هر آن‌چه درباره سیستم سرمایش اتاق سرور باید بدانید…

در این مقاله از وبسایت جهان تهویه اعتماد، به موضوعی بسیار پراهمیت و حساس، به نام سیستم سرمایش اتاق سرور (Data Center Cooling System) پرداخته‌ایم.

همان‌طور که می‌دانید، سیستم‌های خنک کننده و تهویه مطبوع در صنایع مختلف به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. از جمله‌ آن‌ها می‌توان به سیستم‌های اتاق تمیز (Clean Room)، فن کویل‌ها، برج‌های خنک کننده و هواسازهای هایژنیک اشاره کرد.

از دیگر سیستم‌های حائز اهمیت در حوزه فعالیت شرکت جهان تهویه اعتماد، سیستم‌های خنک کننده دیتا سنتر است که در ادامه این مقاله، آن را معرفی و سازوکار آن را برای شما شرح داده‌ایم.

اتاق سرور چیست و چرا به سیستم سرمایشی (خنک کننده) نیاز دارد؟

پیش از پرداختن به سیستم‌ سرمایش اتاق سرور، مفهوم اتاق سرور (دیتا سنتر) را بیان می‌کنیم.

به بیان ساده، اتاق سرور یا دیتا سنتر، فضایی است که باهدف حفظ و نگهداری سرورها، روترها، سوییچ‌ها و دیگر تجهیزات مربوطه ساخته می‌شود تا شرایط فیزیکی و محیطی ایده‌آلی برای عملکرد سرورها فراهم شود.

سرورها برای هر سازمان حکم قلب تپنده را دارند، چرا که وظیفه سرویس‌دهی به کارکنان را داشته و درصورت ایجاد چالش در کار آن‌ها، روند کاری کل سازمان با اختلال مواجه می‌شود. دیتا سنترها در مقیاس‌های کوچک برای سازمان‌های کوچک‌تر تا اندازه‌هایی حیرت‌انگیز برای غول‌های تکنولوژی همچون اپل و گوگل به‌کار می‌روند. با توجه به این اهمیت بالا، اتاق سرور باید محلی استاندارد و دارای شرایطی ویژه باشد تا ریسک هرگونه مشکل در کار سرورها به صفر نزدیک شود. سیستم سرمایش اتاق سرور (دیتا سنتر) از مهمترین قسمت‌های تاسیسات اتاق سرور محسوب می‌شود.

چرا سیستم سرمایش برای اتاق سرور اهمیت بالایی دارد؟

سیستم خنک کننده دیتا سنتر با هدف خنک‌‌سازی این اتاق تعبیه می‌شود. تجهیزات حساسی در اتاق سرور وجود دارند و در اثر کار مداوم به تولید حرارت می‌پردازند، از این رو بالا رفتن دما بیش از حد استاندارد باعث اختلال در عملکرد آن‌ها خواهد شد. حرارت بالای این اجزا درصورت مهار نشدن با سیستم خنک کننده اتاق سرور، می‌تواند موجب آتش‌سوزی نیز بشود.

به‌طور میانگین، انرژی الکتریکی مصرفی در یک دیتا سنتر معمولی که منجر به تولید این گرما می‌شود به شرح زیر است:

• 50% برای تجهیزات IT

• 35% برای سیستم خنک کننده دیتا سنتر

• 10% برای زیرساخت‌های الکتریکی و پشتیبانی

• 5% برای روشنایی

باتوجه به این میزان تقسیم انرژی مصرفی، می‌توان به اهمیت سیستم سرمایش اتاق سرور پی برد.

در ادامه ممکن است پرسشی برای شما ایجاد شود:

دما تا چه مقدار برای خنک‌سازی دیتا سنتر باید کاهش یابد؟

در مقاله‌ای که به قلم کوین هلسین، نویسنده ژورنال انستیتو آپ‌تایم منتشر شده است در پاسخ گفته است:

به حدی سرد است که برای ورود به برخی دیتا سنترها، باید ژاکت خود را بردارید!

از طرفی، به توصیه انجمن مهندسین تبرید و تهویه مطبوع آمریکا (ASHRAE)، دیتا سنتر به 3 کلاس کلی و 4 زیر کلاس تقسیم میشود و شرایط اتاق باید در بازه های تعریف شده قرار گیرد.

کلاس A1: دمای خشک اتاق بین 15 تا 32 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی 20% و نقطه شبنم 12-  درجه سانتیگراد تا رطوبت نسبی 80% و نقطه شبنم 17 درجه سانتیگراد باشد.

کلاس A2: دمای خشک اتاق بین 10 تا 35 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی 20% و نقطه شبنم 12-  درجه سانتیگراد تا رطوبت نسبی 80% و نقطه شبنم 21 درجه سانتیگراد باشد.

کلاس A3: دمای خشک اتاق بین 5 تا 40 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی 8% و نقطه شبنم 12-  درجه سانتیگراد تا رطوبت نسبی 85% و نقطه شبنم 24 درجه سانتیگراد باشد.

کلاس A4: دمای خشک اتاق بین 5 تا 45 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی 8% و نقطه شبنم 12-  درجه سانتیگراد تا رطوبت نسبی 90% و نقطه شبنم 24 درجه سانتیگراد باشد.

کلاس B: دمای خشک اتاق بین 5 تا 35 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی بین 8 تا 80% و نقطه شبنم حداکثر 28 درجه سانتیگراد باشد.

کلاس C: دمای خشک اتاق بین 5 تا 40 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی بین 8 تا 80% و نقطه شبنم حداکثر 28 درجه سانتیگراد باشد.

برای کلاس A اگر اطلاعات دقیقی در دسترس نبود در حالت کلی

دمای خشک اتاق بین 18 تا 27 درجه سانتیگراد و همچنین رطوبت نسبی 60% و نقطه شبنم بین  9-  درجه سانتیگراد تا 15 درجه سانتیگراد باشد.

سیستم سرمایش اتاق سرور چگونه کار می‌کند؟

در ادامه این مقاله از وب‌سایت جهان تهویه اعتماد، انواع روش‌هایی که سیستم‌های خنک کننده دیتا سنتر از آن استفاده می‌کنند را توضیح داده‌ایم.

به‌طور کلی فرآیند خنک سازی دیتا سنتر به مراحل زیر تقسیم می شود:

• خنک‌سازی سرور با مهار گرمای تولیدی تجهیزات

• خنک‌سازی فضا با از بین بردن گرما در فضا

• انتقال حرارت با هدایت گرما از طریق خنک‌سازی در خارج از دیتا سنتر

• خنک‌سازی مایع و برگرداندن مایع به سیستم

روش‌های خنک‌ سازی اتاق سرور

استفاده از هوای خنک (Air Cooling)

در این روش خنک سازی که به روش خنک‌سازی هوایی معروف است، از شیوه‌ سرمایشی مانند یخچال استفاده می‌شود. یعنی هوا وارد مسیری مارپیچ شده و پس از خنک شدن، به سمت پنل‌های سرمایشی دیتا سنتر روانه می شود. از سوی دیگر هوای گرم به بیرون از اتاق سرور هدایت می‌شود.

دیتا سنترهای قدیمی و یا کوچک، برای سایلان متمادی از روشی به نام Raised Floor (طبقه مرتفع) برای خنک‌سازی هوایی استفاده می‌کردند. در این روش هوای سرد ایجاد شده از تهویه اتاق کامپیوتر (CRAC or CRAH) هوای قسمت زیرین طبقه‌های مرتفع را تحا فشار قرار می‌دهد.

با توجه به شکل، کاشی‌ها یا کفپوش‌های سوراخ داری که در کف تعبیه‌ می‌شوند، به عنوان مسیری برای خروج هوای سرد و ورود به فضای اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرند.  پس از عبور از سرورها، هوای گرم شده به CRAC یا CRAH باز می‌گردد تا خنک شود. نقطه قوت این سیستم خنک کننده برای دیتا سنترها، استفاده از روش ساده و بدون پیچیدگی بود.