Пример расчёта прецизионного кондиционера для серверной и ЦОД

При комплексном проектировании системы охлаждения серверного помещения или помещений центров обработки данных (ЦОД) на основе классического метода расчёта теплопритоков требуется учесть тепло, поступающее не только от работающего IT-оборудования, но и от всех остальных возможных источников: от солнечной радиации (хотя в машинных залах не всегда есть окна), от обслуживающего персонала, от приточной вентиляции, от освещения, от электрощитовой и операторской комнат, от помещений с источниками бесперебойного питания и так далее. Суммарно таких косвенных теплопритоков может быть на десяток киловатт. Как правило, системы кондиционирования серверных и ЦОД проектируют на базе высокомощных прецизионных кондиционеров, которые оснащены мощными вентиляторами, создающими дополнительные теплопритоки в помещении, поэтому во время расчётов необходимо учесть и внутренние теплоизбытки кондиционеров. Например, полная холодопроизводительность шкафного прецизионного кондиционера Stulz CyberAir3 ASD461, функционирующем на хладагенте R410A, при нормальных условиях составляет 46.6 кВт, явная — 43.7 кВт, мощность вентилятора — 2.2 кВт. Таким образом, чистая холодопроизводительность равна 41.5 кВт, так как двигатель вентилятора своей теплоотдачей снижает мощность охлаждения прецизионного кондиционера.

Кроме того, необходимо учесть, что не всё оборудование в серверных помещениях и в машинном зале ЦОД работает одновременно и загружено на 100%, некоторые стойки могут быть частично заполнены. Поэтому в расчётах используют коэффициент неодновременности и недозагруженности. В зависимости от характера вычислительных задач помещений с IT-оборудованием эти коэффициенты принимают значение от 0.7 до 1.0. В ЦОД с наивысшей загрузкой (например, с работающими мощными суперкомпьютерами) рекомендуемый коэффициент неодновременности и недозагруженности равен 1.0. Для учёта вероятной тепловой перегрузки, возможного ухудшения качеств хладоносителя и снижения со временем холодопроизводительности системы, в качестве подстраховки и дополнительного резерва мощностей применяют коэффициент запаса, его рекомендуемое значение 1.2. Степень резервирования системы кондиционирования в каждом конкретном случае подбирается индивидуально, основываясь на требуемой степени надёжности будущей системы охлаждения. Чаще всего бывает достаточным добавление одного резервного кондиционера на машинный зал или серверное помещение. Однако в некоторых случаях необходимо наличие кондиционеров-дублеров для всей системы охлаждения.

Для определения количества прецизионных кондиционеров, используемых в проектируемой системе охлаждения серверных и ЦОД, учитывают значение параметра чистой холодопроизводительности, величину теплопритоков, коэффициенты неодновременности, недозагруженности и запаса. Например, при проектировании системы кондиционирования центра обработки данных с общей мощностью всего IT-оборудования 1180 кВт, в котором прочие теплопритоки суммарно составляют 15 кВт, а коэффициенты недозагруженности и запаса равны соответственно 0.8 и 1.2, температура внутреннего воздуха в зале 24°C, влажность 50%, расчётная величина теплоизбытков будет равна (1180кВт·0.8+15кВт)·1.2=1150.8 кВт. Если выбрать двухконтурный прецизионный кондиционер Stulz CyberAir3 ASD‑1072, работающий на хладагенте R410A, с полной холодопроизводительностью 104.8 кВт, явной - 89 кВт и мощностью вентилятора 4.6 кВт, то чистая холодильная мощность будет равна 89–4.6=84.4 кВт. Значит, для покрытия 1150.8 кВт теплоизбытков потребуется установить (с учётом округления и добавления одной резервной единицы): 15 прецизионных кондиционеров Stulz CyberAir3 ASD‑1072 (1150.8/84.4=13.64≈14).

Однако все эти расчёты достаточно приблизительные и для более точных расчётов требуется индивидуальное обращение к специалистам в области кондиционирования. Компания «ЧИЛЛЕР-ПРО» предлагает квалифицированные услуги по проектированию надёжных и высокоэффективных прецизионных систем кондиционирования для серверных помещений и помещений центров обработки данных любой мощности, включая все необходимые расчёты с учётом параметра резервирования, подбор и поставку оборудования, монтаж и пусконаладочные работы.