příčiny poruchy. Zavolejte na +420 777 782 752.
Havarijní servis 24/7 poskytujeme stávajícím zákazníkům na základě individuální dohody. Termín zásahu závisí na sjednaných podmínkách. U nových zákazníků je výjezd možný nejdříve za 72 hodin podle aktuální kapacity.
Kolik stojí klimatizace do serverovny?
Všechny ceny jsou orientační, od uvedené částky a bez DPH. U realizací odpovídají uvedené sestavě. Konkrétní rozsah dodávky a stavebních prací stanoví nabídka po zaměření a výpočtu zátěže.
| Řešení včetně instalace | Cena od, bez DPH |
|---|---|
| Jeden serverový nástěnný split, výkonová řada 0,8 až 4,2 kW | 60 000 Kč |
| Dva serverové splity se střídáním a automatickým záskokem, moduly výrobce | 128 000 Kč |
| In-row jednotka s kondenzační jednotkou | 430 000 Kč |
| Vodní in-row včetně zdroje chladu a freecoolingu | 760 000 Kč |
| Vodní in-row na stávající zdroj chladu | 280 000 Kč |
| Dodatečná ochrana proti úniku kondenzátu, vana, čerpadlo a vedení, bez MaR | 12 000 Kč |
Servis
| Úkon | Cena od, bez DPH |
|---|---|
| Servis jednoho serverového splitu | 3 000 Kč |
| Servis více serverových splitů | 5 500 Kč |
| Servis in-row jednotky včetně filtrů, za kus | 5 000 Kč |
Při servisu kontrolujeme také havarijní záchytné vany, kondenzátní a havarijní čerpadla a návaznosti ochranných prvků. Provádíme i dodatečnou instalaci ochrany proti úniku kondenzátu.
Orientační cenu vybraných sestav najdete také v konfigurátoru. Konfigurátor zobrazuje ceny bez DPH a u odpovídajících zakázek na přání i včetně DPH 12 %.
Pro koho už chladíme technologické prostory?
Pracujeme pro průmyslové firmy i správce budov. Serverovny řešíme jako součást servisu a návrhu chlazení, jména zákazníků u fotek neuvádíme.
Související: průmyslové chlazení · servis klimatizace · montáž klimatizace · F-plyny · blog
Časté dotazy ke chlazení serveroven
Jaká teplota má být v serverovně?
Rozsah určuje dokumentace výrobce techniky pro vstupní vzduch do zařízení. Měří se tam, kde technika nasává vzduch, ve více výškách racku. Jediná teplota u stropu nepředstavuje celý stav serverovny. Stejně důležitá jako hodnota je stabilita teploty.
Kolik chlazení potřebuje rack 15 kW?
Rack s příkonem 15 kW dává do místnosti přibližně 15 kW tepla, protože téměř všechna elektřina techniky skončí jako teplo. Ztráty UPS a dalších zařízení se přičtou podle jejich skutečné účasti na tepelné bilanci, bez dvojího započtení příkonu UPS. Přesný výkon určí výpočet tepelné zátěže.
Co je N+1 a 2N?
N+1 znamená jednu další kapacitní jednotku nad potřebný počet, například jedenáctou při deseti potřebných, tedy 10 % rezervu. Záloha 2N znamená dvě úplné kapacity potřebné pro provoz, tedy 100% kapacitní zálohu. Skutečná odolnost závisí také na napájení, regulaci a společných částech systému.
Přímé chlazení, in-row, nebo kapalinové?
Přímé chlazení místnosti stačí pro malé serverovny s nízkou hustotou. In-row jednotky mezi racky se hodí při vyšší hustotě. Kapalinové chlazení se řeší u velmi vysokých příkonů racku, kde už vzduch nestačí. Kapalinový rozvod k chladicí jednotce není totéž co přímé kapalinové chlazení elektroniky v serveru.
Jak chráníte serverovnu před vodou?
U instalací s vodou vždy používáme dvě úrovně ochrany proti úniku chladicí vody i kondenzátu, provázané s měřením a regulací (MaR). Podle provedení jde o havarijní vany, detekci úniku s odstavením oběhového čerpadla nebo plovákové hlídání hladiny a záložní čerpadlo kondenzátu. Dodatečnou ochranu proti úniku kondenzátu instalujeme od 12 000 Kč bez DPH, bez MaR.
Kolik stojí klimatizace do serverovny?
Jeden serverový nástěnný split včetně instalace od 60 000 Kč bez DPH, dva serverové splity se střídáním a automatickým záskokem od 128 000 Kč a in-row jednotka s kondenzační jednotkou od 430 000 Kč. Konkrétní rozsah dodávky a stavebních prací stanoví nabídka po zaměření a výpočtu tepelné zátěže.
Jak řešit chlazení při výpadku?
Chrání Vás záloha, například N+1 nebo 2N, a monitoring s alarmem. Při poruše lze podle pokynů výrobce restartovat systém včetně regulace, restart ale neodstraňuje příčinu poruchy. Havarijní servis 24/7 poskytujeme stávajícím zákazníkům na základě individuální dohody. U nových zákazníků je výjezd možný nejdříve za 72 hodin podle aktuální kapacity.
Poptat chlazení serverovny
Napište, kolik máte racků, jaký mají příkon a jestli už chlazení máte. Ozveme se s dalším postupem a domluvíme zaměření.
- Telefon
- +420 777 782 752
- [email protected]
- Kancelář
- Brněnská 184, 664 61 Holasice-Rajhrad
- Oblast
- Brno a Jihomoravský kraj
Související stránky
PrůmyslPrůmyslové chlazení pro výrobu, sklady a provozy
ServisServis klimatizace a chlazení pro firmy
BlogČlánky o klimatizaci, chladivech a údržbě
