Помогите профессионалы!кондиционирование+вентиляция в серверной

День добрый всем! Вообщем я не профессионал в области вентиляции. Но работаю с телекоммуникационными стойками и отвечаю за то что твориться в серверной.

Вообщем-то вроде бы ничего необычного и всё, но со временем столкнулся с одной вроде бы обычной ситуацией, но решения так такого не совсем способен принять, так как не хватает некоторых знаний узкоспециализированных на системах кондиционирования и вентиляции....

серверная имеет несколько рядов стоек...каждая стойка употребляет мощность в среднем 1 кВт и как вы уже догадываетесь выделяет тепло....помещение 90 квадратных метров-по середине имеется перегородка с дверью....три окна в помещении...потолок 2.8 метра высотой...размеры что как расположено попробовал визуализировать следующим образом:

теперь вот какая незадача((( в этом помещении необходимо иметь температуру 20 градусов тепла. Помещение находится в городе Чита-это Восточная Сибирь. у нас в среднем летом +30 градусов тепла, а зимой -35...-40 градусов мороз... спасают пока обычные бытовые кондиционеры...их у мня 5 штук...каждый 3 кВт мощности на холод....но работают они год полтора -два...потом выходят из строя(((даже если один из 5 вышел из строя, температура резко поднимается(((а оборудование "встает колом"-я получаю по шапке(((

появилась у меня в голове мысль-организрвать у себя приточно-вытяжную систему для автоматического охлаждения помещения зимой и порой летом(при холодных ночей), а в случае высокой температуры на улице-охлаждать кондиционерами другими(закупить тоже) промышленными....т.е. некий гибрид вентиляция-кондиционирование.... вроде мне лично мысль нравится-не дело охлаждать помещение зимо кондиционерами...они "летят"...да и бытовые они((

влага у нас имеется в регионе в воздухе...поэтому вопрос влаги тоже актуальный.... Т.К. если запустить приток воздуха в помещение с улицы, где температура -35...-40 градусов без подогрева в помещение где температура +30 градусов и нужно в помещении +20 градусов...то будет конденсат в помещении образовываться...а там электрооборудования...конденсат+электроборудование=короткое замыкание или перемерзание....так что наличие конденсата в серверной-не вариант однозначно...

Но кроме влаги ещё усугубляет ситуацию загрязнение воздуха возле здания, где находится серверная....в нескольких метров от помещения находится котельная углевая(сажа) и автодорога(загазованность)...так что забор воздуха и выброс воздуха нужно осуществлять через систему фильтрациии....

Потребляемая электромощность всех стоек составляет 20 кВт...в среднем не могу сказать сколько одна стойка выделяет тепло-т.к. не знаю как это померить и чем...

Собственно задача сводится в приточке и вытяжке не такая, чтобы за основу брать объём воздуха, который нужно заменить в помещении, а поддержание температурного режима-путём замены воздуха(объём вохдуха зависит от температуры на улице) и в случае если нет возможности заменить воздух(температура воздуха на улице высокая, то система вентиляции притока и вытяжки-блокирует подачу воздуха и вытяжку-тем самым создавая изолированное помещение), то для поддержания температурного режима включаются два промышленных кондиционера...

К сожалению в Чите обратился к специалистам, которые непосредственно внедряют отдельно системы вентиляции и сисстемы кондиционирвоания, но толковых инженеров к сожалению нет...работают в основном на рестораны и бассеины(но там основная задача не поддержания темературного режима, а замена объёма вохдуха)..тут же немного иная задача с целью максимального сохранения жизнеспособности кондиционеров используя систему приточно-вытяжной вентиляции....

Что ещё в помещении есть вентиляционная шахта на крышу...само кстати помещение находится на последнем верхнем этаже, что упрощает реализацию...

СОБСТВЕННО ЧТО КТО МОЖЕТ ПОСОВЕТОВАТЬ КАКИЕ УСТАНОВКИ МОЖНО ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МЫСЛИ? Перечитал много статей...в том числе смотрел как реализовывают температурный режим в различных извесных в мире DATA-центров....все в основном в мире используют как раз-таки также как я здесь описал, т.е. компинированную автоматическую работу системы приточно-вытяжной вентиляции и системы кондиционирования...но в России почему-то в основном используют обычные бытовые кондиционеры..и потом ждут когда они начнут "вылетать" и заменяют их...в итоге потсоянная трата денег и постоянная проблема((( собственно на систему вентиляции я ориентируюсь на 500-650 тыс руб+два пром кондиционера по тыс 150-200 каждый...вот примерно в такие финансовые рамки поставлен((

В статьях также многих пытался расчитать каковы должны быть диаметры приточных воздуховодов в серверной, а какого диаметра-вытяжные воздуховоды...опять же по поводу воздуховодов-форма круга-не совсем лучший способ-больше предпочтение прямоугольные или квадратные(прихоть руководства)....однако так и не получилось подрасчитать в целом...прикинул конечно примерно как все должно быть(но опять же основываясь на том, чтобы не подержать температуру, а если задача стоит-сколько объём воздуха нужно заменить в помещении....а тут немного другое)(принципе что прикинул вот примерно схема накидал(добавлю я не профессионал в этой области-потом и хотел бы обсудить с уже бывалыми...что-то не добавляются рисунки-значит добавлю в следующем сообщении...

Так вот...прикинуть-то прикинул...но ведь не решена задача: 1) автоматического поддержания температурного режима совместной работы приточно-вытяжной системы и системы кондиционирования...т.е. некий общий аналитический узел, который принимает решение при получении данных от внутреннего термодатчика в помещении и данные от внешнего термодатчика на улице когда включать вентиляцию, а когда включать кондиционеры 2)выбор какие необходимы два кондиционера промышленных-по цене 150-250 максимум ты каждый 3) выбор установки приточной по этому пункту рассматривал следующие установки: -рикупираторного типа установки Topvex TR04EL-L-CAV, Topvex TR04EL-R-CAV.... но рикупиратор мне кажется не подойдёт((влага...конденсат при наших климатических условиях+по цене очень дорогие от 600 и выше тыс руб стоит -тэнового типа установка systemmair TA 1500 EL 12кW AHU но требует много электроэнергии(но это меньшая из зол...опять же как бороться с конденсатом...да и "мозгов" для автоматики поддержания тем.режима в помещении малова-то...Хотя по цене подходит -охлаждение используя воду...есть такие установки....но как-то опасаюсь, что она будет замерзать и появится запах в помещении...а вода всё-таки...а тут электричество кругом в помещении...так что слегка отказался от этого вида установок в рассмотрении. 4)вентиляторы приточные трёх фазные -рассмотрел вентилятор RS80-50M3 5)фильтра...пока затрудняюсь судя по статьям нужны класса F10...пока конкретно какие не могу понять.... 6) подогреватели вентиляторов(ведь вентиляторы будут то работать, то останавливаться...а при температуре на улице -35...-40 градусов механические части вентиляторов будут выходить из строя)...

может быть посоветуете что-то дельное о вышеизложенному? кто может быть подскажет
-на какой объём ориентироваться воздуха для замены -какие может быть утсановки подскажете -что можно использовать какое оборудование для "мозгов", чтобы совместить кондиционеры с вентиляцией -какие посоветуете кондиционеры промышленные -какие фильтра -какие воздуховоды и подогреватели для вентиляторов

много перечитал на самом деле...пытался расчитать диаметры воздуховодов используя различные в статьях формулы...пока без успешно((что-то есть конечно, но в целом считаю ничего не подходит ни то что написано, ни точ то сам накидал(((

Премного был бы признателен по обсуждению этой темы...уверен многие кто работает с серверными с этой проблемой сталкивались...

подход в корне неправильный. Не нужна вентиляция в серверных. Там никто не дышит. Кислород не потребляет и углекислый газ не выделяет. Подавать холодный воздух в серверную - плохое решение. И дело не в конденсате. У вас в серверной нет источников влаги. А при таких наружных температурах влажность наоборот крайне низкая. Зимой она в таких условиях редко превышает 10-15%. Надо наоборот повышать. Иначе начинает высыхать пластик. Становится ломким. Статика опять же растет.

Решение - установка специальных кондиционеров, предназначенных для подобного использования. И правильная разводка воздуховодов к шкафам. Например у меня на работе в серверной стоят 3 кондиционера Uniflair TDER0511A http://www.realvent.ru/catalog/kondicionirovaniye/precizionnye/estestvennogo-ohlajdeniya/uniflair/tder0511a/ Особенность таких кондиционеров в том, что у них 2 контура теплообмена. Во внешнем контуре циркулирует антифриз. Поэтому они могут работать при низких (до -35) температурах на улице. А еще когда температура на улице ниже температуры в помещении они охлаждают воздух, используя не компрессор, а холодный антифриз внешнего контура. Так же есть испарительный блок для поддержания нужной влажности.

Холодный воздух подается под фальшпол, откуда поступает непосредственно в серверные шкафы. Горячий воздух из задней части шкафов собирается вентиляционными трубами и подается на вход кондиционеров.

VladSher написал : ..... Не нужна вентиляция в серверных.....

Увы, ошибаетесь, Уважаемый. Даже по нормам в серверных должна присутствовать приточно-вытяжная вентиляция. Разница между "без" и "с" персоналом только в кратности.

А все что дальше написали - не из дешевых но рабочих вариантов .... А горячий воздух забирается не только от стоек но и с верхней зоны помещения ....

VladSher написал : подход в корне неправильный. Не нужна вентиляция в серверных. Там никто не дышит. Кислород не потребляет и углекислый газ не выделяет. Подавать холодный воздух в серверную - плохое решение. И дело не в конденсате. У вас в серверной нет источников влаги. А при таких наружных температурах влажность наоборот крайне низкая. Зимой она в таких условиях редко превышает 10-15%. Надо наоборот повышать. Иначе начинает высыхать пластик. Становится ломким. Статика опять же растет.

В принципе интересное решение...не совсем только понял...получается воздуховоды с горячим воздухом сзади стоек подаются в спец.воздушное отверстие кондиционера? А холодный воздух от кондиционера распространяется также через другие воздуховоды под фальш-пол?

Немного добавлю: к сожалению у меня отсутствует фальш-пол...и я уже думал о том, что холодный воздух подавать снизу(т.е. как-то через воздуховод, который смонтирован возле плинтусов к примеру)...а гоярчий воздух сверху сзади стоек(точнее сзади стоечных рядов(см.схему серверной)...

по влажности: -как-то также не совсем понятно....цель изначально-поддержание температурного режима+увеличить долгосрочность работы кондиционеров(пока у меня бытовые LG модели не помню(могу указать позже))... так вот...что-то как-то задумался я после ваших реплик по вопросу влажности...к примеру зимой выходишь на улицу-дышишь-пар аж застывает...у нас в Чите резко-континентальный климат...я просто опасаюсь, что если подать воздух прямо с улице без подогрева-всё покроится влагой...

по цене: кондиционер конечно торт))не спорю...цена только однако(((аж за один 590 989 руб продают...а мне таких значит два нужно....Два в принципе нужны, так как в случае выхода из строя-хотя бы один чтобы был...Т.е. получается 590 989 руб на 2 получаем свыше 1 млн.руб(((никто мне не одобрит из бухгалтерии эту задумку(((....да и стоит ли с такими характеристиками мне такой кондиционер..у меня же всего-то максимум 100 кв.метров помещение и стоек около 25 не более(и то 25 это я замахнулся)..каждая стойка по 1 кВт потребляет электроэнергии...на данный момент функционирует 20 стоек-20 кВт потребляет....

Ким написал : Увы, ошибаетесь, Уважаемый. Даже по нормам в серверных должна присутствовать приточно-вытяжная вентиляция. Разница между "без" и "с" персоналом только в кратности.

А все что дальше написали - не из дешевых но рабочих вариантов .... А горячий воздух забирается не только от стоек но и с верхней зоны помещения ....

согласен не из дешевых(((я об этом указал также.... Мне интересно Ваше мнение, Вы бы как реализовали подобное?

SWAT написал : ..... бы как реализовали подобное? .....

Если исходить из всей кучи "букавок" которые написали, то пошел бы по варианту, описанному VladSher-ом. Именно, охлаждать каждую стойку индивидуально. То что фальшполов нет - не смертельно, все возможно сделать. Охлаждать всё помещение - не практично. А тем более, что, грубо, тепловыделений получается от 7 кВт и выше ....

То что стоимость такого оборудования получается приличная это никуда не денешься. А вот "почти" повторить схему этого оборудования но при меньших затратах, мне кажется, возможно. Плюс к этому, читал как-то статью про серверные, про то что в качестве "холода" используется подмес внешнего холодного воздуха с контролем температуры. А это уже получается некая экономия э/э и т.д. и т.п.

А по-хорошему, стоит контору которая занимается серверными плотненько и постояненько. И стоит им заказывать проект. Иначе можно "ежиков лепить ..." неизвестно сколько и неизвестно насколько быстро получите то что Вам необходимо. А самое главное это то что все это будет стоить денег.

Примерно так ...

А если серьезно, то из всей кучи текста нужной информации "ноль". Написали кучу всего но про свои возможности ни слова. Простой пример. Если Вы предполагаете что будете ставить приточную установку, то наружный воздух надо нагревать. А чем будете греть ??? Электричеством или водой ??? Какие возможности у Вас есть ??? И есть ли вообще ... Сколько выделенной эл.мощности предусматриваете для вентиляцию ??? Ну и т.д.

Ким Просто я не совсем знаю что необходимо для полноты картины....если что-0то необходимо уточнить-я готов уточнить... по конкретно заданным вопросам отвечаю: рассматривал возможность нагрева водой..но так таковые установки не смог подобрать+вычитал, что от таких установок идёт сильный запах...что ещё...поэтому в предпочтенение нагрев или вытяжным горячим воздухом(подогревая) входящий холодный до +10 градусов(рекупиратор) или электричеством(особо ограничений по КВт нет...т.е. с энергетиками могу договориться о подачи силового кабеля...но соразмерно конечно(т.к. они тоже смотрят за балансировкой электропотребления в здании)...

по поводу обратиться к конторам....писал выше..обращался(((нет инженеров в Чите(((предлагают установки расчитанные на рестораны(кафе) и максимум бассеины...а для серверных даже и нет((и даже не предлагают вариантов никаких(((были бы в Новосибирске или в центральной России-думаю этой проблемы не было(((к сожалению у нас не просто утечка мозгов в регионе, но вообще конкретно народ мигрирует ИЗ субъекта(((работы нет в основном у населения(((так что остаются кто остаются

SWAT написал : .... нет инженеров в Чите ....

Ну на Чите то "свет клином не сошелся...." Попробуйте в своем регионе поискать, в других городах ....

Ким написал : Плюс к этому, читал как-то статью про серверные, про то что в качестве "холода" используется подмес внешнего холодного воздуха с контролем температуры. А это уже получается некая экономия э/э и т.д. и т.п.

вот это уже интересно...а поподробне не помните или ссылка есть?

Думаю, кроме нас самих(т.е. утопающих) никому мы не нужны с нашими проблемами((поэтому и взялся самостоятельно найти решение(((собственно для этого перечитал много статей...промониторил различные устанвки...и вот более или менее вооружившись-написал сюда....когда уже более или менее будет ясно что где расположить, как присоединить, что закупить какие воздуховоды, фильтры, вентиляторы, установку приточную, установка вытяжная...какие два кондиционера...на чем и как реализовать "мозги" контроля температурного режима в помещении(ориентируюсь на платы Ardunio с теплодатчиками и присоединиться как-то к кондиционерам или системе приточно-вытяжной вентиляции)(это только задумка пока)...вот только тогда я смогу уже обратиться к спец.организациям в Чите, чтобы они это реализовали и уверен они это реализуют, так ка тм уже есть конкретно что нужно-с моей стороны вопрос решить с деньгами...вот к сожалению как-то так у нас дела делаются(((изменить этого не могу, приходится подстраиваться к реалиям жизни...

поэтому пока вопрос остается открытым....

Ким написал : Даже по нормам в серверных должна присутствовать приточно-вытяжная вентиляция.

И зачем она там? Кто там дышит?

SWAT написал : В принципе интересное решение...не совсем только понял...получается воздуховоды с горячим воздухом сзади стоек подаются в спец.воздушное отверстие кондиционера? А холодный воздух от кондиционера распространяется также через другие воздуховоды под фальш-пол?

Совершенно верно.

SWAT написал : по влажности: -как-то также не совсем понятно....цель изначально-поддержание температурного режима+увеличить долгосрочность работы кондиционеров(пока у меня бытовые LG модели не помню(могу указать позже))... так вот...что-то как-то задумался я после ваших реплик по вопросу влажности...к примеру зимой выходишь на улицу-дышишь-пар аж застывает...у нас в Чите резко-континентальный климат...я просто опасаюсь, что если подать воздух прямо с улице без подогрева-всё покроится влагой...

Конденсат выпадает тогда, когда _влажный_ воздух охлаждается ниже точки росы. Когда вы на улице выдыхаете воздух имеющий почти 100% влажность и температуру 37 градусов, то он охлаждается на морозе и уже не в состоянии удерживать в себе столько воды, сколько в нем было (ну так.. по простому) и вот эта лишняя влага выпадает в виде капелек.

В помещении же конденсат может выпасть только в том случае, если у вас в помещении влажно.

Если уж совсем денег нет, можете сами себе смонтировать внешний контур охлаждения. Два теплообменника с вентиляторами (например от 2х внешних блоков сдохших кондеев.) Теплообменники соединяете в кольцо. Туда же насос. И заполняете систему антифризом. А.. еще расширительный бак надо. Антифриз имеет довольно большой коэфф. объемного расширения. Включаете когда температура за бортом ниже температуры в серверной. Антифриз нагревается во внутреннем теплообменнике, гонится насосом во внешний и там охлаждается. Это будет намного эффективнее воздушного. Теплоемкость антифриза на порядки больше теплоемкости воздуха. И никакой опасности конденсата. Он если и выпадет, то на внутреннем теплообменнике, откуда стечет в дренаж.

Ким написал : Охлаждать всё помещение - не практично. А тем более, что, грубо, тепловыделений получается от 7 кВт и выше ....

Да поболе мне кажется... Чисто теоретически.. если стойка потребляет 1КВт электроэнергии, то она должна этот киловатт преобразовать в другой вид энергии. Механическую работу электроника не производит (ну кроме вентиляторов охлаждения). Излучением тоже можно пренебречь. Значит грубо 90% этой энергии будет преобразовано в тепло.

VladSher написал : .... Значит грубо 90% этой энергии будет преобразовано в тепло. ....

У Вас получается что стойки работают как нагрузочные печки или реостаты. Вся энергия в тепло ????? Если не ошибаюсь, температура для электроники выше 50 градусов смерти подобно ???? ;) :)

Если будете брать 1:1 мощность оборудования и теплопоступления ошибки не будет, но будет приличный запас ....

SWAT, Тут много написано, цитировать не буду. Скажу свои мысли....

Хорошо, что Вы почитали, как делают..... чтобы быть в курсе.... Но ИМХО делать проект самостоятельно - плохая идея... Судя по тому какие знания Вы имеете. На сколько мил руб оборудование в серверной? Ну сделаете Вы нечто..... где гарантия, что не ошибетесь и не зря потратите деньги? Потратите кучу денег, не учтете нюансы, которые в итоге могут свести на нет все усилия.... И получится вариант как с вашими бытовыми сплитами под названием "как-то работает, но плохо". Идеи Вам тут набросают, общие принципы - тоже. И сами почитаете .... Но проект в итоге должен делать специалист. Экономия на этом гарантированно выйдет боком. Ищите такого..... может фирму, может в частном виде.... Ну нет в Чите, Россия большая, и другие страны есть....

Идея с охлаждением вентиляцией - ущербная по причинам:

1. Сложна - автоматическое управление обьёмом воздуха. Большой огород с коробами.
2. Зимой - надо делать грамотный подмес и распределение
3. Пыль
4. Зимой - пересушивание воздуха.
5. Теплоемкость воздуха мала и гонять за окно 20квт тепла - это неслабые размеры воздуховодов. Сравните с диаметром тепловой пушки 20 квт, с учетом что пушка это несколько другое и вам нужно размеры в как минимум два раза больше.

ИМХО, вентиляция приточная ( без рекуператоров) нужна просто как вентиляция. Минимальным объёмом для помещений с непродолжительным пребыванием людей. На 90м2 - 1 чел - иногда.

Самое правильное и разумное решение описано VladSher, на него и ориентируйтесь. Думаю спецы из фирмы поставщика в состоянии сделать рабочий проект для своего оборудования.

Как я понял - у Вас бюджет 850 тыр на настоящий момент и Вы поторопились обсуждая его с руководством. Думаю, что где-то за 1200тыр вы сможете решить задачу - установите два http://www.realvent.ru/catalog/kondicionirovaniye/precizionnye/estestvennogo-ohlajdeniya/uniflair/tder0511a/ Один в резерве с поочередной работой. Или попробуйте поискать аналогичное оборудование подешевле. Возможно даже не здесь, а за границей - получите, растаможите, вызовете оттуда пару или одного спеца (дадите ему подсобников) на монтаж - и это может быть дешевле, чем брать здесь. Дешевле на 100% накрутку Российского продавца. Насколько я знаю многие идут таким путем закупая оборудование напрямую непосредственно у производителя.

И не будете иметь никаких проблем на долгие годы вперед + к тому будете иметь дублированную систему с высокой надежностью.

BV написал : .... Теплоемкость воздуха мала и гонять за окно 20квт тепла - это неслабые размеры воздуховодов. ....

Что-то Вы тут путаете или что-то не то смешиваете. Как можно смешать кВт-ы с воздуховодами. Скорее всего имели ввиду объем воздуха для переноса тепла и размеры воздуховодов. И все равно здесь Вы не правы. Зачем весь объем использовать. Достаточно иметь рециркуляционную систему определенной (расчетной и необходимой) производительности в которой встроена секция холода (что будет холодоносителем - отдельная тема). И в эту систему сделан подмес внешнего воздуха в объеме не более 1 крат и с необходимым качеством фильтров.

Со всем остальным написанным - вполне согласен ...

Ким написал : У Вас получается что стойки работают как нагрузочные печки или реостаты. Вся энергия в тепло ?????

А у вас не так? Второй закон термодинамики гласит (в бытовом пересказе) "ничто не берется из ниоткуда и не уходит в никуда". Вот перед вами стоит компютер. Он потребляет электрическую энергию. Значит он эту энергию должен перевести у другую форму. Про тепло мы с вами упомянули. Какой вид энергии еще производит ваш компьютер?

Ким написал : Если не ошибаюсь, температура для электроники выше 50 градусов смерти подобно ????

Ну.. конечно не 50 градусов... но в общем да. Перегрев выше определенного приводит к "смерти" полупроводников. Но... мы же как раз про охлаждение и говорим....

VladSher написал : .... А у вас не так? ....

Может быть Вы и правы в том что стоит брать за основу мощность стойки или стоек.

О! только что вспомнил... был недавно у новом учебном центре Майкрософта в Москве. Там у них показательный датацентр в стекляном аквариуме. Пара десятков стоек, набитые сверху донизу серверами и активным оборудованием. Навскидку я даже не могу сказать на сколько десятков киловат там... Так вот у них интересная система охлаждения. Между каждой парой шкафов стоит узкая (сантиметров 15-20) панель. В этой пенели жидкостный радиатор и куча вентиляторов. А сверху система трубопроводов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.