Una avería del aire acondicionado de la oficina no supone el cese de labores del personal, ¿o sí? La situación es bastante diferente con las salas de servidores, donde es necesaria una refrigeración por aire ininterrumpida. Al incluir una unidad de rotación del acondicionador de aire en el sistema, se excluye incluso un exceso a corto plazo de los límites de temperatura.
Esta solución evita fallas en el equipo del servidor y crea condiciones para el desempeño estable de las tareas de servicio. Hablaremos sobre cómo organizar un bloque de rotación. Le explicaremos cómo reservar acondicionadores de aire, le mostraremos cómo instalar y configurar el dispositivo.
Indicadores de temperatura del aire en la sala de servidores
Las unidades de rotación se implementan en los sistemas de aire acondicionado de muchos laboratorios, centros de datos, talleres de producción en industrias de alta tecnología. Este es un elemento esencial del equipo de la sala de servidores, que está disponible en casi todas las organizaciones serias.
En la era de la tecnología de la información, incluso las empresas nuevas y en desarrollo tienden a utilizar su propio equipo de servidor para procesar, almacenar e intercambiar datos con socios y clientes.
Se imponen requisitos estrictos sobre el régimen de temperatura en la sala de servidores, cuyo cumplimiento solo es posible si hay dos o más acondicionadores de aire.
Se asigna una sala tecnológica separada, la llamada sala de servidores, para equipos de servidores, donde es necesario mantener las condiciones de funcionamiento especificadas en la documentación técnica del fabricante.En particular, uno de los parámetros más importantes es la temperatura del aire.
Según lo recomendado por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), las salas de servidores deben tener entre 18 °C y 27 °C. La mayoría de las empresas especializadas, como las que brindan servicios de hospedaje, no permiten que la temperatura del aire supere los 24 °C.
Un aumento de la temperatura, aunque sea por poco tiempo, puede provocar una falla en el funcionamiento del equipo del servidor y, para eliminar el accidente, será necesario reemplazar componentes costosos.
Estos límites de temperatura tan estrictos se deben a las características operativas de las computadoras servidor. El sobrecalentamiento local de ciertos dispositivos que componen el servidor provoca su avería. Como resultado, todo se reduce a la pérdida de información importante, interrupciones en los procesos productivos, comerciales, logísticos y, como resultado, a la pérdida de reputación y ganancias.
El servidor moderno está equipado con un sistema interno de disipación de calor. Todos los componentes internos que generan calor durante su funcionamiento se enfrían. Pero es imposible evitar por completo la transferencia de calor debido a fugas en la carcasa. A pesar de los disipadores de calor e incluso del enfriamiento por líquido, la temperatura dentro de la carcasa estará cerca de la temperatura ambiente.
Los siguientes componentes son los más sensibles a las condiciones climáticas de funcionamiento:
- CPU;
- disco duro;
- RAM.
Cuando la temperatura aumenta, los materiales que componen los componentes del disco duro se expanden. Esto conduce a la falla de los discos magnéticos, cabezas, sistemas de posicionamiento. Los problemas del disco duro conllevan la pérdida de información importante.
Para el enfriamiento local de los procesadores del servidor y la memoria RAM, se utilizan radiadores metálicos, pero con un aumento significativo de la temperatura ambiente, no pueden brindar protección contra el sobrecalentamiento.
Los servidores modernos están equipados con dispositivos de memoria de acceso aleatorio equipados con su propio sistema de enfriamiento pasivo (radiadores). Pero la situación no cambia a partir de esto. Los disipadores de calor pueden ahorrar RAM solo con un aumento de temperatura muy breve y leve. Pero con un calentamiento de aire más fuerte, son ineficaces.
El sistema de protección del procesador se activa automáticamente en caso de sobrecalentamiento, lo que provoca el apagado del servidor y la imposibilidad de su funcionamiento normal e ininterrumpido. Muchos microchips, en particular, en los puentes sur y norte, no toleran las altas temperaturas.
No debe esperar que si la temperatura exterior (calle) está en un rango aceptable, puede negarse a enfriar el aire en la sala de servidores.Es necesario tener en cuenta todos los indicadores de liberación de calor y entradas de calor. Así, la potencia térmica de los servidores es el 80-90% de la potencia eléctrica consumida y suele superar 1 kW.
Por lo tanto, el uso de equipos costosos y críticos para el negocio que son sensibles al aumento de temperatura y las fluctuaciones requiere un aire acondicionado debidamente organizado, en el que cada sistema dividido debe funcionar sin problemas.
Objetivo y dispositivo del bloque de rotación
La organización del sistema de enfriamiento mediante la instalación no solo del acondicionador de aire principal, sino también de repuesto, de respaldo, en sí mismo no salva la situación.
Es necesario coordinar el funcionamiento de todos los dispositivos de tal manera que, bajo cualquier condición, la temperatura en la habitación se mantenga estable. Para ello, se utilizan complejos especializados, que a menudo se denominan simplemente emparejadores.
Organización de un sistema de aire acondicionado, incluidos los acondicionadores de aire principal y de respaldo, una unidad de control, dos unidades ejecutoras y tres sensores de temperatura con una conexión de bus para notificación de incendios y emergencias
El complejo estándar incluye una unidad de control y unidades de ejecución. Juntos realizan las siguientes funciones básicas:
- control del sistema;
- cambio de acondicionadores de aire en caso de averías;
- garantizar el funcionamiento secuencial;
- distribución equitativa de las horas de trabajo.
Un sistema confiable de aire acondicionado para salas de servidores consta de al menos dos acondicionadores de aire: principal y de respaldo. Cada uno de ellos, según sus características técnicas, debe ser capaz de mantener las condiciones de temperatura necesarias en la sala de servidores.
Cuando un acondicionador de aire se avería, la unidad de rotación enciende rápidamente la segunda unidad reparable.Al realizar esta función, se activan sensores térmicos que miden la temperatura y reaccionan ante su menor aumento. La función de copia de seguridad ayuda no solo en situaciones de emergencia, sino también, por ejemplo, durante el mantenimiento programado y la reparación de acondicionadores de aire.
Una de las opciones para organizar un sistema de enfriamiento en una sala de servidores con una unidad de respaldo y energía de aire acondicionado de una máquina separada
La implementación de esta solución le permite cambiar filtros, recargar acondicionadores de aire con refrigerante, realizar operaciones más complejas en cualquier momento conveniente, mientras continúa manteniendo un microclima óptimo en la sala de servidores.
El bloque de rotación también asegura el funcionamiento alterno de los acondicionadores de aire y los sistemas split, y como resultado, el tiempo total de su funcionamiento es aproximadamente el mismo. Como resultado, se amplía el período de revisión y la vida útil operativa del equipo de refrigeración.
Esquemas de redundancia de A/C
Es posible implementar varios esquemas de redundancia, que se designan convencionalmente como N + 1 y 2N, donde N es el número de acondicionadores de aire que realizan una función similar en el sistema (del inglés "Need" - "Necessity ").
El esquema más simple, que implica el uso de un solo acondicionador de aire de respaldo, es N + 1. Si el sistema de rotación no está configurado, el aire acondicionado de respaldo se enciende solo en casos de emergencia y se hace cargo de toda la carga.
Puede haber varios acondicionadores de aire principales en funcionamiento en el sistema, y cada uno de ellos tiene un acondicionador de aire de respaldo, que se indica como 2N y significa 100 % redundante. Está claro que cuantos más acondicionadores de aire de respaldo, mayor será la tolerancia a fallas del sistema.
Características de instalación en el ejemplo de BURR-1
Mostraremos cómo se realiza la instalación mediante un ejemplo específico. En Rusia, las unidades de control de rotación y redundancia BURR-1 son ampliamente utilizadas, trabajando en conjunto con unidades ejecutivas especializadas BIS-1.El número de unidades de ejecución puede variar según el número total de acondicionadores de aire en el sistema.
Esquema de conexión BURR-1 y BIS-1 con transmisión de señal infrarroja, con posibilidad de coordinar el funcionamiento de 15 aires acondicionados
Además del propio dispositivo, el paquete BURR-1 incluye un sensor de temperatura. Las unidades de ejecución se compran para cada acondicionador de aire. Equipado con sonda IR y junta autoadhesiva de doble cara para su fijación. El sensor térmico se vende por separado.
Tenga en cuenta que el conjunto completo de emparejadores depende de la planta de fabricación y, a menudo, incluye todo el conjunto necesario de sensores de temperatura y accesorios auxiliares.
Antes de comenzar el trabajo de instalación, el equipo se desactiva, se observan otros requisitos de seguridad.
BURR-1 tiene una caja de plástico, conveniente para la instalación en un perfil metálico especial - un riel DIN, que se coloca en el panel eléctrico, al lado de los disyuntores. Un carril DIN de 3,5 cm es adecuado para este fin.
BIS-1 se instala sobre el acondicionador de aire o directamente en el cuerpo del acondicionador de aire con fijación en una junta autoadhesiva de doble cara. Se fija un sensor de temperatura en la zona de entrada de las persianas de guía. Es aquí donde podrá captar el flujo de aire frío y determinar que el acondicionador de aire está en condiciones de funcionamiento.
El sistema también requiere un sensor de temperatura remoto común, que se instala en un soporte en la pared de la sala de servidores a la misma distancia de los acondicionadores de aire. Este sensor no debe exponerse al calor externo, como el de los radiadores.
Si es posible disponer el cableado eléctrico, la unidad de control BURR-1 se puede instalar fuera de la sala de control, por ejemplo, en la pared o incluso en la habitación contigua.
Se adjunta un pasaporte e instrucciones detalladas a BURR-1, donde se dan recomendaciones de instalación y se dan diagramas, una de las ventajas del modelo es la conexión de un sensor de temperatura y fuente de alimentación sin observar la polaridad.
La sonda emisora se instala de tal manera que "mira" al fotodetector del acondicionador de aire desde una distancia de no más de 10 cm con un ángulo de desviación permitido de 45-60 grados.
El rango de transmisión de una señal de radio estable es de 50 metros. Es decir, esta es la distancia máxima entre las unidades principal y ejecutiva. Es deseable reducirlo para reducir el nivel de interferencia proveniente de equipos de terceros.
Deben destacarse las siguientes funciones de instalación:
- f alta de líneas de cable;
- capacidad de expansión del sistema;
- implementación de diferentes esquemas de reservas.
Al conectar la unidad rotativa de acondicionadores de aire, no es necesario tender un cable para transmitir señales de control, lo que, entre otras cosas, ahorra espacio en la sala de servidores. La composición del sistema de aire acondicionado es variable.
Puede incluir diferente número de aires acondicionados, diferenciándose en su potencia. Al desarrollar y aumentar el equipamiento de la sala de servidores, la empresa, según sea necesario, puede incluir nuevos acondicionadores de aire en el sistema (hasta 15 dispositivos en total).
El principio de funcionamiento del bloque de rotación
En el proceso de trabajo con BURR-1, los comandos se transmiten a través de señales de radio en una frecuencia de 433 MHz a las unidades ejecutivas, que encienden y apagan los acondicionadores de aire mediante emisores de infrarrojos, de acuerdo con las configuraciones. Los acondicionadores de aire deben estar equipados con fotodetectores. Este requisito lo cumplen la mayoría de los modelos modernos, incluidos los domésticos.
La unidad de ejecución BIS-1M generalmente se instala en la pared directamente sobre el acondicionador de aire, durante la operación recibe señales de radio de la unidad de control y transmite comandos para encender y apagar el acondicionador de aire a través del canal IR
Los sensores de temperatura se monitorean continuamente. Al comparar los datos recibidos, se determina el estado de cada acondicionador de aire. Si el acondicionador de aire está encendido y el sensor instalado en sus persianas muestra que el cambio de temperatura en la salida es inferior a 2 C, la energía de reserva se enciende y se activa una alarma.
Cómo configurar
Según la configuración del módulo de control de rotación establecida por el usuario, los acondicionadores de aire se encienden y apagan. Al mismo tiempo, se observa una cierta secuencia e intervalos de tiempo específicos.
Para ingresar al menú de configuración de la unidad de control, presione "Enter" . Si los ajustes se modifican durante el funcionamiento, en el momento en que se pulsa este botón, la unidad puede transmitir comandos utilizando un protocolo previamente configurado. En este caso, tendrás que esperar un poco mientras continúas presionando "Enter" .
Los elementos del menú de configuración se combinan en varios grupos, incluido el registro de unidades de ejecución, parámetros de tiempo y temperatura. La información sobre el funcionamiento del sistema se muestra en la pantalla de la unidad de control. Se presenta en forma de frases y símbolos claramente formulados. En el display se puede ver el tipo de comando transmitido y su estado actual, lo que facilita la configuración y posterior funcionamiento de la BURR-1.
Con la ayuda del panel de control, a cada acondicionador de aire se le asigna un número, se determina su propósito. Los aires acondicionados se agrupan en función de su finalidad: reserva, rotación participantes, etc.
El panel frontal BURR-1 con pantalla LCD y botones de control, debido a su tamaño compacto, ocupa poco espacio en el gabinete del tablero de distribución, gracias a la ergonomía bien pensada, es conveniente para configurar los ajustes
Usando el panel de entrada de datos, configure los límites de temperatura para la sala de servidores, la temperatura de conexión, la temperatura de desconexión, el funcionamiento de la alarma y los parámetros de tiempo relacionados con la colaboración y la rotación.
El modo de funcionamiento de la unidad de ejecución está determinado por el cambio de color y la frecuencia de parpadeo del diodo ubicado en la parte inferior de la caja. Por ejemplo, cuando la unidad de ejecución está en modo normal y esperando un comando de la unidad de control, su LED parpadea lentamente en verde.
Cuando se recibe dicho comando, se enciende una luz amarilla durante 1-2 segundos. La ejecución del comando de encendido va acompañada de un parpadeo rápido del color verde. Si se produce un apagado, el LED se vuelve rojo y también parpadea rápidamente.
Habiendo establecido la configuración y deseando salir del menú, presione el botón "ESC" . Si no presiona los botones durante 4 minutos, es decir, completamente inactivo, la salida se realizará automáticamente.
Si no se presiona ningún botón porque se está grabando un comando y se espera una señal IR, no habrá cierre de sesión automático. Tenga en cuenta que al realizar algunas operaciones, al presionar "ESC" se saldrá del menú, en el que no se guardarán los cambios realizados en la configuración.
Independientemente del modelo, el proceso de configuración es intuitivo, como se puede ver en la foto del coordinador del aire acondicionado SRK-M3, que indica los botones de control, sensores, LED de servicio e información.
Cuando la unidad está en el modo de configuración, el control de rotación se suspende, aunque todos los temporizadores están funcionando, contando el tiempo de funcionamiento de cada grupo de acondicionadores de aire y el tiempo de rotación.
El proceso de configuración del módulo de control de rotación se describe en detalle en las instrucciones adjuntas.
Reglas de cuidado del equipo
Para garantizar un funcionamiento normal y una larga vida útil, se realiza un mantenimiento regular de las unidades de control y ejecución. Una vez cada 3-4 meses, se verifica la confiabilidad de la fijación, la calidad de las conexiones y la capacidad de servicio de los conectores. Los bloques de terminales y las superficies externas de las carcasas deben limpiarse de polvo a medida que se ensucian, evitando que entren en ellos desechos y objetos extraños.
Factores de elección y funcionalidad adicional
Existen en el mercado diferentes modelos y modificaciones de unidades de rotación y redundancia de acondicionadores de aire, que se diferencian entre sí:
- por características;
- por conjunto de funciones;
- por método de instalación;
- por tipo de control.
La señal de control se puede transmitir no solo a través del canal de infrarrojos, como con BURR-1, sino también a través de cables.El conjunto completo difiere en el número de sensores de temperatura. Los propios sensores pueden funcionar con uno u otro error, del que depende, en cierta medida, la velocidad de respuesta de la unidad de rotación. También preste atención al error del temporizador. Estos y otros datos deben especificarse en la documentación adjunta.
Al elegir un emparejador, se tienen en cuenta los requisitos para el sistema de aire acondicionado, su composición y configuración. Entonces, para acondicionadores de aire sin fotodetectores, puede elegir dispositivos con un tipo de control con cable. Un criterio importante es la funcionalidad del dispositivo.
Hoy puedes comprar bloques de rotación con una amplia gama de funciones. Además de realizar sus tareas básicas, estos dispositivos reinician automáticamente los acondicionadores de aire que se han detenido debido a un corte de energía. No permiten apagar los acondicionadores de aire si una persona accidentalmente da tal comando desde el control remoto.
Uno de los bloques de redundancia más simples para dos acondicionadores de aire, botones para registro y configuración a la izquierda, botones para cambiar a modos de operación y servicio a la derecha
Cuando se conectan bucles de alarma, se transmiten mensajes de emergencia. Por ejemplo, se envía un informe de incendio si la temperatura en la sala de servidores supera un determinado valor (normalmente 69 ºC). La señal se puede enviar al departamento de bomberos, también es posible alertar al personal a través de SMS.
Los eventos y los datos de los sensores térmicos se registran en registros no volátiles. Se proporciona la posibilidad de control remoto a través de la interfaz RS485 y Ethernet. Se admite el protocolo de comunicación industrial Modbus.
Después de leer la descripción y las características técnicas del dispositivo, debe estar convencido de la importancia de su funcionalidad para poder tomar una decisión económicamente viable.
Hay que tener en cuenta que la refrigeración ininterrumpida depende no solo de la unidad de respaldo, sino también de los propios aires acondicionados.En las salas de servidores, se utilizan sistemas divididos de inversor de precisión, de canal y montados en la pared. La última opción es la más solicitada, ya que estos dispositivos son mucho más baratos y ocupan menos espacio.
Los acondicionadores de aire montados en la pared brindan un enfriamiento adecuado para las salas de servidores y, a diferencia de los modelos de precisión, se pueden usar en áreas pequeñas
Al elegir un aire acondicionado de pared, preste atención a la capacidad de refrigeración, que debe corresponder al exceso de calor a neutralizar.
El sistema de aire acondicionado debe funcionar en la sala de servidores, independientemente de la temporada. Si el límite inferior de la temperatura de funcionamiento de los acondicionadores de aire se limita a -10 C, se compran kits adicionales de baja temperatura.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Puesta en marcha del sistema de climatización con matcher en la sala de servidores:
Desembalaje y revisión de la unidad rotativa para dos aires acondicionados:
Para el enfriamiento ininterrumpido y las 24 horas del día de la sala de servidores y para evitar fallas en los equipos, se utilizan unidades de rotación y redundancia, que encienden y apagan los acondicionadores de aire de acuerdo con un algoritmo determinado. Si uno de los acondicionadores de aire falla o no tiene energía, el respaldo se enciende inmediatamente. Debido al trabajo variable, la vida útil de los aires acondicionados aumenta.
Por favor, deje sus comentarios en el cuadro de abajo. Cuéntanos tu propia experiencia en la instalación y configuración de una unidad rotativa para un sistema de aire acondicionado. Comparta información útil y fotos sobre el tema del artículo, haga preguntas.