Penyaman Udara Rak Pelayan: Kaedah Penyejukan, Panduan CFM & Amalan Terbaik

Ia adalah pemandangan yang biasa untuk pentadbir IT: rak 42U berhampiran sudut bilik pelayan berfungsi dengan baik sepanjang tahun, kemudian mula memberikan amaran suhu pada musim panas. Termostat bilik menyatakan 22°C, tetapi udara yang memasuki suis melebihi 30°C. Masalahnya bukan kapasiti penyejukan bilik - ia adalah penghawa dingin paras rak, atau kekurangannya.

Penyaman udara rak pelayan bermaksud menguruskan haba pada tahap kabinet: menghantar udara sejuk yang mencukupi ke hadapan rak, mengeluarkan ekzos panas dari belakang dan memilih perkakasan yang menyokong aliran udara tersebut. Panduan ini merangkumi beban haba yang anda boleh jangkakan, cara mengira keperluan penyejukan dan aliran udara, dan komponen rak yang benar-benar meningkatkan prestasi terma.

Mengapa Penyejukan Tahap Rak Memerlukan Lebih Perhatian

Suhu masuk rak tidak sama dengan suhu bilik. Jawatankuasa Teknikal ASHRAE 9.9 mengesyorkan mengekalkan udara masuk peralatan IT antara 18°C dan 27°C (64.4-80.6°F). Apabila rak tidak mempunyai pengurusan aliran udara, ekzos panas boleh beredar semula di atas dan di sekeliling sisi kabinet, menolak suhu pengambilan jauh melebihi purata bilik.

Dua fakta menjelaskan mengapa penyejukan peringkat kabinet penting:

Rak berpenduduk penuh boleh memuatkan 5-15 kW peralatan, dan satu casis bilah boleh hilang lebih daripada 5 kW.
Sebagai peraturan kebolehpercayaan elektronik yang digunakan secara meluas, setiap kenaikan 10°C dalam suhu operasi secara kasar mengurangkan separuh jangka hayat perkhidmatan komponen.

Jadi rak boleh kelihatan baik pada termostat bilik sementara sudah membangunkan hotspot berhampiran bahagian atas kabinet. Penyejukan yang dirancang pada tahap rak adalah yang menghalang titik panas tersebut daripada menjadi kegagalan.

Berapa Banyak Penyejukan Yang Sebenarnya Diperlukan Rak Pelayan Anda

Titik permulaan ialah beban haba. Hampir semua kuasa elektrik yang diambil oleh pelayan atau suis ditukar kepada haba, jadi anda boleh menganggarkan keluaran haba rak dengan menjumlahkan penggunaan kuasa setiap peranti yang dipasang.

Keluaran haba biasa mengikut jenis peranti; mewakili nilai beban penuh untuk peralatan rak biasa.

Sebaik sahaja anda mempunyai jumlah angka kilowatt, dua penukaran berguna:

Beban haba dalam BTU/jam = kW × 3413.
Permintaan aliran udara adalah kira-kira 160 CFM setiap kW pada perbezaan suhu 11°C antara salur masuk dan ekzos rak.

Permintaan penyejukan pada beban rak yang berbeza, berdasarkan 160 CFM setiap kW dan perbezaan suhu 11°C.
Beban rak	Keluaran haba (BTU/jam)	lebih kurang aliran udara diperlukan (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

Contoh: rak dengan lapan pelayan 500 W menarik 4 kW. Iaitu kira-kira 13,650 BTU/jam haba. Pada delta standard 11°C, rak memerlukan kira-kira 640 CFM aliran udara. Jika bekalan bilik hanya menyediakan separuh daripada itu, suhu masuk akan meningkat secara berterusan.

Penarafan papan nama ialah nilai kes terburuk, dan beban yang diukur selalunya 10-30% lebih rendah. Walaupun begitu, aliran udara bersaiz untuk beban puncak yang realistik, kerana masalah penyejukan sentiasa muncul apabila beban paling tinggi.

Pengurusan Aliran Udara Adalah Asas Penyejukan Rak

Sebelum menambah kipas atau unit penyejukan khas, betulkan perkara asas. Hampir semua peralatan pemasangan rak direka untuk aliran udara depan ke belakang: udara sejuk masuk dari hadapan dan udara panas keluar dari belakang. Apa-apa sahaja yang memecahkan laluan itu - pintu kaca yang menghalang salur masuk, panel belakang pada dinding, atau ruang-U terbuka yang membenarkan udara panas beredar semula - mengurangkan keberkesanan penyejukan.

Aliran udara depan ke belakang: bekalan sejuk memasuki pintu berlubang; ekzos peralatan keluar ke arah belakang.

Langkah-langkah praktikal yang meningkatkan aliran udara paras rak:

Susun rak dengan muka masuk bertemu di lorong sejuk dan muka ekzos bertemu di lorong panas.
Simpan sekurang-kurangnya 60 cm (kira-kira 24 inci) jarak di hadapan dan di belakang setiap rak.
Pasang panel kosong di setiap ruang U yang tidak digunakan untuk menghentikan peredaran semula mendatar.
Lalukan kabel melalui pengurus menegak supaya ia tidak menyekat masukan hadapan atau ekzos belakang.
Tutup bukaan kabel di lantai tinggi supaya udara sejuk sampai ke bahagian hadapan rak dan bukannya bocor ke plenum bawah lantai.

Edaran semula adalah sebab utama suhu pengambilan rak melebihi suhu bilik. Di dalam bilik yang membaca 22°C pada termostat, rak yang tidak terurus boleh menarik udara pada 28-30°C ke ruang atasnya. Pencampuran aliran udara yang lemah boleh membazirkan 20-30% kapasiti penyejukan yang tersedia, angka yang sering disebut dalam penilaian kecekapan pusat data. Untuk melihat lebih mendalam bagaimana aliran udara dan reka bentuk kabinet berinteraksi, lihat bagaimana pengurusan aliran udara dalam kabinet rangkaian menghalang peralatan IT terlalu panas .

Pintu kabinet juga memainkan peranan langsung dalam penyejukan. Pintu hadapan yang kukuh dengan anak tetingkap kaca besar hampir tiada kawasan terbuka untuk udara masuk, jadi kabinet menjadi zon mati. Pintu berlubang, atau pintu yang direka khusus untuk pengudaraan, adalah pilihan yang lebih baik untuk rak yang membawa suis dan pelayan aktif. Pintu pengudaraan tinggi mengekalkan keselamatan sambil membiarkan udara sejuk benar-benar sampai ke peralatan:

Vented front door for heavy-duty soundproof server cabinet

Pintu hadapan berventilasi untuk kabinet pelayan kalis bunyi tugas berat Pintu berventilasi ini menyediakan aliran udara sambil mengekalkan keselamatan, menangani keperluan penyejukan suis dan pelayan aktif. Ia menyokong kira-kira 1000 kg, menawarkan bingkai melengkung pilihan dan sesuai dengan rak 19 inci standard. Lihat Produk →

Perkakasan Penyejukan Dipasang di Rak: Kipas, Pintu dan Termostat

Untuk kabinet yang terletak di tempat hangat atau memegang peralatan padat, unit kipas rak ialah tambahan yang murah dan berkesan. Panel kipas 1U atau 2U dipasang terus di rak dan sama ada menarik udara panas keluar dari belakang atau menolak udara sejuk ke hadapan. Versi yang paling berguna termasuk suis termostat, jadi kipas berjalan hanya apabila suhu dalaman melintasi titik set. Itu menjimatkan tenaga dan mengurangkan bunyi berbanding dengan operasi kipas yang berterusan.

Thermostat-controlled rack fan unit for server cabinets

Unit kipas rak terkawal termostat untuk kabinet pelayan Alat tambah penyejukan kos rendah untuk rak hangat, panel kipas ini dipasang dalam ruang 1U atau 2U dan hanya berfungsi apabila suhu dalaman melebihi titik set, menjimatkan tenaga dan mengurangkan hingar. Lihat Produk →

Kabinet tertutup dan kandang yang dipasang di dinding mungkin memerlukan bantuan peredaran yang lebih mudah. Kipas penyejuk kabinet boleh dipasang pada panel sisi atau atas untuk meningkatkan pergerakan udara dalaman di ruang yang perolakan semula jadi lemah. Ia adalah pilihan praktikal untuk kabinet yang dipasang di dinding di koridor, kedai dan pejabat kecil di mana sistem penyejukan ketepatan penuh tidak wajar.

Compact intelligent cooling fan for network cabinets

Kipas penyejuk pintar padat untuk kabinet rangkaian Kipas ini dipasang pada panel sisi atau atas untuk meningkatkan peredaran udara di mana perolakan semula jadi lemah. Ia melaraskan kelajuan berdasarkan suhu peranti, beroperasi dengan senyap dan sesuai dengan kabinet yang dipasang di dinding. Lihat Produk →

Dalam kes yang lebih mencabar, penyejuk dalam baris, penukar haba pintu belakang dan rak berhawa dingin serba lengkap tersedia. Ini menjadi perlu apabila satu rak mencapai kira-kira 10 kW atau lebih dan bilik tidak dapat membekalkan udara berhawa dingin yang mencukupi. Walau bagaimanapun, bagi kebanyakan bilik pelayan dan almari rangkaian, gabungan corak aliran udara bersih, pintu berventilasi dan kipas terkawal termostat memberikan penyejukan rak yang boleh dipercayai pada sebahagian kecil daripada kos. Ingat bahawa sebarang perkakasan penyejukan tambahan hanya berkesan jika bilik itu sendiri boleh menolak jumlah beban haba: rak bergantung pada bilik, dan bilik bergantung pada sistem penghawa dingin.

Pantau Suhu Masuk Rak dan Elakkan Kesilapan Ini

Bacaan yang paling bermakna untuk rak pelayan ialah suhu masuk peralatan, bukan purata bilik. Letakkan penderia suhu di hadapan rak, sekitar pertengahan ketinggian, dan log selama beberapa minggu. Anda akan melihat bagaimana suhu berubah dengan beban kerja dan kitaran penyejukan bilik, dan anda boleh menggunakan data tersebut untuk menetapkan ambang kipas.

Kadar kegagalan relatif meningkat apabila suhu masuk rak meningkat melebihi julat yang disyorkan.

Walaupun kenaikan kecil dalam suhu masuk menambah tekanan pada komponen, itulah sebabnya menyimpan rak di dalam jalur yang disyorkan ASHRAE adalah pelan kebolehpercayaan yang praktikal. Kesilapan biasa yang perlu dielakkan:

Melebihi rak tanpa menambah kapasiti aliran udara.
Menyekat ekzos belakang dengan kotak, kabel atau dinding yang diletakkan terlalu rapat.
Melumpuhkan kipas rak kerana bunyi bising, bukannya memilih model terkawal termostat.
Mengabaikan kelembapan: kekalkan kelembapan relatif dalam julat sederhana (kira-kira 20-80%) untuk mengurangkan risiko nyahcas elektrostatik dan pemeluwapan.
Menetapkan termostat bilik tidak semestinya rendah, yang meningkatkan penggunaan tenaga tanpa melindungi rak.

Terdapat juga hujah tenaga untuk menjalankan rak berhampiran hujung atas julat yang disyorkan. Setiap tahap penyejukan berlebihan biasanya meningkatkan penggunaan tenaga penyejukan sebanyak kira-kira 2-4%, kerana sistem penghawa dingin bekerja lebih keras untuk memastikan ruang lebih sejuk daripada yang diperlukan. Amalan pengudaraan dan pelesapan haba yang betul melengkapkan langkah-langkah tahap rak yang diterangkan di atas.

Soalan Lazim Penyaman Udara Rak Pelayan

Apakah suhu ideal untuk rak pelayan?

ASHRAE mengesyorkan mengekalkan udara salur masuk rak antara 18°C dan 27°C. Kebanyakan peralatan IT berfungsi dengan pasti dalam julat ini; 22-25°C ialah sasaran praktikal untuk mengimbangi keselamatan dan kos tenaga.

Berapa banyak aliran udara yang diperlukan oleh rak pelayan?

Sebagai peraturan, kira-kira 160 CFM setiap kilowatt beban haba dengan perbezaan suhu 11°C. Oleh itu, rak 4 kW memerlukan kira-kira 640 CFM merentasi salur masuk hadapan.

Apakah yang dilakukan oleh unit kipas rak dengan termostat?

Ia adalah panel kipas lekap pada rak yang memindahkan udara panas keluar dari kabinet atau udara sejuk ke dalamnya. Kawalan termostat mengaktifkan kipas hanya apabila titik set suhu melebihi, menjimatkan tenaga dan mengurangkan bunyi kipas yang berterusan.

Adakah pembendungan lorong panas / sejuk perlu?

Ia tidak wajib untuk satu rak, tetapi menjajarkan rak dari hadapan ke hadapan dan belakang ke belakang menghalang ekzos panas daripada beredar semula ke dalam salur masuk. Penahanan penuh dengan ketara mengurangkan tenaga penyejukan di dalam bilik yang lebih besar.

Bolehkah penghawa dingin tingkap menyejukkan bilik pelayan?

Almari kecil mungkin terlepas dengan unit pecahan mini atau mudah alih, tetapi penghawa dingin tingkap tidak mempunyai kawalan kelembapan dan suhu yang tepat dan biasanya tidak dapat mengedarkan udara secara sama rata pada bahagian hadapan rak. Penyejukan khusus disyorkan untuk beban IT yang berterusan.

Mengapa panel kosong penting untuk penyejukan rak?

Panel kosong menyekat peredaran semula aliran udara melalui ruang-U kosong. Tanpanya, udara sejuk memintas masukan peralatan dan udara panas bergelung kembali ke dalam rak, jadi suhu meningkat walaupun bilik sejuk.