در مقاله ی پیش رو به بررسی پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور، می پردازیم. طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور، فراتر از انتخاب یک کولر گازی ساده است. این فرآیند به دقت و بررسی فنی نیاز دارد، تا محیطی پایدار و مطمئن برای تجهیزات حساس ایجاد کند.
از مهم ترین پارامتر های مؤثر می توان به؛ بار حرارتی تولید شده توسط سرور ها و رک ها، چگالی توزیع گرما در فضا، ابعاد و معماری اتاق و همچنین شرایط آب و هوایی منطقه اشاره کرد. علاوه بر این، رطوبت نسبی، کنترل فشار هوا، سطح صدا، هزینه های اولیه و عملیاتی و امکان توسعه آینده نیز از جمله عواملی هستند.
در ادامه به لیستی از این مولفه ها اشاره می نماییم، مقاله ی ما را از دست ندهید.
جهت کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
ضرورت طراحی سیستم سیستم خنک کننده
در ابتدای مقاله ی پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور، به اهمیت اجرای این تکنیک می پردازیم. ضرورت طراحی دقیق و مهندسی شده سیستم خنک کننده اتاق سرور از آن جا ناشی می شود، که تجهیزات الکترونیکی حساس و پرهزینه موجود در این فضا ها نظیر؛ سرور ها، سوییچ ها و ذخیره ساز ها، در اثر فعالیت مداوم و پردازش های سنگین، مقادیر بسیار قابل توجهی انرژی حرارتی تولید می کنند.
در صورت عدم دفع مؤثر و کنترل شده، در کوتاه مدت موجب کاهش کارایی، افزایش خطای پردازشی و نهایتا خرابی زودرس سخت افزار ها گردد. علاوه بر این، پیامد های ناشی از گرمای بیش از حد تنها به خرابی قطعات محدود نمی شود، بلکه با ایجاد شرایط نامتعادل در محیط، زمینه را برای بروز حوادث غیر قابل جبرانی فراهم می سازد.
با در نظر گرفتن پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور، فضایی ایمن برای نصب و راه اندازی شبکه بر پا سازید. طراحی یک سیستم خنک کننده پایدار، مقرون به صرفه و مطابق با استاندارد های روز، یک عملکرد هوشمندانه برای تضمین تداوم عملیات، حفظ یکپارچگی داده ها و صیانت از دارایی های فناوری اطلاعات سازمان محسوب خواهد شد.
پارامتر های اصلی در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور
طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور، فرآیندی پیچیده و چند بعدی است، که فراتر از انتخاب ساده یک دستگاه سرمایشی قرار می گیرد. این طراحی باید پاسخگوی نیاز های فنی، اقتصادی و عملیاتی خاص یک مرکز داده باشد.
پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور، در حقیقت مجموعه ای از متغیر های به هم پیوسته هستند، که از مرحله محاسبات اولیه بار حرارتی آغاز می شوند و تا ملاحظات مربوط به توسعه آینده و هزینه چرخه عمر گسترش می یابند. یک سیستم بهینه، نتیجه تعادل دقیق بین این عوامل است، که ضمن تامین محیطی پایدار و استاندارد برای تجهیزات حساس از نظر؛ مصرف انرژی، قابلیت اطمینان و مقرون به صرفه بودن نیز در وضعیت مطلوبی قرار دارد. از جمله این عوامل عبارتند از؛
１. بار حرارتی کل و چگالی توان:
مهم ترین و پایه ای ترین پارامتر در طراحی، محاسبه دقیق کل گرمای تولید شده توسط تمامی تجهیزات اتاق سرور شامل؛ سرور ها، سوییچ ها، سیستم های ذخیره سازی، UPS، توزیع برق، بدن پرسنل و نفوذ حرارت از دیوار ها است. این محاسبه باید با در نظر گرفتن پیک بار و نه فقط مصرف نامی با پیش بینی ظرفیت آینده انجام پذیرد.
پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور، متعدد و مختلف هستند. در کنار آن، تحلیل چگالی توان (وات بر متر مربع یا وات بر رک) از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تعیین نمایید، آیا روش های متعارف خنک سازی مبتنی بر هوای اتاق پاسخگو خواهند بود یا نیاز به راهکار های پیشرفته تری مانند؛ خنک سازی متمرکز بر رک یا خنک سازی مایع وجود دارد.
２. معماری و چیدمان اتاق سرور:
ابعاد فیزیکی اتاق، ارتفاع سقف، موقعیت درب ها و پنجره ها، جنس و عایق بندی دیوار ها و کف و به طور ویژه، چیدمان رک ها و تعیین الگوی راهرو های سرد و گرم باید به گونه ای باشد، که از اختلاط هوای سرد خروجی از دستگاه های سرمایشی با هوای گرم خروجی از تجهیزات جلوگیری کرده و یک جریان هوای هدفمند و بدون نقاط داغ را در اطراف تمامی سرور ها ایجاد نماید.
３. شرایط محیطی و اقلیمی منطقه:
بررسی پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور در بهینه سازی فضای کاری شبکه کمک شایانی به کار می کند. دمای خشک و مرطوب، میزان رطوبت نسبی و نوسانات فصلی آب و هوای منطقه محل احداث مرکز داده، به طور مستقیم بر انتخاب نوع تکنولوژی سرمایش تاثیر می گذارد.
به طوری که در مناطق معتدل می توان از سیستم های مبتنی بر خنک سازی با هوای آزاد بهره برد. در مناطق گرم و خشک سیستم های تبخیری غیر مستقیم گزینه ای بهینه بوده و از سوی دیگر در مناطق مرطوب، سیستم های تراکمی یا آبی با کندانسور هواخنک، تنها راهکار عملی باشند.
４. قابلیت اطمینان و افزونگی:
پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور را جدی بگیرید. با توجه به نقش حیاتی خدمات ارائه شده از مرکز داده، سطح مورد انتظار در دسترس بودن بر اساس استاندارد های ملی و بین المللی تعیین می شود، که طراحی سیستم سرمایش را تحت تاثیر قرار می دهد.
به این معنا که برای سطوح بالاتر باید تمهیداتی مانند؛ نصب واحد های سرمایشی اضافه، مسیر های برق مستقل و حتی مسیر های توزیع آب یا مبرد جداگانه در نظر بگیرید، تا خرابی یا سرویس دهی هر یک از اجزا، منجر به توقف کلی عملیات نگردد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر تماس بگیرید
５. راندمان انرژی و هزینه چرخه عمر:
انتخاب نوع سیستم سرمایش و نیز اجزای آن (کمپرسور، پمپ، فنها با درایو متغیر) باید با محاسبه شاخصه ای راندمان مانند؛ PUE و تحلیل هزینه های چرخه عمر همراه باشد. یک سیستم با قیمت خرید پایین تر به دلیل مصرف انرژی بسیار بالا یا نیاز به تعمیرات مکرر، در دراز مدت هزینه های گزافی را به بهره بردار تحمیل می کند.
６. قابلیت مدیریت، مانیتورینگ و توسعه پذیری آینده:
پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور مرتبط به قابلیت مدیریت و توسعه پذیری آینده است. سیستم طراحی شده باید قابلیت یکپارچه شدن با سیستم های مدیریت مرکز داده برای پایش لحظه ای پارامتر هایی مانند؛ دما، رطوبت، مصرف انرژی و وضعیت عملکرد اجزا را دارا باشد.
از سوی دیگر، انعطاف پذیری کافی برای تطابق با افزایش بار حرارتی ناشی از؛ نسل های آینده سرور های پر تراکم یا تغییر در چیدمان رک ها را بدون نیاز به تغییرات اساسی و پرهزینه در زیرساخت سرمایش فراهم آورد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
دمای استاندارد اتاق سرور باید چقدر باشد؟
پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور را در ثتبیت و کنترل دمای محیط به کاربر کمک می نماید. بر اساس آخرین دستورالعمل ها و توصیه های فنی انجمن معتبر مهندسان گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع آمریکا، بهترین و ایمن ترین بازه دمایی برای عملکرد پایدار و بهینه تجهیزات اتاق سرور، حفظ دمای هوای ورودی به تجهیزات در محدوده 18 تا 27 درجه سانتیگراد می باشد.
این بازه گسترده، انعطاف لازم را به مدیران مراکز داده می دهد، تا با در نظر گرفتن عواملی همچون؛ سطح بار حرارتی، نوع و نسل تجهیزات، الگوی چیدمان رک ها و استراتژی های بهینه سازی مصرف انرژی، نقطه ای خاص را در این طیف به عنوان ستپوینت سیستم خود انتخاب نمایند.
در کنار این پارامتر حیاتی، حفظ رطوبت نسبی در محدوده 40 تا 60 درصد نیز جهت جلوگیری از تخلیه الکترواستاتیک در سطوح پایین تر رطوبت و نیز جلوگیری از تشکیل میعان و خوردگی در سطوح بالاتر، از اصول غیر قابل اغماض در ایجاد یک محیط استاندارد برای زیرساخت فناوری اطلاعات محسوب می شود.
پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور، شبکه ای پایدار برای محافظت از سیستم های الکتریکی مهیا می سازند. برخی از ارائه دهندگان بزرگ خدمات ابری مانند؛ گوگل با استناد به تحقیقات داخلی خود، امکان کارکرد تجهیزات در دمای حتی بالاتر از این محدوده را نیز تایید کرده اند. اما این رویکرد معمولا مستلزم استفاده از سخت افزار های خاص، طراحی بسیار پیشرفته جریان هوا و پذیرش سطح معینی از ریسک است.
سخن آخر
در مقاله ی بالا درباره پارامتر های موثر در طراحی سیستم خنک کننده اتاق سرور توضیح دادیم. طراحی و نگهداری سیستم سرمایش اتاق سرور عاملی کلیدی در پایداری، کارایی و امنیت زیرساخت دیجیتال شما است.
جهت طراحی ایمن دیتاسنتر از کارشناسان ما در مجموعه بزرگ آماد سیستم یاری بجویید. آن ها مسئولیت طراحی و بهینه سازی عملکرد سخت افزار ها و نرم افزار ها بر عهده می گیرند.
سوالات متداول
１. آیا می توان از کولر های معمولی اداری برای خنک کردن اتاق سرور استفاده کرد؟
خیر، سیستم های تهویه مطبوع معمولی برای بار های حرارتی پایین و ساعات کاری محدود طراحی شده اند و فاقد دقت کنترل دما و رطوبت، قابلیت کارکرد مداوم 24 ساعته و افزونگی لازم برای محیط حساس اتاق سرور هستند.
２. محاسبه ظرفیت مورد نیاز سیستم سرمایش بر چه اساس انجام می شود؟
پایه این محاسبه، تعیین کل بار حرارتی است، که مجموع گرمای تولید شده توسط سرور ها، تجهیزات شبکه، UPS، روشنایی و حتی افراد حاضر در اتاق را شامل می شود. این محاسبه باید با در نظر گرفتن ظرفیت آینده و با استفاده از نرم افزار های تخصصی یا فرمول های استاندارد انجام پذیرد.
３. مهمترین نشانه های ناکارآمدی سیستم سرمایش موجود چیست؟
وجود نقاط داغ در رک ها، نوسان های مکرر دما و رطوبت، روشن شدن مداوم هشدار دمای سرور ها، افزایش غیرعادی قبض برق و نیز فعال شدن دائمی فن های سرور ها از نشانه های بارز ناکارآمدی سیستم و نیاز به بازنگری در طراحی یا ظرفیت آن است.