Rotační blok klimatizací: zařízení, pravidla připojení a nastavení modulu

Porucha klimatizace v kanceláři nezpůsobí zastavení práce personálu, není-liž pravda? Zcela jinak je tomu u serverových místností, kde je nutné nepřerušované chlazení vzduchu. Zapojením bloku rotace klimatizací do systému se vyloučí i krátkodobé překročení mezních hodnot teploty.

Toto řešení zabraňuje selhání serverového vybavení a vytváří podmínky pro stabilní plnění servisních úkolů. Povíme vám, jak zorganizovat blok rotace. Vysvětlíme, jak zajistit zálohování klimatizací, poradíme, jak nainstalovat a nastavit zařízení.

Ukazatele teploty vzduchu v serverovně

Bloky rotace jsou zavedeny do klimatizačních systémů mnoha laboratoří, datových center, výrobních hal v hi-tech odvětvích průmyslu. Je to nepostradatelný prvek vybavení serverových místností, které se nacházejí téměř v každé seriózní organizaci.

V éře informačních technologií i nové, rozvíjející se společnosti usilují o použití vlastního serverového vybavení pro zpracování, ukládání a výměnu dat s partnery a klienty.

Na teplotní režim v serverové místnosti jsou kladeny přísné požadavky, jejichž splnění je možné pouze při přítomnosti dvou a více klimatizací.

Pro serverové vybavení je vyhrazena samostatná technická místnost, takzvaná serverová místnost, kde je nutné udržovat provozní podmínky uvedené v technické dokumentaci výrobcem. Zejména jedním z nejdůležitějších parametrů je teplota vzduchu.

Podle doporučení Americké společnosti inženýrů pro vytápění, chladicí zařízení a klimatizaci vzduchu (ASHRAE) by teplota v serverovnách měla být v rozmezí od 18 °C do 27 °C. Většina specializovaných společností, například poskytujících hostitelské služby, nepřipouští zvýšení teploty vzduchu nad 24 °C.

Zvýšení teploty byť na krátkou dobu může způsobit poruchu serverového zařízení a pro odstranění havárie bude vyžadována výměna drahých komponentů.

Tak přísné teplotní limity jsou dány provozními vlastnostmi serverových počítačů. Lokální přehřátí jednotlivých zařízení, která jsou součástí serveru, vede k jejich poruše. V konečném důsledku to vede ke ztrátě důležitých informací, narušení výrobních, obchodních a logistických procesů a v důsledku toho ke ztrátě reputace a zisku.

Moderní server je vybaven vnitřním systémem odvodu tepla. Všechny vnitřní komponenty, které během svého provozu vydávají teplo, jsou chlazeny. Není však možné zcela zabránit přenosu tepla v důsledku netěsností skříně. I přes radiátory a dokonce kapalinové chlazení bude teplota uvnitř skříně blízká teplotě okolního prostředí.

Nejcitlivější na klimatické podmínky provozu jsou následující komponenty:

• centrální procesor;
• pevný disk;
• operační paměť.

Při zvýšení teploty dochází k roztažení materiálů, ze kterých jsou vyrobeny komponenty pevného disku. To vede k selhání magnetických disků, hlav a polohovacího systému. Problémy s pevným diskem mohou vést ke ztrátě důležitých informací.

Pro lokální chlazení serverových procesorů a operační paměti se používají kovové chladiče, ale při výrazném zvýšení teploty okolního vzduchu nejsou schopny zajistit ochranu před přehřátím.

V moderních serverech jsou instalovány operační paměti vybavené vlastním pasivním chlazením (chladiči). To ale na situaci nic nemění. Chladiče mohou uchránit RAM pouze při velmi krátkodobém a nepatrném zvýšení teploty. Při výraznějším ohřátí vzduchu jsou však neúčinné.

Ochranný systém procesoru automaticky reaguje na přehřátí, což vede k vypnutí serveru a znemožnění jeho normálního a nepřerušovaného provozu. Vysoké teploty nesnáší také mnoho mikročipů, zejména na jižním a severním můstku.

Nepočítejte s tím, že pokud je venkovní teplota v přijatelném rozmezí, lze se vzdát chlazení vzduchu v serverovně. Je třeba vzít v úvahu všechny ukazatele tepelných zisků a přítoků tepla. Tepelný výkon serverů tvoří 80-90 % spotřebovaného elektrického výkonu a často přesahuje 1 kW.

Použití drahého a pro řešení obchodních úkolů důležitého zařízení, citlivého na zvýšení a výkyvy teploty, vyžaduje správně organizovanou klimatizaci, ve které každá splitová klimatizace musí pracovat bez přerušení.

Účel a konstrukce bloku rotace

Organizace chladicího systému instalací nejen hlavních, ale i záložních klimatizací sama o sobě situaci neřeší.

Je nutné koordinovat provoz všech zařízení tak, aby za všech podmínek zůstala teplota v místnosti stabilní. K tomuto účelu se používají specializované komplexy, které se často nazývají jednoduše koordinátory.

Organizace klimatizačního systému zahrnujícího hlavní a záložní klimatizační jednotky, jeden řídicí blok, dva výkonné bloky a tři teplotní čidla s připojením sběrnice pro signalizaci požáru a havarijních situací.

Standardní komplex zahrnuje řídicí blok a výkonné bloky. Společně plní následující základní funkce:

• kontrola provozu systému;
• přepínání klimatizací při poruchách;
• zajištění střídavého provozu;
• rovnoměrné rozdělení pracovních hodin.

Spolehlivý klimatizační systém serverovny se skládá z nejméně dvou klimatizačních jednotek: hlavní a záložní. Každá z nich musí být dle svých technických parametrů schopna udržovat potřebné teplotní podmínky v serverové místnosti.

Při poruše jedné klimatizační jednotky rotační blok okamžitě zapne druhou, funkční jednotku. Při plnění této funkce jsou využita teplotní čidla, která měří teplotu a reagují na její i sebemenší zvýšení. Funkce zálohování pomáhá nejen v havarijních situacích, ale také například při plánované údržbě a opravě klimatizací.

Jedna z variant organizace chladicího systému v serverové místnosti se záložním blokem a napájením klimatizací ze samostatného jističe.

Realizace takového řešení umožňuje vyměnit filtry, doplnit chladivo do klimatizací, provést složitější operace kdykoli to bude vhodné, a přitom nadále udržovat optimální mikroklima v serverové místnosti.

Rotační blok také zajišťuje střídavý provoz klimatizačních jednotek a split systémů a v důsledku toho je celková doba jejich provozu přibližně stejná. Tím se prodlužuje interval mezi údržbami a provozní životnost chladicího zařízení.

Schémata zálohování klimatizací

Je možná realizace různých schémat zálohování, která se označují jako N+1 a 2N, kde N je počet klimatizačních jednotek plnících stejnou funkci v systému (z anglického «Need» – «Potřeba»).

Nejjednodušší schéma, které předpokládá použití pouze jedné záložní klimatizační jednotky, je N+1. Pokud není nakonfigurován rotační systém, záložní klimatizace se zapíná pouze v havarijních případech a přebírá veškerou zátěž.

V systému může být několik hlavních provozních klimatizací a každá z nich má záložní klimatizaci, což se označuje jako 2N a znamená 100% zálohování. Je zřejmé, že čím více záložních klimatizací, tím vyšší odolnost systému proti výpadkům.

Zvláštnosti montáže na příkladu BURR-1

Jak se provádí montáž, ukážeme na konkrétním příkladu. V Rusku jsou široce rozšířeny řídicí jednotky rotace a zálohování BURR-1, pracující společně s výkonnými specializovanými jednotkami BIS-1. Počet výkonných jednotek se může lišit v závislosti na celkovém počtu klimatizací v systému.

Schéma zapojení BURR-1 a BIS-1 s přenosem signálů po infračerveném kanálu, s možností koordinace provozu 15 klimatizací

Do sestavy BURR-1 kromě samotného přístroje patří teplotní čidlo. Výkonné bloky se pořizují pro každou klimatizaci. Jsou vybaveny IR sondou a oboustrannou samolepicí podložkou pro její upevnění. Samostatně se pořizuje teplotní čidlo.

Je třeba poznamenat, že sestava koordinátorů závisí na výrobci a často zahrnuje celou potřebnou sadu teplotních čidel a pomocných příslušenství.

Před zahájením montážních prací se zařízení odpojí od napájení a dodržují se další požadavky bezpečnosti práce.

BURR-1 má plastové pouzdro vhodné pro instalaci na speciální kovový profil – DIN lištu, která se umisťuje na rozvaděč, vedle jističů. Pro tento účel je vhodná DIN lišta délky 3,5 cm.

BIS-1 se instaluje nad klimatizaci nebo přímo na těleso klimatizace s upevněním na samolepící oboustranné podložce. V oblasti vstupu vodících žaluzií se upevňuje teplotní čidlo. Právě zde dokáže zachytit proud studeného vzduchu a určit, že klimatizace je v provozním stavu.

V systému je také potřeba jedno společné vnější teplotní čidlo, které se instaluje do držáku na stěně v serverovně ve stejné vzdálenosti od klimatizací. Na toto čidlo nesmí působit žádný tepelný vliv z okolí, například od topných radiátorů.

Pokud je možné zorganizovat elektrické vedení, lze řídicí jednotku BURR-1 instalovat mimo rozvodnu, například na stěnu nebo dokonce do vedlejší místnosti.

K BURR-1 je přiložen pas a podrobný návod, kde jsou uvedena doporučení pro montáž a schémata. Jednou z výhod modelu je možnost připojení teplotního čidla a napájení bez dodržení polarity.

Sonda vysílače se instaluje tak, aby „hleděla“ do fotopřijímače klimatizace ze vzdálenosti ne více než 10 cm při povoleném úhlu odchylky 45-60 stupňů.

Dosah stabilního rádiového signálu je 50 metrů. To je maximální vzdálenost mezi hlavním a výkonným blokem. Je vhodné ji zmenšit, aby se snížila úroveň rušení z okolních zařízení.

Je třeba zdůraznit následující zvláštnosti montáže:

• absence kabelových vedení;
• možnost rozšíření systému;
• realizace různých schémat zálohování.

Při připojení bloku rotace klimatizací nebude nutné tahat kabel pro přenos řídicích signálů, což mimo jiné šetří místo v serverovně. Složení klimatizačního systému je variabilní.

Do něj lze zahrnout různý počet klimatizací lišících se svým výkonem. Při rozvoji a zvyšování vybavenosti serverovny může společnost podle potřeby zapojovat do systému nové klimatizace (celkem až 15 zařízení).

Princip činnosti bloku rotace

Během práce s BURR-1 jsou prostřednictvím rádiových signálů na frekvenci 433 MHz vysílány příkazy do výkonných bloků, které zapínají a vypínají klimatizace pomocí infračervených zářičů, v souladu s nastavenými parametry. Klimatizace musí být vybaveny fotodetektory. Tento požadavek splňuje většina moderních modelů, včetně domácích.

Výkonný blok BIS-1M se obvykle instaluje na stěnu přímo nad klimatizaci, během provozu přijímá rádiové signály z řídicího bloku a přenáší příkazy k zapnutí a vypnutí klimatizace po IR kanálu.

Probíhá nepřetržitý monitoring teplotních čidel. Porovnáním získaných dat se určuje stav každé klimatizace. Pokud je klimatizace zapnutá a čidlo umístěné na jejích žaluziích ukazuje, že na výstupu je změna teploty menší než 2 °C, zapnou se záložní jednotky a je vydán poplachový signál.

Jak se provádí nastavení

Na základě uživatelem nastavených parametrů řídicího modulu rotace se klimatizace zapínají a vypínají. Přitom je dodržováno určité pořadí a nastavené časové intervaly.

Pro vstup do nabídky nastavení řídicího bloku se stiskne „Enter“. Pokud se nastavení mění za provozu, v okamžiku stisknutí tohoto tlačítka může blok vysílat příkazy podle dříve nastaveného protokolu. V tomto případě bude nutné chvíli počkat, přičemž tlačítko „Enter“ držíte stisknuté.

Položky nabídky nastavení jsou sdruženy do několika skupin, včetně registrace výkonných bloků, časových a teplotních parametrů. Informace o provozu systému se zobrazují na displeji řídicího bloku. Jsou prezentovány ve formě jasně formulovaných frází a symbolů. Na displeji lze vidět typ vysílaného příkazu a jeho aktuální stav, což usnadňuje nastavení a následný provoz BURR-1.

Pomocí ovládacího panelu je každé klimatizaci přiřazeno číslo a určen její účel. Klimatizace se seskupují podle účelu: záložní, účastníci rotace atd.

Přední panel BURR-1 s LCD displejem a ovládacími tlačítky díky kompaktním rozměrům zabírá málo místa v rozvaděči, díky promyšlené ergonomii je vhodný pro nastavování parametrů.

Pomocí datového vstupního panelu se nastavují maximální povolené hodnoty teploty v serverovně, teploty připojení, odpojení, spuštění alarmu a také časové parametry týkající se společné práce a rotace.

Režim činnosti výkonného bloku je určen změnou barvy a frekvence blikání diody umístěné ve spodní části skříně. Například když je výkonný blok v normálním režimu a čeká na příkaz od řídicího bloku, jeho LED dioda pomalu bliká zeleně.

Po přijetí takového příkazu se na 1–2 sekundy rozsvítí žluté světlo. Provedení příkazu zapnutí je doprovázeno častým blikáním zelené barvy. Pokud dojde k vypnutí, LED dioda se rozsvítí červeně a také často bliká.

Po nastavení parametrů a přání opustit nabídku stiskněte tlačítko "ESC". Pokud po dobu 4 minut nestisknete žádné tlačítko, tedy zcela nečinně, dojde k automatickému opuštění.

Pokud nedochází ke stisknutí tlačítek, protože probíhá záznam příkazu a očekává se IR signál, k automatickému opuštění nedojde. Upozorňujeme, že při provádění některých operací stisknutí "ESC" způsobí opuštění nabídky, při kterém se provedené změny nastavení neuloží.

Bez ohledu na model je proces nastavení intuitivní, jak je patrné z fotografie koordinátora práce klimatizací SRK-M3 s vyznačením ovládacích tlačítek, snímačů, servisních a informačních LED diod.

Když je blok v režimu nastavení, řízení rotace je pozastaveno, přestože všechny časovače běží a odpočítávají dobu provozu každé skupiny klimatizací a dobu rotace.

Proces nastavení řídicího modulu rotace je podrobně popsán v přiloženém návodu.

Pravidla údržby zařízení

Pro zajištění normálního provozu a dlouhé životnosti provádějte pravidelnou údržbu řídicích a výkonných bloků. Každé 3-4 měsíce kontrolujte spolehlivost upevnění, kvalitu spojení a funkčnost konektorů. Svorkovnice a vnější povrchy skříní je nutné podle potřeby čistit od prachu, aby na ně nepadaly nečistoty a cizí předměty.

Faktory výběru a doplňková funkcionalita

Na trhu jsou k dispozici různé modely a modifikace bloků rotace a zálohování klimatizací, které se od sebe liší:

• podle charakteristik;
• podle sady funkcí;
• podle způsobu montáže;
• podle typu řízení.

Řídicí signál může být přenášen nejen infračerveným kanálem jako u BURR-1, ale také po drátech. Sada se liší počtem teplotních čidel. Samotná čidla mohou pracovat s určitou chybou, na které do určité míry závisí rychlost reakce bloku rotace. Dále se věnuje pozornost chybě časovače. Tyto a další údaje musí být uvedeny v průvodní dokumentaci.

Při výběru koordinátora se berou v úvahu požadavky na klimatizační systém, jeho složení a konfigurace. Například pro klimatizace bez fotoreceptorů lze zvolit zařízení s drátovým typem ovládání. Důležitým kritériem je funkčnost zařízení.

Dnes lze zakoupit rotační bloky s širokou sadou funkcí. Kromě plnění svých základních úkolů tato zařízení automaticky restartují klimatizace, jejichž provoz byl přerušen kvůli výpadku napájení. Zabraňují vypnutí klimatizací, pokud člověk náhodně zadá takový příkaz z dálkového ovladače.

Jeden z nejjednodušších záložních bloků pro dvě klimatizace, vlevo tlačítka pro registraci a nastavení, vpravo tlačítka pro přepínání do pracovního a servisního režimu.

Při připojení poplachových smyček se přenášejí zprávy o havarijních situacích. Například zpráva o požáru je odeslána, pokud teplota v serverovně stoupne nad určitou hodnotu (obvykle při 69 °C). Signál může být odeslán na pult požární ochrany, také je možné upozornění personálu pomocí SMS.

Události a data z teplotních čidel se zaznamenávají do energeticky nezávislých záznamů. Je poskytována možnost dálkového ovládání přes rozhraní RS485 a Ethernet. Je podporován průmyslový komunikační protokol Modbus.

Po seznámení s popisem a technickými specifikacemi zařízení je vhodné se přesvědčit o důležitosti jeho funkcí, aby bylo možné provést odůvodněnou ekonomicky výhodnou volbu.

Je třeba vzít v úvahu, že nepřetržitost chlazení závisí nejen na záložním bloku, ale také na samotných klimatizacích. V serverovnách se používají precizní, kanálové a nástěnné invertorové split-systémy. Nejpoptávanější je poslední varianta, protože taková zařízení jsou výrazně levnější a zabírají méně místa.

Nástěnné klimatizace zajišťují řádné chlazení serverových místností a na rozdíl od precizních modelů je lze použít v prostorách malé plochy.

Při výběru nástěnné klimatizace se dbá na chladicí výkon, který musí odpovídat tepelným přebytkům, které je třeba neutralizovat.

Klimatizační systém musí v serverovně fungovat bez ohledu na roční období. Pokud je spodní mez provozní teploty klimatizací omezena na -10 °C, jsou dodatečně dokupovány nízkoteplotní sady.

Závěry a užitečné video k tématu

Uvedení do provozu klimatizačního systému s koordinátorem v serverové místnosti:

Rozbalení a přehled rotačního bloku pro dvě klimatizace:

Pro nepřetržité, čtyřiadvacetihodinové chlazení serverovny a vyloučení poruch zařízení se používají bloky rotace a rezervace, které zapínají a vypínají klimatizace podle daného algoritmu. Při poruše nebo nedostatečném výkonu jedné z klimatizací se okamžitě zapne záložní. Díky proměnlivému provozu se prodlužuje životnost klimatizací.

Zanechte prosím komentáře v bloku níže. Podělte se o své vlastní zkušenosti s instalací a nastavením rotačního bloku pro klimatizační systém. Sdílejte užitečné informace a fotografie k tématu článku, pokládejte otázky.