Kakšni so standardi za preskušanje hrupa pri tihih ventilatorjih za hlajenje strežniških sob

Pri akustičnih preskusnih standardih za hladilne komponente se pogosto pojavlja izziv, s katerim se v inženirstvu podatkovnih centrov soočajo: razlika med hrupnimi specifikacijami na podatkovnih listih in dejanskimi delovnimi lastnostmi na terenu. Pri izbiri tihega hladilnega ventilatorja za strežniške sobe je zanesljivo le eno številko v decibelih pogosto nedostatno; to lahko povzroči težave z hrupom tudi po namestitvi. Veljavnost teh ocen določa akustično preskusno okolje. Ventilator, preskušan v nekalibriranem delavnem okolju, v praksi oddaja bistveno drugačne zvočne ravni kot ventilator, ki je certificiran v skladu s standardi ISO 13347.

Visokozgoščena IT infrastruktura predstavlja zahtevne akustične izzive. Osnovne ravni zvočnega tlaka okoli standardnih strežniških omak običajno segajo od 70 do 80 dBA, pri gosto nameščeni strežniški opremi pa se v obdobjih najvišje obremenitve lahko presežejo 90 dBA. Določitev hladilnih komponent brez preverjanja njihovih osnovnih akustičnih zmogljivosti predstavlja operativno tveganje pri toplotnem načrtovanju podatkovnih centrov.

Osnovni akustični preskusni okviri

Osnovni mednarodni referenčni standard za določanje zvočne moči industrijskih naprav za premikanje zraka je serija standardov ISO 13347. Ta smernica opisuje različne postopke, prilagojene posebnim preskusnim pogojev in nastavitvam komponent:

• ISO 13347-2 podrobno opisuje metodo reverberantne komore za merjenje zvočne moči v laboratorijskih pogojih. S tem, da se akustična energija enakomerno porazdeli po nadzorovanem reverberantnem prostoru, ta pristop zagotavlja zanesljive izhodiščne podatke za komponente, ki delujejo znotraj zaprtih ali polzaprtih strežniških omar.

• ISO 13347-4 osredotočen na akustično ocenjevanje na mestu, pri čemer zajema ravni zvoka z ventilatorjem, nameščenim v dejanski smeri delovanja. Ta metodologija upošteva fizične ovire, omejitve vhoda in motnje pretoka, ki spreminjajo akustični podpis tihega ventilatorja za hlajenje strežniške sobe, nameščenega znotraj tesnih strežniških ohišij.

Za kompaktne komponente za premikanje zraka predstavlja natančno testiranje v anehoični komori po standardu ISO 3745 merilo za certificiranje izdelkov z nizko ravnijo hrupa. Sodobni EC ventilatorji in gonilniki z nizkim hrupom, zasnovani za hlajenje visokogostotnih omak, se zanašajo na te brezodbojne komorske okolja, da bi potrdili trditve o nizkih decibelih. Izbor EC ventilatorjev in gonilnikov z nizkim hrupom, preizkušenih strogo po standardu ISO 3745, zagotavlja, da objavljene specifikacije odražajo dejansko zmogljivost izdelka namesto nekalibriranih laboratorijskih nastavitev.

Okoljski zahtevki za akustično preskušanje

Mednarodni standardi določajo stroge okoljske pogoje, da se zagotovi natančnost meritev. Za skladno preskusno okolje je potrebno veliko več kot le postaviti merilnik nivoja zvoka blizu aktivne enote za hlajenje.

Po standardu ISO 3745 morajo brezzvočne preskusne komore izključiti odboje iz prostora v celotnem delovnem frekvenčnem pasu (običajno od 100 Hz do 10 kHz). Ključen dejavnik je meja okoljskega zvoka: ozadnji hrup v komori mora biti vsaj 6 dB – in po možnosti 15 dB – nižji od delovnega nivoja preskusnega vzorca. Če je ozadnji hrup znotraj 6 dB od naprave, postanejo meritve neveljavne zaradi zunanjih akustičnih motenj.

Podobno standard ISO 13347-2 določa stroge mere komore, ciljne čase reverbacije ter protokole prostorskega povprečenja. Ti parametri ločijo notranji akustični izhod tihega ventilatorja za hlajenje strežniške sobe od rezonance ali stojnih valov, ki jih povzroči prostor.

Podatkovni listi, ki temeljijo na nepreverjenih preskusnih okoljih, predstavljajo resne tveganje za nadzor hrupa v strežniških prostorih. Brez nadzorovanih ambientalnih meja in standardiziranih pogojev namestitve objavljeni podatki o hrupu ostajajo nezanesljivi.

Raven zvočne moči nasproti ravni zvočnega tlaka

Pogosta napaka pri specifikaciji toplotnih komponent je zamenjava ravni zvočne moči (LW, izmerjene v dB glede na 1 pW) z ravni zvočnega tlaka (LP, izmerjene v dB ali dBA na določeni razdalji). Čeprav standard ISO 13347 poudarja zvočno moč kot notranjo fizikalno lastnost vira, se zvočni tlak spreminja glede na razdaljo, odboje v prostoru in absorpcijo v okolju.

Ocenjevanje tihega ventilatorja za hlajenje strežniške sobe izključno na podlagi zvočnega tlaka na razdalji enega metra – brez poznavanja natančnega preskusnega okolja – naredi neposredno primerjavo izdelkov skoraj nemogočo. Ventilator, ki pri preskusu v anehoični sobi oddaja nizek zvočni tlak, bo v jekleni strežniški omarici ali betonski strežniški napravi ustvaril znatno višje ravni zvočnega tlaka. Zvočna moč (LW) predstavlja merilo, neodvisno od okolja, zato je pravilna osnova za primerjavo komponent.

Pri primerjavi tihih EC ventilatorjev in gonilnikov bi inženirski timi vedno morali zahtevati vrednosti LW, ki so neposredno povezane s priznanimi standardi. Ta praksa odpravi ugibanje in prepreči akustične presenečenja po vzpostavitvi sistema.

Primer praktične namestitve: visokozgoščenski robni podatkovni center

Da vidimo, kako to deluje v praksi, si oglejmo nedavni projekt nadgradnje regionalnega podatkovnega centra za finančne podatke. Ekipa za obratovalno vzdrževanje je namestila nadomestne ventilatorje z visokim pretokom zraka (CFM), ki so bili po podatkih proizvajalca ocenjeni na nominalnih 62 dBA, vendar so manjkali dokumenti o preskusih. Ko so jih namestili na 40 strežniških omak, se je hrup v prostoru povečal na več kot 84 dBA zaradi strukturnega odboja v bližini in nepričakovanih motorjevih harmonskih hrupov.

Po zamenjavi teh komponent z nizkohrupnimi EC ventilatorji in pogoni, certificiranimi po standardu ISO 13347-4, ter zgrajenimi z optimiziranimi akustičnimi impelerskimi kolesi in nadzorom hitrosti, se je skupni ambientni hrup v prostoru zmanjšal za 11 dBA. Preverjene LW vrednosti so zagotovile natančno izhodiščno točko, ki se je neposredno prenesla na dejansko delovanje na terenu.

Ključni tehnični parametri za izbiro ventilatorjev

• Akustična certifikacija : Popolnoma skladno z ISO 13347-2, ISO 13347-4 in ISO 3745.

• Učinkovitost motorja : Brezkrtačna EC motorjeva arhitektura z učinkovitostjo gonilnika do 85 %.

• Prostorninska zmogljivost pretoka zraka : Merljive možnosti od 150 CFM do več kot 1.200 CFM na modul.

• Vhodna napetost : Standardne možnosti za enosmerni tok 24 V/48 V ali izmenični tok 115 V/230 V z nadzorom hitrosti s PWM.

• Raven obratovalnega šuma : Preverjena raven zvočne moči (LW), ki pri polni obratovalni obremenitvi znaša manj kot 58 dBA.

Najboljše prakse za izbiro toplotnih komponent

Izbira tihega ventilatorja za hlajenje strežniške sobe, ki je potrjen za skladnost z ISO 13347-2, ISO 13347-4 ali ISO 3745, zagotavlja zanesljivo vključitev v širše načrte za toplotno in akustično upravljanje. Za preverjanje trditev dobavitelja pred končno določitvijo tehničnih specifikacij pregledajte naslednje kriterije:

• Ali dokumentacija o izdelku jasno navede uveljavljen standard za preskušanje ISO ali IEC?

• Ali je akustična mera podana kot absolutna raven zvočne moči (LW) ali raven zvočnega tlaka (LP)? Če je navedena LP, je razdalja merjenja jasno določena?

• Ali je bila raven šuma zabeležena pri najvišji obratovalni hitrosti ali pri znižanih preskusnih hitrostih?

• Ali so konfiguracije dovodnih in odvodnih kanalov dokumentirane tako, da odražajo dejanske pogoje pretoka zraka?

Trditev o akustični izvedbi naj bo vedno podprta z natančno dokumentacijo preskusov. Proizvajalci komponent z močnimi omrežji dobaviteljev in natančnimi proizvodnimi zmogljivostmi redno poleg standardnih vrst izdelkov dobavljajo tudi popolne poročila o preskusih.

Ocenjevanje hrupa hladilne opreme zahteva preučevanje standardov za preskuse, na katerih temeljijo navedene vrednosti. Standard ISO 13347 v kombinaciji z navodili za komore po standardu ISO 3745 ponuja pregledno okvirno strukturo za primerjavo izdelkov za toplotno upravljanje. Zahteva po standardiziranih podatkih o preskusih omogoča nabavnim ekipam sprejeti utemeljene odločitve in tako zaščititi ključno IT infrastrukturo pred nepričakovanimi težavami s hrupom.

Vodilni ponudniki toplotnih rešitev vzdržujejo visoko natančne proizvodne linije in stroge akustične preskusne naprave, da zagotovijo, da vsak tiho delujoč ventilator za hlajenje strežniških sob ter vsaka nizkošumna EC ventilatorska in pogonska sklopka izpolnjujeta stroga zahtevana akustična zmogljivostna merila. Specializirane proizvodne zmogljivosti in celovite rešitve za dobavno verigo omogočajo sodobnim inženirskim blagovnim znamkam, kot je Lobisong, da po celem svetu dobavljajo popolnoma certificirane hladilne sisteme z visoko zanesljivostjo za zahtevne industrijske in podatkovno centrske aplikacije.