Поставка и монтаж систем охлаждения серверных в Москве и области под ключ

Содержание:

Почему охлаждение серверных
Нормативные требования к микроклимату ЦОД
Типы систем охлаждения серверных
Прецизионные кондиционеры
In-row и in-rack охлаждение
Система чиллер — фанкойл для крупных ЦОД
Free Cooling для серверных
Резервирование и схемы отказоустойчивости
Расчёт мощности системы охлаждения
Этапы монтажа
Стоимость монтажа
Оборудование для охлаждения серверных
Реализованные проекты

Frostsystems проектирует и монтирует системы охлаждения серверных помещений и дата-центров для корпоративных клиентов, телекоммуникационных компаний, банков и государственных структур в Москве и Московской области.

Система охлаждения серверной — критическая инженерная инфраструктура: каждый 1 кВт потребляемой ИТ-нагрузки преобразуется в 0,9–1,1 кВт тепла, и при отказе охлаждения оборудование выходит из строя через 10–20 минут.

Почему охлаждение серверных — отдельная инженерная задача

Серверное оборудование принципиально отличается от бытовых и офисных нагрузок. Тепловая плотность современной стойки — 5–30 кВт и более при стандартных размерах 600×1000 мм. Работа — круглосуточно, 365 дней в году без остановок. Требуется точное поддержание температуры (+18...+27 °С) и влажности (40–60 %) одновременно. Допустимое время простоя — секунды, а не минуты.

Обычные сплит-системы не подходят: они не рассчитаны на режим 24/7, не обеспечивают точность ±0,5 °С, не работают при отрицательных наружных температурах в стандартной комплектации, не имеют функций увлажнения и не интегрируются в системы мониторинга ЦОД.

Нормативные требования к микроклимату ЦОД: ASHRAE, ГОСТ Р 58809

Стандарт ASHRAE A1 (наиболее распространённый для коммерческих ЦОД): температура на входе в стойку +18...+27 °С, относительная влажность 40–60 %, точка росы не ниже +5,5 °С. ASHRAE A2 (расширенный диапазон, для экономии на охлаждении): +10...+35 °С — применяется в гипермасштабных ЦОД.

ГОСТ Р 58809-2020 «Центры обработки данных» устанавливает классы надёжности Tier I–IV и требования к резервированию инженерных систем. Tier III (параллельное обслуживание) — резервирование N+1, допустимое годовое время простоя 1,6 ч; Tier IV (отказоустойчивость) — дублирование 2N, простой 0,4 ч в год.

Типы систем охлаждения серверных

Прецизионное кондиционирование (CRAC/CRAH) — основной тип для большинства серверных. Прецизионный кондиционер поддерживает температуру с точностью ±0,5...±1 °С и влажность с точностью ±5 %. Работает 24/7/365. Наработка на отказ — 10 лет.
In-row (межрядное) охлаждение — кондиционер устанавливается внутри ряда стоек. Холодный воздух подаётся горизонтально непосредственно на лицевые панели стоек. Устраняет смешение холодных и горячих потоков при высокой плотности нагрузки (>10 кВт на стойку).
In-rack (внутристоечное) охлаждение — теплообменник монтируется на задней двери стойки или внутри неё. Применяется для отдельных горячих стоек при высоком тепловыделении (>20–30 кВт).
Система чиллер–фанкойл / чиллер–CRAH — центральный чиллер охлаждает воду, подаваемую к блокам CRAH (Computer Room Air Handler) внутри ЦОД. Применяется в крупных ЦОД мощностью от 200 кВт.

Прецизионные кондиционеры: виды и характеристики

Шкафные кондиционеры (напольные) с выносным конденсатором — самый распространённый тип для серверных 10–200 м². Внутренний блок (шкаф) размещается в серверной, выносной конденсаторный блок — на кровле или улице. Мощность одного агрегата — 5–120 кВт. Точность поддержания температуры — ±0,5 °С. Функции: охлаждение, увлажнение (опционально), нагрев при необходимости.
Моноблочные прецизионные кондиционеры — все компоненты в одном корпусе. Конденсатор — встроенный водяной или воздушный через наружный кожух. Применяются при отсутствии возможности вывода трассы наружу. Мощность — 5–80 кВт.

Типы подачи воздуха:

Подача снизу через фальшпол: холодный воздух подаётся под фальшпол и выходит через перфорированные плиты перед стойками. Применяется при высокой нагрузке (>3–5 кВт на м²).
Подача сверху (потолочная): применяется в небольших серверных без фальшпола.
Фронтальная горизонтальная подача: в in-row системах.

In-row и in-rack охлаждение

In-row кондиционеры (Stulz CyberCool InRow, Emerson Liebert XDM) устанавливаются в стандартном 19-дюймовом шасси между стойками. Мощность — 15–100 кВт. Хладоноситель — холодная вода от чиллера или непосредственное испарение фреона. Расстояние от источника тепла (стойки) до теплообменника — минимальное, что позволяет работать при высокой плотности нагрузки 25–50 кВт на стойку.

Организация горячего/холодного коридоров: холодный коридор — лицо стоек, горячий коридор — тылы. При изоляции горячего коридора (Hot Aisle Containment) эффективность охлаждения повышается на 20–30 %.

Система чиллер–фанкойл для крупных ЦОД

Для ЦОД мощностью от 200–300 кВт применяется централизованная система на базе чиллера и блоков CRAH (аналог фанкойла с высоким расходом воздуха). Температура подачи воды — +12...+14 °С (значительно выше, чем в системах кондиционирования зданий +7 °С) — это повышает энергоэффективность чиллера и расширяет диапазон Free Cooling.

Преимущество перед прецизионными сплит-системами при мощности от 500 кВт: резервирование на уровне чиллерной группы (N+1 чиллеров вместо N+1 агрегатов); единая система мониторинга; интеграция с Free Cooling; меньше внешних блоков на кровле.

Free Cooling для серверных

ЦОД работает 8760 часов в год. При наружной температуре ниже +10 °С (Москва — около 4500 ч/год) холодный воздух снаружи обеспечивает охлаждение без включения компрессора — режим Free Cooling (фрикулинг).

В чиллерных системах хладоноситель охлаждается в драйкулере без компрессора. В прецизионных системах — фреоновый фрикулинг (фреон перетекает в выносной конденсатор самотёком под действием давления насыщения при холодной наружной температуре).

Экономия электроэнергии при Free Cooling для московского ЦОД при температуре подачи +14 °С — до 40–50 % годового потребления компрессорного оборудования. Окупаемость дополнительных инвестиций в систему Free Cooling — 2–4 года при нагрузке от 100 кВт.

Резервирование и схемы отказоустойчивости

N+1 — один резервный агрегат на N рабочих. При отказе одного рабочего резервный автоматически принимает нагрузку. Стандарт для Tier III ЦОД. 2N — полное дублирование: две полные независимые системы охлаждения, каждая рассчитана на 100 % нагрузки. Стандарт для Tier IV.

Автоматическое переключение на резервный агрегат реализуется мастер-контроллером (Liebert iCOM, Stulz SCSD) за 30–60 секунд без участия оператора. Температура в серверной за это время вырастает на 1–3 °С — в пределах нормы ASHRAE.

Расчёт мощности системы охлаждения

Мощность охлаждения = суммарная ИТ-нагрузка × коэффициент теплоотдачи + тепловые потери ограждений + тепло от освещения + тепло от источников бесперебойного питания (ИБП). Коэффициент теплоотдачи ИТ-оборудования: каждый 1 кВт потребляемой мощности даёт 0,85–1,05 кВт тепла. Запас мощности охлаждения — 20–30 % для учёта роста нагрузки.

PUE (Power Usage Effectiveness) — показатель энергоэффективности ЦОД: отношение суммарного потребления к ИТ-нагрузке. Хороший ЦОД: PUE ≤ 1,4. Отличный: PUE ≤ 1,2 (достигается при интенсивном Free Cooling и горячих/холодных коридорах).

Этапы монтажа

Тепловой расчёт и проектирование. Определяется суммарная ИТ-нагрузка, схема расстановки стоек, организация коридоров, тип системы охлаждения, мощность, схема резервирования.
Монтаж фальшпола (при необходимости). Стойки фальшпола, перфорированные плиты перед стойками, сплошные плиты под кондиционерами.
Монтаж прецизионных кондиционеров / CRAH внутри серверной. Крепление на антивибрационные опоры, подключение конденсаторных трасс.
Монтаж выносных конденсаторных блоков на кровле или в техническом помещении. Металлоконструкции, виброизолирующие опоры.
Монтаж трасс хладагента (для прецизионных сплит-систем) или трубопроводов хладоносителя (для систем с чиллером). Теплоизоляция трубопроводов.
Монтаж мастер-контроллеров резервирования. Датчики температуры и влажности в серверной (не менее 2 на каждый ряд стоек).
Интеграция с DCIM (Data Center Infrastructure Management) — подключение к системе мониторинга ЦОД.
Вакуумирование и опрессовка (для сплит-систем и фреоновых систем). Азот 25–28 бар, вакуумирование до ≤50 Па.
Пуско-наладочные работы. Заправка хладагентом, настройка уставок температуры и влажности, проверка автоматического переключения на резервный агрегат, замер фактической температуры в зоне стоек, оформление акта.

Стоимость монтажа

Оборудование для охлаждения серверных

Прецизионные кондиционеры шкафного типа: Stulz (Германия — серии GEA, ASD, CyberCool InRow — промышленный стандарт для крупных ЦОД; работа при −40 °С наружного воздуха), Emerson / Liebert (США — серии DSE, PDX, XDM — широко применяются в корпоративных ЦОД и телекоммуникационных узлах), HiRef (Италия — серии TREF, NRCD — применяются в банковских ЦОД и критической инфраструктуре).

Российские и бюджетные решения: C3 Solutions (Россия — прецизионные кондиционеры серий AIR, AIS; соответствие ASHRAE; рассчитаны на 10 лет эксплуатации; применяются в государственных ЦОД), Airedale (Великобритания), Uniflair (Schneider Electric).

Чиллеры для ЦОД: Carrier (30XW-FC — с Free Cooling), Daikin (EWAD — инверторные), Climaveneta (FOCS — для прецизионного охлаждения); системы Free Cooling — драйкулеры Alfa Laval, Guentner. Мониторинг и DCIM: Schneider Electric (EcoStruxure IT), Emerson (Trellis), Nlyte.

Почему стоит обратиться к профессионалам?

Квалифицированный монтаж и сервис в перспективе значительно снижают эксплуатационные затраты на содержание холодильной техники

Оригинальные комплектующие

Предоставляем запчасти, которые поставляются напрямую от производителей. Подберем качественные аналоги. Ваша экономия до 30% за счет дилерских цен. Сокращенные сроки поставки.
Бесплатная диагностика

Точная причина неисправности определяется во время визита. На основе полученной информации предлагается наиболее подходящий способ решения проблемы.
Выезд на объект в течение 4 часов

Техническое обслуживание холодильного оборудования в Москве и Московской области. Оформление вызова по телефону за 2 минуты. Гарантия на выполненные работы.