Co więc najczęściej wybieramy? Niedrogi klimatyzator on/off, do niego tzw zestaw zimowy i mamy sklimatyzowaną serwerownię. Niestety!! Tutaj oszczędzając popełniamy błąd!!! Popełniają go równie często projektanci jak i firmy instalacyjne, a użytkownik nie zorientowany w szczegółach technicznych łapie się na dobrą cenę. Dlaczego ???
Postaram się wyjaśnić, że serwerownia to nie biuro. Serwerownie, z uwagi na wymóg pracy całorocznej i specyficzne warunki temperaturowe, wymagają dedykowanych urządzeń. Pojawiają się 2 problemy Właściwy dobór mocy chłodniczej. Właściwy typ urządzenia
Właściwa moc chłodnicza W pomieszczeniach komputerowych mamy do czynienia z dwoma podstawowymi grupami zysków ciepła: – zyski ciepła od sprzętu komputerowego i elektrycznego – zyski ciepła od nasłonecznienia oraz ludzi
Dokładne wartości zysków ciepła emitowanego przez urządzenia komputerowe powinny być podane przez producenta urządzeń. Jeśli nie dysponujemy takimi danymi należy przyjmować następujące wartości:
– dla komputerów ,serwerów, monitorów, drukarek, oraz innych urządzeń komputerowych i telekomunikacyjnych – zyski ciepła wynoszą 90% mocy elektrycznej pobieranej przez te urządzenia – dla UPS-ów – zyski ciepła wynoszą 15% mocy elektrycznej tych urządzeń.
Ponieważ bardzo często wspomniane pomieszczenia nie posiadają okien zewnętrznych, (często zlokalizowane są w piwnicach) oraz na stałe nie przebywa w nich personel, zyski ciepła od nasłonecznienia i ludzi z reguły mają mniejszy wpływ na ogólny bilans cieplny. Nie można jednakże zupełnie ich pominąć, jeśli serwerownia ma np. zachodnie okna i 2 osoby obsługi.
Mamy moc, dobieramy klimatyzator z oferty producenta i gra? – Nie, nie. Nic bardziej mylnego. Moc chłodnicza podawana w ulotce odnosi się do temperatury zewnętrznej dodatniej. Jest ona zupełnie inna (a dokładniej mniejsza) jeśli na zewnątrz mamy -10 czy -15 stopni. Często klient dziwi się: Jak to? Czemu oferujecie mi klimatyzator 7,1 kW skoro z bilansu wychodzi mi 5 kW i takie oferty dostałem od trzech innych firm? Chcecie mnie naciągnąć?
Trzeba trochę poszperać w dokumentacji technicznej by zweryfikować, jaką moc chłodniczą będzie miał nasz klimatyzator przy mrozach i czy ten spadek mocy nie wpłynie na podniesienie się temperatury w serwerowni.
Właściwy typ i rodzaj urządzeń, parametry pracy – czyli dedykowane urządzenia Często spotykamy się ze stwierdzeniem praca całoroczna. Ale fakt, że latem chłodzi, a zimą grzeje jest mylący dla serwerowni. Producenci nie bez powodu podają zakresy temperatur pracy dla cyklu chłodzenia i grzania. Praca urządzenia poza tymi granicami może doprowadzić do poważnych uszkodzeń. To, że urządzenie grzeje do -10 wcale nie oznacza, że w tej temperaturze chłodzi.
Dlaczego ? Co się stanie skoro urządzenie i chłodzi, i grzeje ? Przecież „normalnie” pracuje. Otóż to. Dla użytkownika ta praca z pozoru wydaje się normalna. Dla urządzenia – już nie.
Sercem klimatyzatora jest sprężarka (w agregacie zewnętrznym), która pompuje czynnik chłodniczy przez system. Przed sprężarką czynnik chłodniczy jest gazem pod niskim ciśnieniem. W sprężarce gaz zostaje poddany wysokiemu ciśnieniu i ogrzewa się, a następnie przepływa w stronę skraplacza. W skraplaczu sprężony gorący gaz oddaje ciepło do powietrza na zewnątrz i staje się przechłodzoną cieczą pod wysokim ciśnieniem. Konstrukcyjnie wszystkie sprężarki są przeznaczone i przystosowane do przetłaczania gazu. By sprężarka przetłaczała gaz – musimy jej zapewnić odpowiednie warunki tj. właściwe ciśnienie i temperaturę skraplania. A te są zależne od warunków atmosferycznych.
Przy niskich temperaturach, następuje tak duże przechłodzenie par gazu, że ciecz nie do końca odparowywuje w jednostce wewnętrznej i wraca do sprężarki. Zdarza się, że kropelki przechłodzonej cieczy powstają już w sprężarce i zaczyna ona przetłaczać mieszaninę par i cieczy, czego robić nie może. To właśnie jest początek jej końca. Cierpią zawory i uszczelnienia, które w końcu ulegają uszkodzeniu. Sprężarka zaczyna tracić zdolność sprężania gazu. Między ssaniem, a tłoczeniem przestaje powstawać różnica ciśnienia. Sprężarka kręci w kółko bez rezultatu i pozostaje tylko jej wymiana. Jednym słowem koszty. Czas życia sprężarki on/off w takich warunkach 3-5 lat. Chociaż mogłaby pracować 10 lat.
Próbą rozwiązania tego problemu czyli utrzymania stałego ciśnienia skraplania są tzw. zestawy zimowe czy też regulatory ciśnienia skraplania. Lepsze to niż nic, ale nie jest to bynajmniej rozwiązanie dedykowane. Składają się one z taśmy grzewczej sprężarki i regulatora obrotów wentylatora skraplacza na podstawie pomiaru ciśnienia (te lepsze i bardzo rzadko stosowane) lub temperatury. Tradycyjnym wentylatorem on/off w skraplaczu nie da się jednak regulować od 0 do 100%. I nie zawsze silnik jest przystosowany do takiej regulacji. Najczęściej więc taki regulator wyłącza wentylator i pracuje sekwencyjnie lub skraca żywotność wentylatora, którym próbuje sterować tyrystorowo.
Czy tylko zimą on/off sobie nie radzi? Niestety latem również ma problemy w serwerowni.
Serwerownia – to stosunkowo małe pomieszczenie z minimalną wentylacją, w którym mamy duże zyski cieplne. Zazwyczaj pracujące osoby nie przebywają tam na stałe, więc wilgotność powietrza jest niska. Pełne zapotrzebowanie na moc chłodniczą obejmuje ok. 20-30% czasu eksploatacji w roku. Jednak są to dni strategiczne i trzeba tą moc zapewnić. Przez pozostałe 70% czasu eksploatacji urządzenie standardowe pracujące w technologii on/off jest przewymiarowane. Moc chłodnicza urządzenia przeznaczona jest na wykroplenie pary wodnej z powietrza i obniżenie jego temperatury. (pisałem o tym w artykule o wilgotności) Ponieważ pomieszczenie jest małe (i wilgotność również niska), więc spada udział tzw mocy utajonej na wykroplenie, a wzrasta udział mocy jawnej, która idzie na obniżenie temperatury. Klimatyzator bardzo szybko, w ciągu 3-4 minut wychłodzi pomieszczenie i sprężarka wyłączy się. Duży zysk ciepła powoduje,że po kolejnych 2-3 minutach temperatura podniesie się o 1-2 stopnie i urządzenie ponownie się włączy. Zaczyna się sekwencyjna praca agregatu z bardzo krótkimi przerwami. Czyli zarzynanie sprężarki.
Jakie więc jest rozwiązanie? – Inverter. I nie każdy inverter tylko ten dedykowany do chłodzenia zimą.
Na przykładzie Daikina, nie comfort, jaki nadaje się do biura tylko professional. Ma zaizolowaną i podgrzewaną sprężarkę z płynną regulacją mocy. Wentylator skrapalcza również sterowany jest inverterowo. Standardowo chłodzi do -10, a przecięcie odpowiedniej zworki na płycie głównej zwiększa ten zakres do -15 stopni. Taki klimatyzator w serwerowni będzie pracował stabilnie i bezawaryjnie długie lata.
Jest jeszcze jeden aspekt – finansowy. Przeciętny klimatyzator w domu pracuje w trybie chłodzenia kilkaset godzin w roku. W serwerowni pracuje 24/7/365 czyli prawie 9 tys godzin. Koszt wytworzenia chłodu zaczyna być istotny i wymierny. Większość klimatyzatorów on/off jest w klasie energetycznej B, C, D ze współczynnikiem EER (odpowiednik COP dla chłodzenia) poniżej 3. Natomiast urządzenia inverterowe mają EER od 3,2 (klasa A) do ponad 4.
Dla małej serwerowni 5 kW potrafi się z tego zrobić kwota kilkuset zł rocznie. Inverter zwraca się już po 2-3 latach. Jeszcze 5-10 lat temu, kiedy inverterów nie było wcale lub były drogie, montowaliśmy w serwerowniach tradycyjne klimatyzatory on/off. Potem pojawiły się rozwiązania z zestawami zimowymi. Sami mamy na koncie wiele takich serwerowni.
Kiedy jednak invertery stały się popularne i ich cena relatywnie spadła, staramy się przekonać inwestora, że warto mądrze wydać pieniądze na klimatyzację serwerowni. Bo to się po prostu zwróci. I nie tylko w pieniądzach, ale i w bezawaryjnej pracy.
