Nieuws
Thuis / Nieuws / Industrnieuws / Airconditioning in serverracks: koelmethoden, CFM-gids en best practices
Het is een bekend tafereel voor IT-beheerders: een 42U-rack in de hoek van een serverruimte functioneert het grootste deel van het jaar prima, maar begint in de zomer temperatuurwaarschuwingen te geven. De kamerthermostaat geeft 22°C aan, maar de lucht die de schakelaars binnenkomt is boven de 30°C. Het probleem is niet de koelcapaciteit van de kamer; het is airconditioning op rackniveau, of het gebrek daaraan.
Airconditioning in serverracks betekent het beheren van de warmte op kastniveau: voldoende koele lucht aan de voorkant van het rack leveren, warme uitlaatgassen aan de achterkant verwijderen en hardware kiezen die die luchtstroom ondersteunt. Deze gids behandelt de warmtebelasting die u kunt verwachten, hoe u de vereisten voor koeling en luchtstroom berekent en welke rackcomponenten de thermische prestaties daadwerkelijk verbeteren.
De inlaattemperatuur van het rek is niet hetzelfde als de kamertemperatuur. ASHRAE Technische Commissie 9.9 raadt aan de inlaatlucht van IT-apparatuur tussen 18°C en 27°C (64,4-80,6°F) te houden. Wanneer racks geen luchtstroombeheer hebben, kan hete uitlaatgassen over de bovenkant en langs de zijkanten van kasten recirculeren, waardoor de inlaattemperaturen ruim boven het kamergemiddelde komen.
Twee feiten verklaren waarom koeling op kastniveau belangrijk is:
Een rek kan er dus prima uitzien op de kamerthermostaat, terwijl er al hotspots ontstaan aan de bovenkant van de kast. Geplande koeling op rackniveau zorgt ervoor dat deze hotspots niet uitvallen.
Het uitgangspunt is warmtebelasting. Bijna al het elektrische vermogen dat een server of switch verbruikt, wordt omgezet in warmte. U kunt dus een schatting maken van de warmte-afgifte in een rack door het energieverbruik van elk geïnstalleerd apparaat bij elkaar op te tellen.
Typische warmteafgifte per apparaattype; representatieve vollastwaarden voor gangbare rackapparatuur.
Zodra u het totale aantal kilowatt heeft, zijn twee conversies nuttig:
| Rekbelasting | Warmteafgifte (BTU/uur) | Ongeveer. benodigde luchtstroom (CFM) |
|---|---|---|
| 2 kW | 6.826 | 320 |
| 4 kW | 13.652 | 640 |
| 6 kW | 20.478 | 960 |
| 8 kW | 27.304 | 1.280 |
| 10 kW | 34.130 | 1.600 |
Voorbeeld: een rack met acht servers van 500 W verbruikt 4 kW. Dat is ongeveer 13.650 BTU/uur aan warmte. Bij de standaard delta van 11°C heeft het rack een luchtstroom van ongeveer 640 CFM nodig. Als het kameraanbod slechts de helft daarvan levert, zullen de inlaattemperaturen gestaag stijgen.
De waarden op het typeplaatje zijn de slechtste waarden en de gemeten belastingen zijn vaak 10-30% lager. Pas de luchtstroom echter wel aan voor de realistische piekbelasting, want koelingsproblemen treden altijd op als de belasting het hoogst is.
Voordat u ventilatoren of speciale koelunits toevoegt, moet u de basis repareren. Bijna alle in een rek gemonteerde apparatuur is ontworpen voor een luchtstroom van voor naar achter: koele lucht komt van voren binnen en warme lucht komt van achteren naar buiten. Alles wat dat pad doorbreekt – een glazen deur die de inlaat blokkeert, een achterpaneel tegen de muur of open U-ruimtes die warme lucht laten recirculeren – vermindert de effectiviteit van de koeling.
Luchtstroom van voor naar achter: koele toevoer komt de geperforeerde deur binnen; De uitlaat van de apparatuur komt naar achteren uit.
Praktische stappen die de luchtstroom op rackniveau verbeteren:
Recirculatie is de belangrijkste reden dat de inlaattemperaturen in de racks hoger zijn dan de kamertemperatuur. In een ruimte waar de thermostaat 22°C aangeeft, kan een onbeheerd rack lucht van 28-30°C naar de bovenste bays zuigen. Een slechte menging van de luchtstromen kan 20-30% van de beschikbare koelcapaciteit verspillen, een cijfer dat vaak wordt genoemd in beoordelingen van de efficiëntie van datacenters. Voor een dieper inzicht in de interactie tussen luchtstroom en kastontwerp, zie hoe luchtstroombeheer in netwerkkasten oververhitting van IT-apparatuur voorkomt .
Kastdeuren spelen ook een directe rol bij de koeling. Een stevige voordeur met een grote glazen ruit laat vrijwel geen open ruimte open waar lucht kan binnendringen, waardoor de kast een dode zone wordt. Geperforeerde deuren, of deuren die speciaal zijn ontworpen voor ventilatie, zijn de betere keuze voor racks met actieve schakelaars en servers. Hoge ventilatiedeuren zorgen voor veiligheid terwijl koude lucht daadwerkelijk de apparatuur bereikt:
Geventileerde voordeur voor robuuste, geluiddichte serverkast Deze geventileerde deur zorgt voor luchtstroom terwijl de veiligheid behouden blijft en komt tegemoet aan de koelingsbehoeften van actieve switches en servers. Hij ondersteunt ongeveer 1000 kg, biedt optionele gebogen frames en past op standaard 19-inch racks. Bekijk Product → Voor kasten die op warme plekken staan of waarin veel apparatuur staat, is een rackventilator een goedkope, effectieve aanvulling. Een 1U- of 2U-ventilatorpaneel wordt rechtstreeks in het rack gemonteerd en zuigt warme lucht via de achterkant naar buiten of duwt koele lucht naar voren. De handigste versies bevatten een thermostaatschakelaar, zodat de ventilatoren alleen draaien als de interne temperatuur een instelpunt overschrijdt. Dat bespaart energie en beperkt het geluid vergeleken met continu draaien van de ventilator.
Thermostaatgestuurde rackventilatorunit voor serverkasten Dit ventilatorpaneel is een voordelige koelingsadd-on voor warme racks. Het wordt gemonteerd in een 1U- of 2U-ruimte en werkt alleen wanneer de interne temperatuur een instelpunt overschrijdt, waardoor energie wordt bespaard en het geluid wordt verminderd. Bekijk Product → Gesloten kasten en aan de muur gemonteerde behuizingen hebben mogelijk nog eenvoudigere circulatiehulpmiddelen nodig. Er kan een koelventilator in de kast worden gemonteerd in de zij- of bovenpanelen om de interne luchtbeweging te verbeteren in ruimtes waar de natuurlijke convectie zwak is. Het is een praktische optie voor wandkasten in gangen, winkels en kleine kantoren waar een volledig nauwkeurig koelsysteem niet gerechtvaardigd is.
Compacte intelligente koelventilator voor netwerkkasten Deze ventilator wordt in zij- of bovenpanelen gemonteerd om de luchtcirculatie te verbeteren op plaatsen waar de natuurlijke convectie zwak is. Het past de snelheid aan op basis van de apparaattemperatuur, werkt stil en is geschikt voor aan de muur gemonteerde kasten. Bekijk Product → In meer veeleisende gevallen zijn rijkoelers, warmtewisselaars op de achterdeur en onafhankelijke racks met airconditioning beschikbaar. Deze zijn nodig wanneer een enkel rack ongeveer 10 kW of meer bereikt en de ruimte niet voldoende geconditioneerde lucht kan leveren. Voor de meeste serverruimtes en netwerkkasten zorgt de combinatie van schone luchtstroompatronen, geventileerde deuren en thermostaatgestuurde ventilatoren echter voor betrouwbare rackkoeling tegen een fractie van de kosten. Houd er rekening mee dat extra koelhardware alleen effectief is als de kamer zelf de totale warmtebelasting kan weerstaan: het rack is afhankelijk van de kamer en de kamer is afhankelijk van het airconditioningsysteem.
De meest betekenisvolle waarde voor een serverrack is de inlaattemperatuur van de apparatuur, en niet het kamergemiddelde. Plaats een temperatuursensor aan de voorkant van het rack, ongeveer halverwege de hoogte, en registreer deze een paar weken. U zult zien hoe de temperatuur verandert afhankelijk van de werklast en de koelcycli van de kamer, en u kunt die gegevens gebruiken om ventilatordrempels in te stellen.
Het relatieve uitvalpercentage neemt toe naarmate de inlaattemperatuur van het rek boven het aanbevolen bereik stijgt.
Zelfs een kleine stijging van de inlaattemperatuur zorgt voor spanning op de componenten. Daarom is het een praktisch betrouwbaarheidsplan om racks binnen de door ASHRAE aanbevolen band te houden. Veelgemaakte fouten die u moet vermijden:
Er is ook een energieargument voor het laten draaien van racks aan de bovenkant van het aanbevolen bereik. Elke graad van overkoeling verhoogt doorgaans het energieverbruik voor koeling met ongeveer 2-4%, omdat het airconditioningsysteem harder werkt om de ruimte kouder te houden dan nodig is. Goede ventilatie- en warmteafvoerpraktijken vormen een aanvulling op de hierboven beschreven maatregelen op rackniveau.
ASHRAE adviseert om de inlaatlucht van het rek tussen 18°C en 27°C te houden. De meeste IT-apparatuur werkt betrouwbaar in dit bereik; 22-25°C is een praktisch streefdoel voor het balanceren van veiligheid en energiekosten.
Als vuistregel geldt ongeveer 160 CFM per kilowatt warmtebelasting bij een temperatuurverschil van 11°C. Een rack van 4 kW heeft daarom ongeveer 640 CFM nodig over de inlaat aan de voorkant.
Het is een in een rek gemonteerd ventilatorpaneel dat warme lucht uit de kast verplaatst of koele lucht naar binnen. De thermostaatregeling activeert de ventilatoren alleen wanneer een temperatuurinstelpunt wordt overschreden, waardoor energie wordt bespaard en het voortdurende ventilatorgeluid wordt verminderd.
Het is niet verplicht voor een enkel rack, maar door de racks van voren naar voren en van achteren naar achteren uit te lijnen, wordt voorkomen dat hete uitlaatgassen in de inlaten recirculeren. Volledige containment vermindert merkbaar de koelenergie in grotere ruimtes.
Kleine kasten komen misschien weg met een mini-split of draagbare unit, maar raamairconditioners hebben geen nauwkeurige vochtigheids- en temperatuurregeling en kunnen de lucht meestal niet gelijkmatig over de voorkant van een rek verdelen. Speciale koeling wordt aanbevolen voor continue IT-belasting.
Blindpanelen blokkeren de recirculatie van de luchtstroom door lege U-ruimtes. Zonder deze omzeilt koude lucht de inlaten van de apparatuur en stroomt warme lucht terug het rack in, zodat de temperatuur stijgt, zelfs als de kamer koel is.
Wij zijn een bedrijf dat voornamelijk betrokken is bij de productie van netwerkkabinet, oplaadwagen en andere infrastructuren.
Adres
No.12 Fushan Road, Guanhaiwei Town, Cixi City, Ningbo, Zhejiang, China
E -mail
TELEFOON
+86-17857397994
