Kāda temperatūras starpības aprēķina formula jāizmanto, lai izvēlētos piemērotu serveru telpu dzesēšanas ventilatoru

Server telpas termiskās pārslodzes seko paredzamam modelim. Aprīkojuma blīvums pieaug, termiskā slodze pārsniedz esošo HVAC infrastruktūru, veidojas karstie punkti virs augšējiem rindu korpusiem un notiek termiskā regulēšana vai sistēmas izslēgšanās. Šo lokālo siltuma problēmu novēršanai nepieciešami precīzi šķidruma dinamikas aprēķini, nevis minējumi.

Precīzas pielietošana temperatūras starpības formulas nosaka tieši nepieciešamo tilpumisko gaisa plūsmu, lai uzturētu stabili darba temperatūru. Aprēķinot nepieciešamo gaisa plūsmu, balstoties uz siltuma izdalīšanu un mērķēto delta T, tiek nodrošināts, ka server telpas dzesēšanas ventilatora specifikācijas atbilst termodinamiskajiem principiem.

Termiskie principi: Kilovatu pārvēršana nepieciešamajā tilpumiskajā gaisa plūsmā

Sensibilā siltuma pārnešana ar gaisa kustību pakļaujas galvenajai termodinamiskajai vienādojumam:

Q = m * cp * Delta T

Kur Q ir kopējā siltuma ražošana kilovatos, m ir gaisa masas plūsmas ātrums, cp ir gaisa īpatnējā siltumietilpība (aptuveni 1,005 kJ/kg·K), un Delta T ir temperatūras starpība starp rindas ieplūdes un izplūdes straumēm.

Pārveidots par tilpuma plūsmas ātrumu praktiskām inženierijas lietojumprogrammām, standarta serveru telpu gaisa plūsmas aprēķins formula ir:

V = (3,0 * Q) / Delta T

• V – nepieciešamais gaisa plūsmas ātrums (m3/h)

• J – kopējā IT iekārtu siltuma slodze (kW)

• Delta T – vēlamā temperatūras starpība (K vai °C)

Imperālo mērvienību sistēmā tas pārvēršas kā CFM = (3,16 * Q_vati) / Delta_T_F.

Šī matemātiskā sakarība uzsvēr kritisku inženierijas realitāti: ja istabas atļauto temperatūras starpību samazina par pusi, gaisa tilpums, ko augstas gaisa plūsmas serveru telpas dzesēšanas ventilators masīvs ir jānodrošina, dubultojas.

Mērķa Delta_T parametru noteikšana un ASHRAE norādījumi

Mērķa temperatūras starpības izvēle savieno teorētiskos aprēķinus ar reālās iekārtas ekspluatācijas robežām. ASHRAE siltuma norādījumi datu apstrādes vides nodrošināšanai ieteic servera ieplūdes temperatūru diapazonā no 18 °C līdz 27 °C.

• 10 K līdz 12 K Delta_T (standarta projektēšanas punkts): Uztur atgaitas gaisa temperatūru aptuveni 37 °C, saglabājot drošības rezerves nākotnes aprīkojuma paplašināšanai.

• 14 K līdz 16 K Delta_T (augstas blīvuma / vecāku paaudzes iekārtas): Ļauj izmantot mazāk dzesēšanas vienību un samazināt kopējo ventilatoru enerģijas patēriņu, taču palielina karstās ejas apkārtējo temperatūru.

• 8 K līdz 9 K Delta T (precīza vide): Uztur aprīkojumu vēsāku un pagarina komponentu kalpošanas laiku, bet prasa ievērojami augstāku gaisa plūsmas jaudu.

Veicot skapja dzesēšanas ventilatora izmēri , aprēķiniet gan telpas līmeņa gaisa plūsmas kopsummu, gan lokalizētās rindas līmeņa mērķa plūsmas augstas blīvuma lāpstiņu korpusiem, lai nodrošinātu pietiekamu uztveršanas ātrumu visu serveru ieplūdēs.

Statiskā spiediena iekļaušana ventilatoru raksturlikenēs

Bieži novērojama kļūda skapja dzesēšanas ventilatora izmēri novērtējot ventilatorus tikai pēc to brīvā plūsmas kataloga rādītājiem (0 Pa statiskais spiediens).

Reālajos serveru telpās gaisam rodas pretestība no vairākām iekšējām sastāvdaļām:

• Augstas blīvuma gaisa filtru: 30 Pa līdz 70 Pa spiediena kritums

• Perforētu režģu durvis un barjeras: 20 Pa līdz 50 Pa spiediena kritums

• Iekšējās kabeļu saišķu un kabeļu nodalījumu sistēmas: spiediena zudums no 15 Pa līdz 40 Pa

• Izplūdes režģi un vārsti: spiediena zudums no 10 Pa līdz 30 Pa

Visas sistēmas statiskā pretestība parasti ir robežās no 75 Pa līdz 180 Pa. Ja ventilatora parametri ir norādīti, neņemot vērā šos pretestības izraisītos spiediena zudumus, tad pēc uzstādīšanas skapī vai sienas konstrukcijā faktiskais gaisa plūsmas daudzums būs ievērojami mazāks nekā norādītais nominālais lielums. Vienmēr pārbaudiet ventilatora raksturlīkni pie darba statiskā spiediena punktiem. server telpas dzesēšanas ventilatora case Study: Thermal Remediation in a Logistics Data Hub

Piemērs: Siltuma novēršana loģistikas datu centra objektā

Loģistikas izplatīšanas centrs pēc tīkla aprīkojuma paplašināšanas regulāri saņēma pārkarsēšanās brīdinājumus centrālajā serveru telpā.

• Sākotnējais stāvoklis: Aprīkojuma telpā atradās 9 kW kopējā IT slodze, ko apkalpoja vecās izplūdes ventilatoru sistēmas. Serveru ieplūdes gaisa temperatūra vasaras pēcpusdienās sasniedza 31 °C, jo notika gaisa recirkulācija un nebija pietiekama statiskā spiediena jauda.

• Aprēķinātais risinājums: Pielietojot standartu serveru telpu gaisa plūsmas aprēķins ar mērķvērtību 10 K Delta T tika noteikts nepieciešamais kopējais gaisa plūsmas daudzums – aptuveni 2700 m3/h.

• Aparatūras modernizācijas: Objekts uzstādīja divus augstas gaisa plūsmas serveru telpas dzesēšanas ventilators iekārtu blokus ar jaudu 2800 m3/h pie statiskā spiediena 120 Pa N+1 izkārtojumā, noslēgtus kabeļu caurbraukšanas punktus un pievienoja aizbāžņu paneļus, lai novērstu karstā gaisa apvedšanu.

• Rezultāti: Vidējās rindu ieplūdes temperatūras samazinājās līdz stabila 24 °C, karstie punkti tika novērsti, un dzesēšanas izkārtojums nodrošināja pietiekamu jaudu, lai atbalstītu papildu 3 kW rindu paplašināšanu.

Dublēšana, ātruma regulēšana un kvalitātes verifikācija

Augstas pieejamības serveru ventilācijas sistēmu izveide prasa strukturālas dublēšanas un dinamiskas dzinēju vadības iekļaušanu projektā:

• N+1 dublētās masīva konfigurācijas: Papildu dzesēšanas ventilatora uzstādīšana nodrošina nepārtrauktu gaisa plūsmu motoru bojājuma vai ikdienas tehniskās apkopes laikā.

• Mainīgā ātruma vadība (EC/PWM): Ventilatoru komplektu aprīkošana ar ātrumu regulējamiem motoriem ļauj automātiski pielāgot gaisa plūsmu reāllaika temperatūras sensoru rādījumiem. Saskaņā ar ventilatoru līdzības likumiem ventilatora ātruma samazināšana līdz 80 % samazina enerģijas patēriņu gandrīz par 50 %.

• Fiziska ierobežošana: Noslēdziet grīdas caurumus, uzstādiet aizvēršanas paneļus neizmantotajās rindu vienībās un izolējiet karstās/aukstās ejas, lai novērstu piegādes gaisa aplaidi pirms papildu ventilatoru vienību pievienošanas.

Precīzā ražošana un infrastruktūras piegādes risinājumi

Uzticamu serveru telpu ventilācijas sistēmu ieviešanai ir nepieciešama augstas veiktspējas iekārta, kas pārbaudīta pret stingriem statiskā spiediena standartiem.

LOBISONG ražo rūpnieciskās dzesēšanas ventilatorus, aprīkojuma ventilācijas vienības un specializētus skapju ventilatorus septiņās automatizētās ražošanas līnijās. Darbojas sertificētos ISO, CE un UKCA standartos, produktu līnijas nodrošina pilnas tehniskās specifikācijas, CAD izmēru integrācijas failus un verificētus statiskā spiediena veiktspējas grafikus kritiskajām infrastruktūras piegādes ķēdēm visā pasaulē.

Ventilatora izvēle, kas atbilst aprēķinātajai siltuma slodzei, mērķētajiem Delta T parametriem un patiesajam sistēmas statiskajam spiedienam, nodrošina nepārtrauktu termisko aizsardzību, optimizētu enerģijas efektivitāti un pagarinātu darbības laiku datu glabāšanas vides apstākļos.