Blok rotácie klimatizácií: zariadenie, pravidlá pripojenia a nastavenia modulu

Porucha klimatizácie v kancelárii nemá za následok zastavenie práce personálu, však? Celkom inak je to s serverovňami, kde je nevyhnutné neprerušované chladenie vzduchu. Zapojením bloku rotácie klimatizácií do systému sa vylúči aj krátkodobé prekročenie limitných hodnôt teploty.

Takéto riešenie zabraňuje poruche serverového zariadenia a vytvára podmienky na stabilné plnenie servisných úloh. Povieme vám, ako zorganizovať blok rotácie. Vysvetlíme, ako rezervovať klimatizácie, poradíme, ako nainštalovať a nastaviť zariadenie.

Ukazovatele teploty vzduchu v serverovni

Bloky rotácie sú zavedené do klimatizačných systémov mnohých laboratórií, dátových centier, výrobných hál v náročných odvetviach priemyslu. Je to neoddeliteľný prvok vybavenia serverovní, ktoré sa nachádzajú takmer v každej serióznej organizácii.

V ére informačných technológií sa aj nové, rozvíjajúce sa spoločnosti snažia používať vlastné serverové zariadenia na spracovanie, uchovávanie a výmenu údajov s partnermi a klientmi.

Na teplotný režim v serverovni sa kladú prísne požiadavky, ktorých splnenie je možné len pri existencii dvoch alebo viacerých klimatizácií.

Pre serverové zariadenie sa vyčleňuje samostatná technologická miestnosť, takzvaná serverovňa, kde je potrebné udržiavať prevádzkové podmienky uvedené v technickej dokumentácii výrobcom. Jedným z najdôležitejších parametrov je najmä teplota vzduchu.

Podľa odporúčania Americkej spoločnosti inžinierov pre vykurovanie, chladiace zariadenia a klimatizáciu vzduchu (ASHRAE) by teplota v serverovniach mala byť v rozmedzí od 18 °C do 27 °C. Väčšina špecializovaných spoločností, napríklad poskytujúcich hostingové služby, nepripúšťa zvýšenie teploty vzduchu nad 24 °C.

Zvýšenie teploty aj na krátky čas môže spôsobiť zlyhanie serverového zariadenia a na odstránenie poruchy bude potrebná výmena drahých komponentov.

Také prísne teplotné limity sú dané prevádzkovými vlastnosťami serverových počítačov. Lokálne prehriatie niektorých zariadení, ktoré sú súčasťou servera, vedie k ich poruche. Nakoniec to vedie k strate dôležitých informácií, narušeniu výrobných, obchodných a logistických procesov, a v dôsledku toho k strate reputácie a zisku.

Moderný server je vybavený vnútorným systémom odvodu tepla. Chladia sa všetky vnútorné komponenty, ktoré počas svojej činnosti vyžarujú teplo. Nie je však možné úplne zabrániť výmene tepla kvôli netesnosti skrine. Napriek radiátorom a dokonca kvapalinovému chladeniu bude teplota vnútri skrine blízka teplote okolia.

Najcitlivejšie na klimatické podmienky prevádzky sú nasledujúce komponenty:

• centrálny procesor;
• pevný disk;
• operačná pamäť.

Pri zvýšení teploty dochádza k rozťahovaniu materiálov, z ktorých sú vyrobené komponenty pevného disku. To vedie k zlyhaniu magnetických diskov, hláv a polohovacieho systému. Problémy s pevným diskom môžu viesť k strate dôležitých informácií.

Na lokálne chladenie serverových procesorov a operačnej pamäte sa používajú kovové radiátory, ale pri výraznom zvýšení teploty okolitého vzduchu nedokážu zabezpečiť ochranu pred prehriatím.

V moderných serveroch sa inštalujú pamäťové zariadenia vybavené vlastným pasívnym chladiacim systémom (radiátormi). Ale situácia sa tým nemení. Radiátory môžu zachrániť RAM len pri veľmi krátkodobom a nepatrnom zvýšení teploty. Pri výraznejšom ohreve vzduchu sú však neúčinné.

Systém ochrany procesora automaticky reaguje na prehriatie, čo vedie k vypnutiu servera a znemožneniu jeho normálnej a nepretržitej prevádzky. Vysokú teplotu neznášajú ani mnohé mikročipy, najmä na južnom a severnom moste.

Netreba počítať s tým, že ak je vonkajšia (uličná) teplota v prijateľnom rozsahu, možno upustiť od chladenia vzduchu v serverovni. Je potrebné zohľadniť všetky ukazovatele tepelného výkonu a prílevy tepla. Tepelný výkon serverov predstavuje 80-90 % spotrebovanej elektrickej energie a často presahuje 1 kW.

Použitie drahého a pre riešenie obchodných úloh dôležitého zariadenia, citlivého na zvýšenie a kolísanie teploty, vyžaduje správne organizovanú klimatizáciu, v ktorej musí každý split-systém pracovať bez prerušenia.

Účel a zariadenie bloku rotácie

Organizácia chladiaceho systému inštaláciou nielen hlavných, ale aj náhradných, rezervných klimatizácií sama o sebe situáciu nerieši.

Je potrebné zosúladiť činnosť všetkých zariadení tak, aby za akýchkoľvek podmienok zostala teplota v miestnosti stabilná. Na tento účel sa používajú špecializované komplexy, ktoré sa často nazývajú jednoducho zosúlaďovače.

Organizácia klimatizačného systému, ktorý zahŕňa hlavnú a záložnú klimatizáciu, jeden riadiaci blok, dva výkonné bloky a tri teplotné snímače s pripojením zbernice na signalizáciu požiaru a havarijných situácií

Štandardný komplex zahŕňa riadiaci blok a výkonné bloky. Spoločne plnia tieto základné funkcie:

• kontrola činnosti systému;
• prepínanie klimatizácií pri poruchách;
• zabezpečenie striedavej prevádzky;
• rovnomerné rozloženie pracovných hodín.

Spoľahlivý klimatizačný systém serverovne pozostáva z najmenej dvoch klimatizácií: hlavnej a záložnej. Každá z nich musí byť na základe svojich technických parametrov schopná udržiavať potrebné teplotné podmienky v serverovni.

Pri poruche jednej klimatizácie rotačný blok rýchlo zapne druhú, funkčnú, klimatizáciu. Pri vykonávaní tejto funkcie sa využívajú teplotné snímače, ktoré merajú teplotu a reagujú na jej najmenšie zvýšenie. Funkcia zálohovania pomáha nielen v havarijných situáciách, ale aj napríklad pri plánovanej údržbe a oprave klimatizácií.

Jeden z variantov organizácie chladiaceho systému v serverovni s blokom zálohovania a napájaním klimatizácií z oddeleného ističa

Realizácia takéhoto riešenia umožňuje vymeniť filtre, doplniť chladivo do klimatizácií, vykonať zložitejšie operácie v akomkoľvek vhodnom momente, pričom sa naďalej udržiava optimálna mikroklíma v serverovni.

Rotačný blok tiež zabezpečuje striedavú prevádzku klimatizácií a split systémov a v dôsledku toho je celkový čas ich prevádzky približne rovnaký. V dôsledku sa predlžuje medziopravárenský interval a životnosť chladiaceho zariadenia.

Schémy rezervovania klimatizácií

Je možná realizácia rôznych schém zálohovania, ktoré sa označujú ako N+1 a 2N, kde N je počet klimatizácií vykonávajúcich analogickú funkciu v systéme (z anglického «Need» – «Potreba»).

Najjednoduchšia schéma, ktorá predpokladá použitie iba jednej záložnej klimatizácie, – N+1. Ak nie je nastavený rotačný systém, záložná klimatizácia sa zapína iba v havarijných prípadoch a preberá na seba celú záťaž.

V systéme môže byť niekoľko hlavných pracovných klimatizácií a každá z nich má svoju záložnú klimatizáciu, čo sa označuje ako 2N a znamená 100% zálohovanie. Je zrejmé, že čím viac záložných klimatizácií, tým vyššia je odolnosť systému voči poruchám.

Špecifiká montáže na príklade BURR-1

Ako sa vykonáva montáž, ukážeme na konkrétnom príklade. V Rusku sú široko rozšírené riadiace jednotky rotácie a zálohovania BURR-1, pracujúce spoločne so špecializovanými výkonnými jednotkami BIS-1. Počet výkonných jednotiek sa môže líšiť v závislosti od celkového počtu klimatizácií v systéme.

Schéma pripojenia BURR-1 a BIS-1 s prenosom signálov po infračervenom kanáli, s možnosťou koordinácie práce 15 klimatizácií.

Súčasťou balenia BURR-1 je okrem samotného prístroja aj teplotný senzor. Výkonné jednotky sa obstarávajú pre každú klimatizáciu. Sú vybavené IR sondou a obojstrannou samolepiacou podložkou na jej upevnenie. Samostatne sa obstaráva teplotný senzor.

Poznamenávame, že balenie koordinátorov závisí od výrobného závodu a často zahŕňa celú potrebnú sadu teplotných senzorov a pomocných príslušenstiev.

Pred začatím montážnych prác sa zariadenie odpojí od napätia a dodržiavajú sa ďalšie požiadavky bezpečnosti práce.

BURR-1 má plastový kryt, vhodný na inštaláciu na špeciálny kovový profil – DIN lištu, ktorá sa umiestňuje na rozvádzači, vedľa ističov. Na tento účel je vhodná DIN lišta dlhá 3,5 cm.

BIS-1 sa inštaluje nad klimatizáciou alebo priamo na jej kryt s upevnením na samolepiacej obojstrannej podložke. V oblasti vstupu vodiacich žalúzií sa upevňuje teplotný senzor. Práve tu dokáže zachytiť prúd studeného vzduchu a určiť, že klimatizácia je v prevádzkovom stave.

Tiež je v systéme potrebný jeden spoločný externý teplotný senzor, ktorý sa inštaluje v držiaku na stene v serverovni v rovnakej vzdialenosti od klimatizácií. Na tento senzor by nemalo pôsobiť vonkajšie tepelné pôsobenie, napríklad vychádzajúce z radiátorov kúrenia.

Ak je možné zorganizovať elektrické vedenie, riadiacu jednotku BURR-1 je možné inštalovať mimo rozvodne, napríklad na stenu alebo dokonca v susednej miestnosti.

K BURR-1 je priložený pas a podrobný návod, kde sú uvedené odporúčania pre montáž a schémy; jednou z výhod modelu je pripojenie teplotného senzora a elektrického napájania bez nutnosti dodržania polarity.

Sonda vysielača sa inštaluje tak, aby "pozerala" do fotoprijímača klimatizácie zo vzdialenosti najviac 10 cm pri povolenom uhle odklonu 45-60 stupňov.

Dosah prenosu stabilného rádiového signálu je 50 metrov. To znamená, že ide o maximálnu vzdialenosť medzi hlavnou a výkonnou jednotkou. Je vhodné ho znížiť, aby sa znížila úroveň rušenia vychádzajúceho z iných zariadení.

Je potrebné zdôrazniť nasledujúce vlastnosti montáže:

• absencia káblových vedení;
• možnosť rozšírenia systému;
• realizácia rôznych schém zálohovania.

Pri pripájaní rotačného bloku klimatizácií nebude potrebné ťahať kábel na prenos riadiacich signálov, čo okrem iného šetrí miesto v serverovni. Zloženie klimatizačného systému je variabilné.

Do nej je možné zahrnúť rôzny počet klimatizácií, líšiacich sa svojím výkonom. Rozvíjajúc sa a zvyšujúc vybavenosť serverovne, môže spoločnosť podľa potreby zahrnúť do systému nové klimatizácie (celkovo až 15 spotrebičov).

Princíp činnosti bloku rotácie

Počas činnosti s BURR-1 sa prostredníctvom rádiových signálov na frekvencii 433 MHz prenášajú príkazy na výkonné bloky, ktoré zapínajú a vypínajú klimatizácie pomocou infračervených žiaričov v súlade s nastavenými parametrami. Klimatizácie musia byť vybavené fotoprijímačmi. Túto požiadavku spĺňa väčšina moderných modelov vrátane domácich.

Výkonný blok BIS-1M sa zvyčajne inštaluje na stenu priamo nad klimatizáciou, počas prevádzky prijíma rádiové signály z riadiaceho bloku a odosiela príkazy na zapnutie a vypnutie klimatizácie prostredníctvom IR kanála.

Uskutočňuje sa nepretržitý monitoring teplotných snímačov. Porovnaním získaných údajov sa určuje stav každej klimatizácie. Ak je klimatizácia zapnutá a snímač umiestnený na jej žalúziách ukazuje, že na výstupe je zmena teploty menšia ako 2 °C, zapínajú sa rezervné výkony a vydáva sa signál o poruche.

Ako sa vykonáva nastavenie

Na základe používateľom nastavených parametrov riadiaceho modulu rotácie sa klimatizácie zapínajú a vypínajú. Pritom sa dodržiava určené poradie a stanovené časové intervaly.

Pre vstup do ponuky nastavení riadiaceho bloku sa stlačí «Enter». Ak sa nastavenia menia počas prevádzky, v okamihu stlačenia tohto tlačidla môže blok vysielať príkazy podľa predtým nastaveného protokolu. V takom prípade bude potrebné chvíľu počkať a naďalej stláčať «Enter».

Položky ponuky nastavení sú zlúčené do niekoľkých skupín vrátane registrácie výkonných blokov, časových a teplotných parametrov. Informácie o prevádzke systému sa zobrazujú na displeji riadiaceho bloku. Sú prezentované vo forme jasne formulovaných fráz a symbolov. Na displeji je možné vidieť typ odosielaného príkazu a jeho aktuálny stav, čo uľahčuje nastavenie a následnú prevádzku BURR-1.

Pomocou ovládacieho panela sa každej klimatizácii priradí číslo a určí sa jeho účel. Klimatizácie sú zoskupené podľa účelu: rezerva, účastníci rotácie a pod.

Predný panel BURR-1 s LCD displejom a ovládacími tlačidlami, vďaka kompaktným rozmerom zaberá málo miesta v elektrorozvodnej skrini, vďaka premyslenej ergonómii je vhodný na nastavovanie parametrov.

Pomocou vstupného panela sa nastavujú maximálne prípustné hodnoty teploty v serverovni, teplota pripojenia, odpojenia, aktivácie alarmu, ako aj časové parametre týkajúce sa spolupráce a rotácie.

Režim práce vykonávacieho bloku sa určuje podľa zmeny farby a frekvencie blikania diódy umiestnenej v spodnej časti krytu. Napríklad, keď je vykonávací blok v normálnom režime a čaká na príkaz od riadiaceho bloku, jeho LED dióda pomaly bliká zeleným svetlom.

Po prijatí takéhoto príkazu sa na 1-2 sekundy rozsvieti žlté svetlo. Vykonanie príkazu na zapnutie je sprevádzané častým blikaním zelenej farby. Ak dôjde k vypnutiu, LED dióda sa rozsvieti na červeno a tiež často bliká.

Po nastavení parametrov a pri želaní opustiť menu stlačte tlačidlo «ESC». Ak sa 4 minúty nestlačí žiadne tlačidlo, teda ak je úplná nečinnosť, výstup sa vykoná automaticky.

Ak nedochádza k stláčaniu tlačidiel, pretože prebieha záznam príkazu a čaká sa na IR signál, k automatickému výstupu nedôjde. Upozorňujeme, že pri vykonávaní niektorých operácií stlačenie «ESC» spôsobí opustenie menu, pri ktorom sa vykonané zmeny v nastaveniach neuložia.

Bez ohľadu na model je proces nastavenia intuitívny, ako je vidieť na fotografii koordinátora práce klimatizácií SRK-M3 s uvedením ovládacích tlačidiel, senzorov, servisných a informačných LED diód.

Keď je blok v režime nastavení, riadenie rotácie sa pozastaví, aj keď všetky časovače pracujú a odpočítavajú čas fungovania každej skupiny klimatizácií a čas rotácie.

Proces nastavenia riadiaceho modulu rotácie je podrobne opísaný v priloženom návode.

Pravidlá starostlivosti o zariadenie

Aby sa zabezpečila normálna prevádzka a dlhá životnosť, pravidelne sa vykonáva údržba riadiacich a vykonávacích blokov. Raz za 3-4 mesiace sa kontroluje spoľahlivosť upevnenia, kvalita spojení, funkčnosť konektorov. Svorkovnice a vonkajšie povrchy krytov sa podľa potreby čistia od prachu, pričom sa nesmie dostať nečistoty a cudzie predmety.

Faktory výberu a doplnková funkcionalita

Na trhu sú k dispozícii rôzne modely a modifikácie blokov rotácie a rezervovania klimatizácií, ktoré sa od seba líšia:

• podľa charakteristík;
• podľa súboru funkcií;
• podľa spôsobu montáže;
• podľa typu ovládania.

Riadiaci signál môže byť prenášaný nielen infračerveným kanálom, ako pri BURR-1, ale aj vodičmi. Výbava sa líši počtom teplotných senzorov. Samotné senzory môžu pracovať s určitou odchýlkou, od čoho do istej miery závisí rýchlosť odozvy bloku rotácie. Tiež sa venuje pozornosť odchýlke časovača. Tieto a ďalšie údaje musia byť uvedené v sprievodnej dokumentácii.

Pri výbere koordinátora sa zohľadňujú požiadavky na klimatizačný systém, jeho zloženie a konfigurácia. Napríklad pre klimatizácie bez fotoprijímačov je možné vybrať zariadenia s drôtovým typom riadenia. Dôležitým kritériom je funkcionalita zariadenia.

Dnes je možné zakúpiť rotačné bloky so širokou škálou funkcií. Okrem plnenia svojich základných úloh tieto zariadenia automaticky reštartujú klimatizácie, ktorých prevádzka bola prerušená kvôli výpadku elektrického napájania. Nedovoľujú vypnutie klimatizácií, ak človek náhodne dá takýto príkaz z diaľkového ovládača.

Jeden z najjednoduchších rezervných blokov pre dve klimatizácie, vľavo tlačidlá na registráciu a nastavenie, vpravo tlačidlá na prepínanie do pracovného a servisného režimu

Pri pripájaní signalizačných slučiek sa prenášajú správy o havarijných situáciách. Napríklad správa o požiari sa odosiela v prípade, že teplota v serverovni stúpne nad určitú hodnotu (zvyčajne pri 69 °C). Signál môže byť odoslaný na panel požiarnej ochrany, tiež je možné upozornenie personálu prostredníctvom SMS.

Udalosti a údaje z teplotných senzorov sa zaznamenávajú do nezávislých denníkov (logov). Poskytuje sa možnosť diaľkového ovládania cez rozhranie RS485 a Ethernet. Uskutočňuje sa podpora priemyselného komunikačného protokolu Modbus.

Po oboznámení sa s popisom a technickými parametrami zariadenia je vhodné presvedčiť sa o význame jeho funkcionality, aby sa urobil odôvodnený ekonomicky účelný výber.

Je potrebné brať do úvahy, že nepretržitosť chladenia závisí nielen od rezervného bloku, ale aj od samotných klimatizácií. V serverovniach sa používajú precízne, kanálové a nástenné invertorové split-systémy. Najviac žiadaná je posledná možnosť, pretože takéto zariadenia sú výrazne lacnejšie a zaberajú menej miesta.

Nástenné klimatizácie zabezpečujú riadne chladenie serverovní a na rozdiel od precíznych modelov sa môžu používať v priestoroch malej plochy

Pri výbere nástenného klimatizátora sa venuje pozornosť chladiacemu výkonu, ktorý musí zodpovedať tepelným prebytkom, ktoré je potrebné neutralizovať.

Klimatizačný systém musí fungovať v serverovni bez ohľadu na ročné obdobie. Ak je dolná hranica prevádzkovej teploty klimatizácií obmedzená na -10 °C, dodatočne sa kupujú nízkoteplotné súpravy.

Závery a užitočné video k téme

Uvedenie do prevádzky klimatizačného systému s koordinátorom v serverovni:

Rozbalenie a prehľad rotačného bloku pre dve klimatizácie:

Pre nepretržité chladenie serverovne počas celého dňa a vylúčenie porúch zariadení sa používajú bloky rotácie a zálohovania, ktoré zapínajú a vypínajú klimatizácie podľa vopred daného algoritmu. Pri poruche alebo nedostatku výkonu jednej klimatizácie sa okamžite zapne záložná. Vďaka striedavej prevádzke sa predlžuje životnosť klimatizácií.

Zanechávajte, prosím, komentáre v bloku nižšie. Povedzte o vlastných skúsenostiach s inštaláciou a nastavením bloku rotácie pre klimatizačný systém. Zdieľajte užitočné informácie a fotografie k téme článku, pýtajte sa.