Если с воздухом, поступающим в стойки с оборудованием, все понятно и мы можем принять его температуру равной 22 °С, а влажность — 50%, то с воздухом, выходящим из стоек, не все так просто. Дело в том, что его температура напрямую зависит от температуры оборудования внутри стоек (кстати, именно эта величина будет характеризовать в целом эффективность процесса охлаждения оборудования в стойках, поэтому при написании технического задания заказчик должен указать максимально допустимую температуру оборудования).
Основываясь на нашем многолетнем опыте работы, примем, что средняя максимально допустимая температура оборудования внутри стойки должна составлять не более 40 °С. Тогда, учитывая тот факт, что теплообмен между оборудованием и воздухом протекает не со 100%-ной эффективностью, можно с достаточно большой долей вероятности утверждать, что воздух на выходе из стоек будет иметь следующие параметры: температура — 35 °С, влажность — 30%.
При расчете массового расхода воздуха, необходимого для отвода тепла от одной стойки, принимается во внимание соотношение между количеством тепла, выделяемого одной стойкой (в киловаттах), и разницей энтальпий воздуха на выходе и на входе. (Значения энтальпий определяются по таблицам влажного воздуха.) Проведя соответствующие расчеты, получим значение искомого параметра, равное 0,52 кг/с. Отнеся эту цифру к показателю средней плотности воздуха для заданных диапазонов температуры и относительной влажности, получим объемный расход воздуха через стойку, равный 0,45 м3/с, или 1629 м3/ч. Эти параметры необходимо знать специалистам, непосредственно занимающимся формированием «начинки» стоек. Устанавливаемое в стойки вычислительное (серверное) оборудование, должно иметь соответствующие по производительности вентиляторы, принудительно подающие к нему воздух для охлаждения.
Для дальнейших расчетов предположим, что в нашем ЦОДе используются стойки Rittal TE 7000 с габаритными размерами: 600 * 2000 * 1000 мм. Кроме того, мы принимаем, что стойки устанавливаются на фальшполы со стандартными размерами панелей: 600 * 600 мм. Определив также, что количество стоек в каждом ряду будет равно 10 шт. (всего в проектируемом нами ЦОДе — 60 стоек), нетрудно подсчитать объем воздуха, который необходимо подавать в каждый холодный коридор. Для нагрузки в 10 кВт на стойку он составит 16 290 м3/ч.
С целью экономии площадей, занимаемых холодными и горячими коридорами, выбираем перфорированные панели или вентиляционные решетки с максимальной пропускной способностью, стараясь при этом, чтобы перепад давления на решетки не превышал 50 Па. Данным требованиям соответствуют решетки и перфорированные панели многих производителей. В качестве примера мы приведем технические характеристики двух возможных для использования воздухораспределяющих устройств:
Перфорированная панель фальшпола фирмы Uniflair с 588 отверстиями диаметром 13 мм. Площадь перфорированной поверхности составляет 21,7% площади панели. При перепаде давления в 50 Па такая панель способна пропустить 1700 м3/ч.
Перфорированная панель фальшпола Ventec S36 R28 фирмы Lindner с диаметром отверстий 12 мм. При перепаде давления всего в 20 Па такая панель обеспечивает тот же расход воздуха: 1700 м3/ч.
Исходя из приведенных технических характеристик, определим необходимое число перфорированных панелей фальшпола для холодного коридора, разделив требующийся общий расход воздуха на пропускную способность перфорированной панели и округлив рассчитанные значения до целого числа, кратного пяти, так как в коридоре пять стоек. При этом необходимое количество перфорированных панелей фальшпола для холодного коридора с 10-кВт стойками составляет 10 шт. (два ряда по 5 шт.).
Следует упомянуть, что скорость выхода воздуха из перфорированных панелей фальшпола будет в несколько раз превышать допустимое значение скорости воздуха, регламентируемое Приложением к Инструкции СН 512-78 (до 0,5 м/с). Для соблюдения допустимой скорости воздуха пришлось бы в несколько раз увеличить ширину холодных коридоров, что существенно скажется на стоимости строительства ЦОДа.
Типы компьютерных сетей
