Kako smanjiti potrošnju energije ventilatora za hlađenje stojala nadogradnjom brushless DC motora

Rack ventilatori za hlađenje štite guste ormare za poslužitelje od toplote, ali većina lokacija ih još uvijek pokreće fiksnom brzinom.

Zašto hladnjači koriste više energije nego što je potrebno

Kako klimatizacijski ventilatori troše energiju na serverske rakove

Tradicionalni AC i četkice jedinice održavaju ventilatori za hlađenje stola na fiksnoj brzini bez obzira na stvarnu potražnju. Indukcijski motor prenosi magnetizirajuću struju čak i pri malom opterećenju, a ugljikove četke stvaraju trenje i gubitak struje koji se direktno pretvaraju u toplinu. Unutar sustava za upravljanje toplinom u serveru, ta potrošena energija podiže unutarnju temperaturu ormara i prisiljava susjedne jedinice da rade više. Rezultat je samo-jačanje petlje gdje je potrošnja energije ostaje visoka, dok korisno hlađenje ostaje ravna. Čisti motori također pate od habanja komutatora, pa učinkovitost stalno opada s starenjem hardvera. Visoka radna temperatura unutar kućišta skraćuje životni vijek osjetljivih pogona i ploča. Loše hlađenje također povećava rizik od toplinskih putovanja koja oduzimaju rakove izvan mreže; dosljedna ventilacija kućišta podržava namjeru OSHA 29 CFR 1910.94 za sigurne prostorije opreme.

Odakle zapravo dolaze toplinski opterećenja na serverima

Toplota unutar ormara rijetko je stalna. Računarski čvorovi, napajanja i skladišta slijede dnevne radne cikluse, tako da se potreban protok zraka i statički pritisak mijenjaju tijekom dana. Većina starih ventilatora za hlađenje su napravljeni za najgore ljetne vrhove, što znači da su preveliki većinu godine. Ventilatori s fiksnom brzinom ne mogu pratiti krivu opterećenja; neprekidno guraju maksimalnu zapreminu i ispuštaju višak kao buku i toplinu. Realni model toplinskog opterećenja počinje s snagom komponente, a zatim dodaje recirkulaciju zbog lošeg upravljanja kablovima i curenja u zatvorenom hodniku. Odvođenje vrućeg i hladnog hodnika, plus ploče za pražnjenje, može znatno smanjiti potreban protok zraka prije bilo kakve promjene hardvera. Elektronska komutacija u modernom pogonu omogućuje ventilatoru da prati opterećenje umjesto da se bori s njim, što je prvi princip iza svakog vjerodostojnog poboljšanja učinkovitosti.

Kako motori bez četkice poboljšavaju učinkovitost ventilatora

Elektronska komutacija protiv mehaničkih gubitaka četkice

DC motor bez četkica zamjenjuje mehaničke četkice s detekcijom položaja rotora i elektroničkom komutacijom. Bez trenja i lukova, gubitak bakra i željeza opada i učinkovitost motora raste u cijelom rasponu brzina. U skladu s IEC 60034 klasama učinkovitosti, dobro dizajnirana BLDC jedinica s vanjskim rotorom postiže IE4 i IE5 ekvivalentne performanse, dok su usporedljivi AC okvirovi niži. Istim ulaznim strujom se kreće više zraka jer se manje energije sagorijeva unutar motora. Za ventilatore za hlađenje na stojalu, dobitak se pojavljuje kao niža radna temperatura na uzvratima, duži životni vijek izolacije i stalnija brzina pod različitim statičkim tlakom. ISO 1940 razine ravnoteže rotora dodatno smanjuju vibracije koje bi trošile obrtni moment. Izvanjska konstrukcija rotora smješta magnetnu masu u središte ventilatora, poboljšavajući inerciju i ponašanje pokretanja pod opterećenjem. Ustanove koje preispituju ventilatore za hlađenje na rafu radi nadogradnje trebale bi dati prednost jedinicama BLDC klase IE4.

U skladu s člankom 4. stavkom 2.

U slučaju da je motor u kombinaciji s kontrolerom ventilatora EC, omogućuje se regulacija promjenjivog brzine pod utjecajem postavljene temperature. Ventilatori za hlađenje na stalnom brzinu troše najviše energije tijekom praznih prozora, dok BLDC platforma ubrzava samo kada se toplinski opterećenje povećava, tako da se potrošnja energije mijenja s potrebom. Ovo usklađivanje opterećenja je srž uštede energije u usporedbi s ventilatorom konstantne brzine. Precizni ležaji i bakrene navijačice održavaju glatko reagiranje, dok ravnoteža rotora ograničava vibracije. Uvoz moduliranim širinom impulsa održava obrtni moment stabilnim na niskim okretnicama u minuti, izbjegavajući zastoj i porast koji troši snagu u podrazmjernim AC setovima. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 4. stavkom 3. točkom (b) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 4. točkom (c) Uredbe (EZ) br. 765/2008 i člankom 4. točkom (c) Uredbe (EZ) br. 7

Naknadno opremljanje ventilatora za hlađenje na rafu s BLDC-om: pravi slučaj

Povjerenje i problem u liniji ormara za postavljanje

Regionalni operater za zajedničko korištenje vozila je upravljao redom ormarića hlađenim tradicionalnim ventilatorima za hlađenje na oknu 230 V AC na fiksnom radnom ciklusu. Ljetna popodneva su pomerila unutarnju temperaturu preko sigurnosnog pojasa, ali navijači nisu mogli ubrzati da nadoknade. Troškovi struje bili su visoki, a sobe bučne. Operator je trebao put za smanjenje potrošnje energije bez zamjene cijelih kućišta ili zaustavljanja usluge. Izmjereni dnevnici pokazali su da ventilatori AC-a koriste gotovo nominalne Wattove čak i noću kada su stojalači ostali neaktivni, što potvrđuje grubo preopskrbu protoka zraka u odnosu na stvarno toplinsko opterećenje.

Rešenje i mjereni logički učinak

Operator je opremio ventilatore za hlađenje na stojalu ormarića s trake za motor DC bez četkica koje dijele isti otisak montaže. Jednostavan temperaturni signal je postavio varijabilnu brzinu, tako da svaki posudak prati vlastito toplinsko opterećenje. Zaštita od upada prema IEC 60529, ocjena IP44, držala je prašinu podalje od preciznih dijelova, a bakarne navučke s preciznim ležajevima održavale su stabilnu učinkovitost. U skladu s člankom 3. stavkom 2. U skladu s potrebom, umjesto da se radi na nivou, operator je smanjio potrošnju energije i smanjio buku u ormariću, zadržavajući temperature unutar sigurnog raspona.

Prijedlog

U skladu s člankom 3. stavkom 2. stavkom 3. ovog Pravilnika, za potrebe sustava za upravljanje energijom u skladu s člankom 3. stavkom 3. stavkom 3. Dobijanje učinkovitosti dolazi od uklanjanja gubitaka četkice, a zatim dopuštanje da varijabilna kontrola brzine prati stvarno toplinsko opterećenje umjesto fiksnog radnog ciklusa. U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, radi se o proizvodnji električne energije za proizvodnju električne energije.

U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, za proizvodnju proizvoda za koje se primjenjuje ovaj članak, primjenjuje se sljedeći postupak: Potvrdite razinu učinkovitosti motora, razinu zaštite od upada u okoliš i razinu ravnoteže rotora. U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, ispitni postupak može se provesti u skladu s člankom 6. stavkom 2. U slučaju da se ne primjenjuje sustav za upravljanje brzinom, potrebno je utvrditi razinu brzine za upravljanje brzinom. Čistite filtre kako bi statički pritisak bio nizak i motor nije preopterećen. U slučaju da se ne provede kontrola prašine, precizni ležajevi mogu produžiti svoj radni vijek. Ako je potrebno, provjerite zaštitu od ulaza nakon pristupa ormaru.

Često postavljana pitanja

Pitanje

Što određuje uštedu energije od brushless DC motor rack ventilator retrofit?

Odgovor: Ušteda ovisi o tome koliko je originalna AC ili četkica vozila bila prevelika i koliko novi pogon prati stvarno toplinsko opterećenje. DC motor bez četkica uklanja gubitke četkice i magnetiziranja, dok se promjenjivim upravljanjem brzinom izbjegava stalno radno vrijeme. U slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi razinu za razliku od druge vrste vozila. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za proizvodnju električne energije u skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, primjenjuje se sljedeći standard:

Pitanje

Zašto motor bez četkice troši manje energije od ventilatora?

Odgovor: AC indukcijski motor zahtijeva kontinuiranu magnetizirajuću struju i, s četkama, gubi energiju zbog trenja i lukova. DC motor bez četkica koristi elektroničku komutaciju, tako da ti mehanički gubici nestaju i učinkovitost motora ostaje visoka u rasponu brzina. U skladu s IEC 60034 klasama, blDC jedinice s vanjskim rotorom dostižu performanse ekvivalentne IE4 i IE5. Manje energije spaljivanja unutar motora znači da više vatova postaje korisni protok zraka, zbog čega isti zadatak hlađenja koristi manje ampera nakon nadogradnje.

Pitanje

Kako se ventilator bez četkice DC motora instalira u postojeći rak?

Odgovor: Instalacija ponovno koristi postojeći otisak i veličinu montaže ormara, tako da se spremnik za motor DC bez četkice spušta u isto otvor kao i stara jedinica AC. U slučaju da se radi o električnom napajanju, potrebno je uključiti i električni sustav. Ne zahtijeva se rekonstrukcija kućišta. Ako je to moguće, provjerite da je u skladu s tim standardom i da je to moguće.

Pitanje

Mogu li postojeći AC stolari prihvatiti DC ventilator bez četkice?

Odgovor: Većina standardnih ormarića prihvaća ventilator bez četkica kada se oblik izrezka i montaže poklapaju s izvornim ventilatorom. Glavna kontrola je napajanje: posudnik treba izvor DC ili EC pogon, koji mnogi moderni rakovi već pružaju. U slučaju da se ne provede primjena ovog članka, proizvođač mora osigurati da se ne provodi prekid. Ako je izvor napajanja samo AC, mali vanjski pretvarač DC-a to rješava. Izbor pravih ventilatora za hlađenje drži nakonobrazbu u trenutnom rasporedu.

Pitanje

Treba li ventilatorima za DC bez četkica poseban održavanje?

Odgovor: Oni trebaju manje održavanja nego četkice jer nema četkica za nošenje, ali jednostavna rutina i dalje štiti štednju. Čistite filtre kako bi statički pritisak bio nizak i motor nije preopterećen. Ako je to moguće, provjerite da li je to potrebno za održavanje sustava. Pregledajte mjesečno temperaturne i brzine dnevnice da biste potvrdili opterećenje pogonskih staza. U slučaju da je proizvodnja vozila u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog pravilnika, proizvođač mora upotrijebiti oznaku CE.