Вентиляция и кондиционирование для серверных и центров обработки данных: нормы, правила, особенности проектирования и монтажа

Пример крупного дата центра

Задачей системы вентиляции ЦОД, он же центр обработки данных, является бесперебойное обеспечение чистого и охлажденного воздуха, лишенного пыли и статического напряжения.

Она организуется в машинных залах, серверных, а также любых других помещениях, в которых предусматривается наличие работающего оборудования без рабочего персонала. Важно учитывать, что ЦОД может иметь различную площадь - от целого здания до отдельного и компактного помещения.

Вентиляция ЦОД имеет ряд особенностей, которые закладываются при проектировании. Они также учитывают нормативные акты СТО 2.15.177–2015, 2.24.2–2011, СП 60.13330.2016, постановление Правительства РФ от 16.02.2008 г. No 87, с европейскими стандартами ISO и США TIA 942.

Требования к вентиляции ЦОД

При создании проекта и дальнейшем монтаже вентиляции ЦОД важно учитывать следующие особенности:

• Вентиляция для данных помещений изолирована от основной системы и не пересекается с ними, а в крайнем случае должна быть оснащена клапанами пожарной безопасности EI60
• Для пожарной безопасности должна быть установлена система газового пожаротушения с системой удаления дыма
• Всего два варианта воздухообмена - 100 кубометров на одну дверь, либо однократный

Раньше для помещений с ИБП и АКБ требовался трехкратный воздухообмен, однако для современной техники он не нужен, если только в документации производителя не указано иное.

Вентиляция для помещений с ИБП практически не отличается от таковой у машинных залов. Это "чистые" помещения со следующими параметрами:

• Приточного воздуха должно быть больше вытяжного
• Влажность от 40 до 50%, температура в пределах 20-25 градусов Цельсия, скорость движения воздуха от 1,5 до 3 метров в секунду, количество пыли - не более 0,75 мг в кубометре воздуха
• Двухступенчатая система воздухоочистки класса ISO5, как правило с использованием пары фильтров G4 и F5-F7, с фильтрацией приточного воздуха по классу EU4
• Полная звуко- и теплоизоляция вентиляции
• Резервные системы для бесперебойной работы даже при форс-мажорах и поломках оборудования

Вентиляция центра обработки данных

Схемы и особенности вентиляции ЦОД

Чаще всего вентиляция ЦОД работает по приточно-вытяжному принципу, при котором воздух выходит из фальшпола наверх и удаляется вытяжкой у потолка. Важно обеспечить автоматический контроль климата помещения - температуры воздуха, влажности, направления его потоков. Контроль чистоты и качества воздуха осуществляется набором датчиков.

Наша компания специализируется на создании проектов ЦОД и монтаже вентиляции любого масштаба. Узнать больше и получить консультацию можно у наших специалистов онлайн или по телефону, указанному в разделе контактов.

Читайте также Наш подход к работе при монтаже вентиляции ЦОД

Для вентиляции ЦОД можно использовать несколько вариантов схем - чиллер с кондиционерами-фанкойлами, кондиционеры со схемами непосредственного охлаждения и кондиционеры-тандемы. Рассмотрим их подробнее.

Чиллер типа CRAH

Чиллером называется устройство, которое используют для изменения температуры жидкостного теплоносителя в центральной системе кондиционирования, в частности фанкойлов.

Это воздухоохладители, в которых циркулирует хладоноситель, а уже его задачей является охлаждение воздуха при контакте.

Такие кондиционеры имеют несколько разновидностей:

• Потолочные
• Шкафного типа с забором воздуха как снизу, так и сверху
• Межрядные между стойками и оборудованием
• Внутренние блоки, оснащённые вентиляторами осевого типа

Схема вентиляции с чиллерами CRAH

Чиллерное охлаждение отличается тем, что он охлаждает специальное вещество - хладоноситель системы, а не сам воздух.

Существует 5 вариантов чиллеров, подходящих для вентиляции ЦОД:

1. Моноблок с конденсатором и драйкулером. Его монтируют снаружи на фасаде, либо на отдельных, специально оборудованных для этого местах возле здания. Летом моноблок запускает компрессор и охлаждает теплоноситель, а зимой запускает фрикулинг и использует окружающий воздух для охлаждения
2. Чиллер внутренней установки. Он устанавливается в помещении, но имеет выносной конденсатор для организации высокоэффективного воздушного охлаждения для фрикулинга по описанному выше принципу. Также в некоторых моделях есть возможность установить выносной драйкулер
3. Чиллер с жидкостным конденсатором. Он размещается непосредственно на раме и монтируется в помещениях
4. Чиллер с воздушным конденсатором. Он монтируется на внешней территории и всегда охлаждает, без подключения фрикулинга. Подобная схема распространена в промышленности, но редко устанавливается для ЦОД
5. Чиллер с теплонасосом. Это устройство эффективно преобразовывает тепло в отопительную систему, снижая энергопотери здания

Кондиционеры типа CRAC

Кондиционеры CRAH для ЦОД

Эти кондиционеры имеют те же разновидности, что и CRAH - потолочные, шкафные, межрядные и внутренние. Однако их главное отличие заключается во фреоновом испарителе. 

Среди разновидностей испарителей непосредственно охлаждения можно выделить следующие:

1. С конденсатором выносного типа по принципу воздушного охлаждения
2. Со встроенным жидкостным конденсатором, а также дополнительной сухой градирней в качестве драйкулера
3. С выносным блоком компрессора и конденсатора, что позволяет существенно увеличить место во внутреннем блоке для установки более эффективного испарителя. Такая конструкция одновременно экономит место в помещении и предоставляет высокую мощность на уровне кондиционеров со внешним блоком
4. Гибридные варианты. Такие кондиционеры оснащены как выносным драйкулером, так и жидкостным конденсатором с двойным контуром для испарителя. Это позволяет устройству использовать фрикулинг за счёт второго контура, пока по первому циркулирует хладоноситель
5. Кондиционеры с насосной подачей хладагента. Они имеют выносной конденсатор для воздушного охлаждения с возможностью фрикулинга

Кондиционеры типа тандем

Последним вариантом являются кондишены типа тандем, имеющие в своей конструкции два независимых контура. Первый создан на базе чиллерного охлаждения, а второй - на базе непосредственного охлаждения, что сочетает все описанные выше преимущества в одном устройстве.

Для правильной организации вентиляции дата-центра, машинного зала или серверной, важно доверить работу авторитетной компании, имеющей опыт работы с технически сложным оборудованием, чей персонал является высококвалифицированным. Такой компанией является "Авитек Инжиниринг". Гарантируем строгое соблюдение нормативов, выполнение работ точно в срок.

Библиография:

1. СТО 2.15.177–2015 Устройство систем вентиляции и кондиционирования серверных помещений
   
2. СТО НОСТРОЙ 2.24.2-2011 Инженерные сети зданий и сооружений внутренние. Вентиляция и кондиционирование.
   
3. СП 60.13330.2016 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.
   
4. Стандарт TIA-942 SP–3-0092 Стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для центров обработки данных Ассоциации телекоммуникационной отрасли ANSI/TIA-942-B
   
5. Постановление Правительства РФ от 16.02.2008 г. No 87 О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию
   
6. СН 512-78 Требования к помещениям серверной
   
7. Эксплуатация и поддержка центра обработки данных: инструкция, АВОК