Kaip stovų aušinimo ventiliatoriai ir duomenų spintų aušinimo ventiliatoriai neleidžia serverių įrangos perkaitimo gedimams

Šiuolaikiniai duomenų centrai ir įmonių serverių patalpos talpina vis tankesnius skaičiavimo konfigūracijų komplektus. Kai galios tankis reguliariai viršija 20–30 kilovatų viename korpuso vienete, saugos tarpas tarp normalios veikimo temperatūros ir staigaus serverio įrangos perkaitimo gedimų nuolatos mažėja. Šiose aukštos tankumo aplinkose specialus stovų montavimo aušinimo ventiliatorius yra būtinas apsaugos elementas nuo žalingų karštųjų taškų.

Neefektyvus karščio valdymas sukelia daug didesnę žalą nei periodiški sistemos paleidimai iš naujo. Nuolatinė aukštos aplinkos temperatūros veikla pablogina šilumos laidumo tepalo būklę po procesorių šilumos atsiskyrimo elementais, pagreitina kondensatorių senėjimą maitinimo blokuose ir sutrumpina kietųjų diskų bei sukamųjų diskų veikimo trukmę. Tinkamai suprojektuotos duomenų spintos aušinimo ventiliatorių architektūros įdiegimas užtikrina tolygų tiekiamo oro srautą per jautrius komponentus, apsaugodamas įrangos investicijas ir užtikrindamas nepertraukiamą veikimą.

Kaip priverstinė konvekcija palaiko aukštos tankumo stovų aušinimą

Esminė duomenų centrų šilumos valdymo strategija remiasi priverstinės konvekcijos principu – aktyvių elektroninių komponentų išskleisto šilumos nušalinimu. Stovo montavimui skirtas aušinimo ventiliatorius veikia, nuolat perduodamas aplinkos orą pro siaurus tarpus tarp serverių, perjungiklių ir saugyklos sistemų.

Šilumos perdavimo efektyvumas priklauso nuo bendro oro srauto tūrio (matuojamo CFM vienetais) ir gebėjimo įveikti vidinę statinio slėgio pasipriešinimą. Oro natūraliai juda mažiausio pasipriešinimo kryptimi. Tankiai apkrautame serverių šaukštelyje, kur yra daug laidų, maitinimo skirstymo įrenginių ir siaurų korpuso sienų, standartiniai mažo slėgio ventiliatoriai sustoja, todėl šiluma kaupiasi aplink kritines komponentes.

Šiam pasipriešinimui įveikti įmonių lygio šaukštelių aušinimo sprendimai naudoja atbuliniais lankais sukurtus ratukus ir elektroniniu būdu komutuojamus (EC) variklius. Viršuje sumontuoti ištraukiamieji įrenginiai traukia kylantį karštą orą aukštyn ir išveda jį į karštą eilę, tuo tarpu apačioje ar durų integruotose įtraukiamosios įrangos vienetai traukia šaltą tiekiamojo oro srautą iš pakeltų grindų plenumų. Kintamosios naudingumo moduliacijos (PWM) valdymas automatiškai pritaiko ventiliatorių sukimosi dažnį remiantis tikrais laiko reikalavimais gaunamais jutiklių duomenimis, užtikrindamas maksimalų oro srautą viršūniškose skaičiavimo apkrovose ir tausodamas energiją neveikimo laikotarpiuose.

Švaraus oro srauto kelių projektavimas viduje serverių šaukštelių

Efektyvaus šilumos valdymo pasiekimas reikalauja daug daugiau nei tiesiog ventiliatorių montavimo į rėmą. Be tinkamo oro srauto kontrolės šaltas tiekiamasis oras visiškai apeina aktyvias įrangas, cirkuliuodamas aplink tuščius stovų vienetus, tuo tarpu serverių įranga toliau perkaista uždarose korpusuose.

Profesionalus duomenų centrų šilumos valdymas remiasi aiškiomis fizinėmis izoliavimo praktikomis:

• Blinduojančių plokščių montavimas: Tuščių stovų vienetų užpildymas kietosiomis arba skylėtomis blinduojančiomis plokštėmis neleidžia karštam išmetamajam orui cirkuliuoti atgal į šalto įsiurbiamojo oro srautą.

• Karšto ir šalto eilučių izoliavimas: Stovų išdėstymas kaitomis eilutėmis užtikrina, kad šaltas įsiurbiamasis oras ir karštas išmetamasis oras visame pastate būtų fiziškai atskirti.

• Kabelių tvarkymo kanalai: Maitinimo ir tinklo kabelių tvarkymas šoniniuose kanaluose pašalina oro srauto kliūtis, leisdami duomenų spintos aušinimo ventiliatoriui laisvai pusti orą per serverių korpusus.

• Užsandarinti spintos kabelių įėjimai: Naudojant šepetėlius su įvorėmis kabelių įėjimo vietose neleidžiama šaltam orui pabėgti prieš pasiekiant aukštos temperatūros komponentus.

Šaukštų oro srauto modeliavimas naudojant skaitmeninį skysčių dinamikos (CFD) modeliavimą padeda įrenginių inžinieriams optimizuoti ventiliatorių išdėstymą prieš užpildant stalčius, užtikrinant, kad įsiurbiamo oro temperatūra išliktų rekomenduotose veikimo ribose.

Nevaldomos šilumos sąnaudų apskaičiavimas

Duomenų šaukštų aušinimo ventiliatorių įrangos modernizavimo finansinis pagrindimas yra paprastas. Elektronikos patikimumo gairės rodo, kad kiekvienas 10 °C temperatūros pakilimas virš rekomenduotų veikimo temperatūrų sumažina puslaidininkių komponentų tarnavimo laiką maždaug 50 procentų.

Kai įrenginyje dažnai perkaista serverių įranga, bendrosios savininkystės sąnaudos staigiai didėja dėl skubaus įrangos keitimo, stalčiuose montuojamų UPS vienetų baterijų perlaikymo ir brangių SLA sutarties pažeidimų baudų netikėtos prastovos metu.

Atnaujinus į aukštos našumo spintų aušinimo sprendimus, kuriuose naudojami aukšto statinio slėgio ventiliatoriaus moduliai, vidinė įsiurbiamo oro temperatūra žymiai sumažėja. Gerai suprojektuota stovinčios spintos aušinimo ventiliatorių sistema stabilizuoja šiluminį pokytį, leisdama įrangai nepertraukiamai veikti maksimaliu našumu be šiluminio apribojimo arba techninės įrangos gedimų.

Tinkamo spintos ventiliatoriaus pasirinkimas jūsų aplinkai

Idealios duomenų spintos aušinimo ventiliatorių konfigūracijos nustatymas reikalauja pritaikyti ventiliatorių našumo kreives prie realaus įdiegtos įrangos šiluminės apkrovos:

1. Apskaičiuokite oro srauto poreikį: Skirkite mažiausiai 160 CFM oro srauto pajėgumą kiekvienam aktyvaus IT įkrovos kilovatui. Visiškai apkrauta 10 kW spinta paprastai reikalauja bent 1600 CFM bendros aušinimo pajėgumos, kad būtų išlaikytas priimtinas temperatūros skirtumas (delta-T) visoje korpuso erdvėje.

2. Atsižvelkite į statinį slėgį: Pasirinkite stovinčios spintos aušinimo ventiliatorių, kuris sukurtas su aukšto statinio slėgio impeleriais, kad efektyviai pustų orą pro tankius laidų ryšulius ir ribojančius korpuso dulkių filtrus.

3. Pirmenybė dubliavimui: Diegkite ventiliatorių masyvus N+1 konfiguracijoje, kad aušinimo našumas liktų nepakitęs, jei vienam ventiliatorių moduliui reikėtų techninės priežiūros.

4. Reikalauti karšto keitimo konstrukcijų: Pasirinkite modulius ventiliatorių dėžėms, kurie leidžia technikams keisti ventiliatorius be serverių išjungimo ar kritinių šiluminės izoliacijos zonų atidarymo.

Būtinos techninės priežiūros praktikos, užtikrinančios aušinimo patikimumą

Net aukščiausios klasės stovinčiųjų serverių aušinimo ventiliatorių moduliai reikalauja reguliarios techninės priežiūros, kad visą jų eksploatacijos laikotarpį būtų išlaikytas numatytas aušinimo našumas:

• Ketvirtinis filtraus techninės priežiūros ciklas: Kas tris mėnesius valykite arba keiskite oro filtrus, kad neleistumėte dulkių kaupimosi, kuris gali riboti įeinančio oro srautą.

• Pusmečio mechaninės patikros: Tikrinkite ventiliatorių guolius dėl per didelio triukšmo ar vibracijos – tai ankstyvi mechaninio ausėjimo požymiai.

• Apkritimų per minutę stebėjimas naudojant BMS: Prisijunkite ventiliatoriaus telemetriją prie pastato valdymo sistemos (BMS), kad stebėtumėte realiuoju laiku sukimosi greitį.

• Aktyvūs keitimo grafikai: Keiskite bet kurį duomenų spintos aušinimo ventiliatorių, kurio sukimosi greitis sumažėja daugiau nei 15 procentų žemiau jo nustatytojo pradinio greičio, nes blogėjantys varikliai gali staiga sugesti esant didžiausioms šiluminėms apkrovoms.

Partnerystė su patikimais aušinimo įrangos gamintojais

Pastatant atsparią duomenų centrų šiluminio valdymo infrastruktūrą reikia įsigyti aukštos našumo aušinimo komponentų iš patyrusių gamintojų, turinčių įrodytus kokybės kontrolės standartus.

Lobisong (lobisong.com) gamina pažangius EC aukštos našumo ventiliatorius ir kintamosios srovės aušinimo sprendimus, specialiai sukurtus intensyviems IT ir pramoniniams korpusams. Veikdama automatizuotose gamybos linijose, kuriose įdiegtos tikslūs variklių vyniojimo, automatinio suvirinimo, surinkimo ir dinaminio mentės balansavimo stotys, Lobisong užtikrina vienodą gamybos kokybę kiekviename pagamintame viename.

Turintis tarptautinius CE ir UKCA sertifikatus, „Lobisong“ teikia pasaulinėms įmonėms pritaikytų OEM ir ODM spintelių aušinimo sprendimų. „Lobisong“ siūlo ventiliatorių blokus, veikiančius įtampomis nuo 115 V iki 400 V, su įėjimo apsaugos klasėmis IP44 ir IP54, taip palaikydama pasaulines IT infrastruktūros operatorių veiklą patikima tiekimo grandine, trumpais pristatymo laikais ir tvirta įranga, sukurtą nepertraukiamai veikti.