Blokrotation af klimaanlæg: enhed, regler for tilslutning og indstilling af modulet

Et klimaanlægsnedbrud på kontoret medfører ikke nødvendigvis, at personalet stopper arbejdet, gør det? Forholdene er helt anderledes i serverrum, hvor uafbrudt luftkøling er nødvendig. Ved at inkludere en rotationsblok for klimaanlæg i systemet undgås selv kortvarige overskridelser af de maksimale temperaturgrænser.

En sådan løsning forhindrer nedbrud af serverudstyr og skaber betingelser for stabil udførelse af serviceopgaver. Vi vil fortælle, hvordan man organiserer en rotationsblok. Vi forklarer, hvordan man reserverer klimaanlæg, og giver vejledning i installation og opsætning af enheden.

Temperaturindikatorer for luft i serverrum

Rotationsblokke er implementeret i klimaanlægssystemer i mange laboratorier, datacentre, produktionshaller i videnskabsintensive industrier. Det er et uundværligt element i udstyret i serverrum, som findes i næsten alle seriøse organisationer.

I informationsteknologiens tidsalder stræber selv nye, voksende virksomheder efter at bruge deres eget serverudstyr til at behandle, opbevare og udveksle data med partnere og kunder.

Der stilles strenge krav til temperaturforholdene i serverrummet, som kun kan opfyldes med to eller flere klimaanlæg

Til serverudstyr afsættes et separat teknisk rum, det såkaldte serverrum, hvor det er nødvendigt at opretholde de driftsbetingelser, der er angivet i den tekniske dokumentation fra producenten. Især er lufttemperaturen en af de vigtigste parametre.

Ifølge anbefalingen fra American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) bør temperaturen i serverrum være mellem 18 °C og 27 °C. De fleste specialiserede virksomheder, f.eks. dem der tilbyder hostingtjenester, tillader ikke, at lufttemperaturen stiger over 24 °C.

Selv en kortvarig temperaturstigning kan forårsage fejl i serverudstyr, og for at afhjælpe fejlen vil det kræve udskiftning af dyre komponenter.

De så strenge temperaturgrænser skyldes servercomputernes driftsmæssige egenskaber. Lokal overophedning af visse enheder i serveren fører til nedbrud. I sidste ende resulterer det i tab af vigtige data, forstyrrelser i produktions-, kommercielle og logistiske processer, og dermed tab af omdømme og indtjening.

Moderne servere er udstyret med et internt varmeafledningssystem. Alle interne komponenter, der udvikler varme under drift, køles ned. Men det er umuligt helt at undgå varmeudveksling på grund af kabinettets utæthed. På trods af køleplader og endda væskekøling vil temperaturen inde i kabinettet være tæt på omgivelsestemperaturen.

Følgende komponenter er mest følsomme over for klimatiske driftsforhold:

• centralprocessoren;
• harddisken;
• RAM'en.

Ved temperaturstigning udvider materialerne, som harddiskens komponenter er fremstillet af, sig. Dette fører til fejl på magnetplader, læse-/skrivehoveder og positionssystem. Problemer med harddisken kan medføre tab af vigtige data.

Til lokal køling af serverprocessorer og RAM anvendes metalkøleplader, men ved markant stigning i omgivelsestemperaturen kan de ikke beskytte mod overophedning.

I moderne servere installeres RAM-enheder med eget passivt kølesystem (radiatorer). Men situationen ændres ikke af dette. Radiatorer kan kun redde RAM ved meget kortvarige og ubetydelige temperaturstigninger. Ved kraftigere luftopvarmning er de ineffektive.

Processorens beskyttelsessystem reagerer automatisk på overophedning, hvilket fører til serverens nedlukning og umuliggør normal, uafbrudt drift. Mange mikrochips tåler heller ikke høje temperaturer, især dem på sydbroen og nordbroen.

Man skal ikke regne med, at hvis udetemperaturen ligger inden for et acceptabelt interval, kan man undlade luftkøling i serverrummet. Man skal tage hensyn til alle varmeudviklingstal og varmetilførsler. Serverens termiske effekt udgør 80-90% af den forbrugte elektriske effekt og overstiger ofte 1 kW.

Således kræver brugen af dyrt og vigtigt udstyr til forretningsopgaver, som er følsomt over for temperaturstigninger og -svingninger, et korrekt organiseret klimaanlæg, hvor hvert split-system skal fungere uden afbrydelser.

Formål og opbygning af rotationsblok

Organiseringen af kølesystemet ved at installere ikke kun primære, men også reserve- og backup-klimaanlæg redder ikke i sig selv situationen.

Det er nødvendigt at koordinere alle enheders arbejde, så temperaturen i lokalet forbliver stabil under alle forhold. Til dette formål anvendes specialiserede komplekser, som ofte blot kaldes koordinatorer.

Organisering af et klimaanlægssystem, der omfatter en primær og en reserveklimaanlæg, en kontrolenhed, to aktuatorenheder og tre temperatursensorer med tilslutning af en bus til brand- og nødalarm.

Et standardkompleks omfatter en kontrolenhed og aktuatorenheder. Sammen udfører de følgende grundlæggende funktioner:

• overvågning af systemets drift;
• omkobling af klimaanlæg ved fejl;
• sikring af skiftende drift;
• jævn fordeling af arbejdstimer.

Et pålideligt klimaanlægssystem til et serverrum består af mindst to klimaanlæg: et primært og et reserve. Hver af dem skal ifølge deres tekniske specifikationer være i stand til at opretholde de nødvendige temperaturforhold i serverrummet.

Når et klimaanlæg går i stykker, aktiverer rotationsenheden straks det andet, fungerende, apparat. Under denne funktion anvendes temperatursensorer, der måler temperaturen og reagerer på selv den mindste stigning. Reservefunktionen hjælper ikke kun i nødsituationer, men også for eksempel ved planlagt vedligeholdelse og reparation af klimaanlæg.

En af mulighederne for organisering af kølesystemet i et serverrum med en reserveenhed og strømforsyning til klimaanlæg fra en separat afbryder

Implementering af en sådan løsning gør det muligt at udskifte filtre, påfylde klimaanlæg med kølemiddel, udføre mere komplekse operationer på et hvilket som helst passende tidspunkt, mens man fortsætter med at opretholde et optimalt mikroklima i serverrummet.

Rotationsenheden sikrer også skiftende drift af klimaanlæg og split-systemer og som følge heraf er deres samlede driftstid omtrent den samme. Dette forlænger vedligeholdelsesintervallet og levetiden for køleudstyret.

Redundansdiagrammer for klimaanlæg

Det er muligt at implementere forskellige reservediagrammer, som betegnes som N+1 og 2N, hvor N er antallet af klimaanlæg, der udfører en lignende funktion i systemet (fra engelsk "Need" – "Nødvendighed").

Det enkleste diagram, der indebærer brug af kun ét reserveklimaanlæg, er N+1. Hvis rotationssystemet ikke er konfigureret, aktiveres reserveklimaanlægget kun i nødsituationer og overtager hele belastningen.

Systemet kan have flere primære arbejdende klimaanlæg, og hver af dem har et reserveklimaanlæg, hvilket betegnes som 2N og betyder 100% redundans. Det er klart, at jo flere reserveklimaanlæg, desto højere er systemets fejltolerance.

Monteringsspecifikationer med BURR-1 som eksempel

Vi viser, hvordan monteringen udføres med et konkret eksempel. I Rusland er rotations- og redundansstyringsenhederne BURR-1 udbredte, som arbejder sammen med specialiserede udførelsesenheder BIS-1. Antallet af udførelsesenheder kan variere afhængigt af det samlede antal klimaanlæg i systemet.

Tilslutningsskema for BURR-1 og BIS-1 med signaloverførsel via infrarød kanal, med mulighed for at koordinere 15 klimaanlæg.

I BURR-1-pakken indgår ud over selve enheden en temperatursensor. Udførelsesenheder købes til hvert klimaanlæg. De leveres med en IR-sonde og en dobbeltsidet selvklæbende pude til fastgørelse. En termoføler købes separat.

Bemærk, at koordinatorernes medfølgende udstyr afhænger af producenten og inkluderer ofte hele det nødvendige sæt termofølere og tilbehør.

Inden monteringsarbejdet påbegyndes, afbrydes strømmen til udstyret, og andre sikkerhedskrav overholdes.

BURR-1 har et plastikhus, der er praktisk at montere på en speciel metalprofil – DIN-skinne, som placeres på eltavlen, ved siden af sikringsautomater. En DIN-skinne på 3,5 cm er velegnet til formålet.

BIS-1 monteres over klimaanlægget eller direkte på klimaanlæggets kabinet med fastgørelse på en dobbeltsidet selvklæbende pude. Temperatursensoren fastgøres i området ved indgangen til de dirigerende lameller. Netop her kan den opfange den kolde luftstrøm og bestemme, at klimaanlægget er i drift.

Derudover er der brug for en fælles ekstern termoføler i systemet, som monteres i en holder på væggen i serverrummet i lige afstand fra klimaanlæggene. Denne sensor må ikke udsættes for ekstern varmepåvirkning, f.eks. fra radiatorer.

Hvis det er muligt at arrangere ledningsføringen, kan styreenheden BURR-1 installeres uden for eltavlen, f.eks. på væggen eller endda i et tilstødende rum.

Til BURR-1 medfølger et datablad og en detaljeret vejledning med monteringsanbefalinger og diagrammer. En af modellens fordele er, at termoføleren og strømforsyningen tilsluttes uden at overholde polaritet.

Sendersonden monteres, så den 'peger' mod klimaanlæggets fotomodtager i en afstand på højst 10 cm med en tilladt afvigelsesvinkel på 45-60 grader.

Afdækningen for stabil radiosignaloverførsel er 50 meter. Det vil sige, det er den maksimale afstand mellem hoved- og udførelsesenhederne. Det er ønskeligt at reducere denne afstand for at mindske interferensniveauet fra eksternt udstyr.

Følgende monteringsegenskaber skal fremhæves:

• ingen kabelføringer;
• mulighed for systemudvidelse;
• realisering af forskellige redundansskemaer.

Når rotationsenheden til klimaanlæggene tilsluttes, behøver man ikke at trække et kabel til overførsel af styresignaler, hvilket blandt andet sparer plads i serverrummet. Sammensætningen af klimaanlægssystemet er variabel.

Man kan inkludere et varierende antal klimaanlæg med forskellig effekt. Efterhånden som virksomheden udvikler sig og udstyrer serverrummet, kan den efter behov tilføje nye klimaanlæg til systemet (op til 15 enheder).

Funktionsprincip for rotationsblok

Under drift med BURR-1 overføres kommandoer via radiosignaler på 433 MHz til eksekveringsenheder, som tænder og slukker klimaanlæggene ved hjælp af infrarøde sendere i overensstemmelse med de indstillede konfigurationer. Klimaanlæggene skal være udstyret med fotomodtagere. De fleste moderne modeller, herunder husholdningsmodeller, opfylder dette krav.

Eksekveringsenheden BIS-1M monteres normalt på væggen direkte over klimaanlægget. Under drift modtager den radiosignaler fra styreenheden og sender kommandoer til tænd/sluk af klimaanlægget via IR-kanalen.

Der udføres kontinuerlig overvågning af temperatursensorer. Ved at sammenligne de indhentede data bestemmes status for hvert klimaanlæg. Hvis klimaanlægget er tændt, og sensoren monteret på dets lameller viser, at temperaturændringen ved udløbet er mindre end 2 °C, aktiveres reservekapaciteten, og der afgives et alarmsignal.

Hvordan opsætningen udføres

Baseret på de af brugeren indstillede konfigurationer i rotationsstyremodulet tændes og slukkes klimaanlæggene. Der overholdes en bestemt rækkefølge og specificerede tidsintervaller.

For at gå ind i indstillingsmenuen på styreenheden trykkes på 'Enter'. Hvis indstillingerne ændres under drift, kan enheden på tryktidspunktet sende kommandoer efter en tidligere protokol. I så fald skal man vente lidt, mens man fortsætter med at trykke på 'Enter'.

Indstillingsmenupunkterne er samlet i flere grupper, herunder registrering af eksekveringsenheder, tids- og temperaturparametre. Systemets driftsinformation vises på styreenhedens display. Det præsenteres i form af klart formulerede sætninger og symboler. På displayet kan man se typen af den overførte kommando og dens aktuelle status, hvilket letter konfiguration og efterfølgende drift af BURR-1.

Via kontrolpanelet tildeles hvert klimaanlæg et nummer, og dets formål bestemmes. Klimaanlæggene grupperes efter formål: reserve, rotationsdeltagere osv.

Frontpanelet på BURR-1 med LCD-display og kontrolknapper, på grund af kompakte dimensioner optager det lidt plads i el-tavleskabet, og takket være gennemtænkt ergonomi er det nemt at indstille konfigurationer.

Brug datainputpanelet til at indstille de maksimalt tilladte temperaturværdier i serverrummet, tænd-/sluktemperaturen, alarmudløsningstemperaturen samt tidsparametre vedrørende samarbejde og rotation.

Arbejdstilstanden for udførelsesblokken bestemmes af farve- og blinkfrekvensændringen af den diode, der er placeret i bunden af kabinettet. For eksempel, når udførelsesblokken er i normal tilstand og venter på en kommando fra styreblokken, blinker dens LED langsomt med grønt lys.

Når en sådan kommando modtages, lyser den gult i 1-2 sekunder. Udførelsen af en tændkommando ledsages af hyppigt grønt blink. Hvis der slukkes, lyser LED'en rødt og blinker også hyppigt.

Når indstillingerne er foretaget, og du vil forlade menuen, tryk på knappen 'ESC'. Hvis der ikke trykkes på nogen knap i 4 minutter, dvs. fuldstændig inaktivitet, vil menuen forlades automatisk.

Hvis der ikke trykkes på nogen knapper, fordi der optages en kommando og der ventes på et IR-signal, vil menuen ikke forlades automatisk. Bemærk, at under visse operationer vil tryk på 'ESC' medføre, at menuen forlades, og de ændringer, der er foretaget i indstillingerne, ikke gemmes.

Uanset model er indstillingsprocessen intuitiv, som det ses på billedet af klimaanlægskoordinatoren SRK-M3 med angivelse af betjeningsknapper, sensorer, service- og informations-LED'er.

Når blokken er i indstillingsmodus, sættes rotationsstyringen på pause, selvom alle timere stadig kører og tæller driftstiden for hver klimaanlægsgruppe og rotationstiden.

Indstillingsprocessen for rotationsstyringsmodulet er detaljeret beskrevet i den medfølgende vejledning.

Vedligeholdelsesregler for udstyr

For at sikre normal drift og lang levetid skal der jævnligt udføres vedligeholdelse af styre- og udførelsesblokkene. Hver 3-4 måned kontrolleres monteringssikkerheden, tilslutningskvaliteten og stikkenes funktion. Klemrækker og ydre overflader af kabinetter skal renses for støv efter behov, og der må ikke komme affald eller fremmedlegemer på dem.

Udvælgelseskriterier og ekstra funktionalitet

På markedet findes forskellige modeller og varianter af rotations- og reserveblokke til klimaanlæg, som adskiller sig fra hinanden:

• efter specifikationer;
• efter funktionssæt;
• efter monteringsmetode;
• efter styringstype.

Styresignalet kan overføres ikke kun via infrarød kanal som på BURR-1, men også via ledninger. Udsyret adskiller sig i antallet af temperatursensorer. Selve sensorene kan arbejde med en vis præcision, hvilket til en vis grad påvirker rotationsblokkens reaktionstid. Der lægges også vægt på timerens præcision. Disse og andre data skal fremgå af den medfølgende dokumentation.

Når du vælger en koordinator, tages hensyn til kravene til klimaanlægget, dets sammensætning og konfiguration. For klimaanlæg uden fotomodtagere kan du vælge enheder med ledningsbetjening. Et vigtigt kriterium er enhedens funktionalitet.

I dag kan du købe rotationsenheder med et bredt sæt funktioner. Ud over at udføre deres hovedopgaver genstarter disse enheder automatisk klimaanlæg, der er stoppet på grund af strømsvigt. De forhindrer, at klimaanlæg slukkes, hvis en person ved et uheld giver en sådan kommando fra fjernbetjeningen.

En af de enkleste reserveenheder til to klimaanlæg, til venstre er knapper til registrering og indstilling, til højre er knapper til skift mellem drifts- og servicetilstand.

Ved tilslutning af alarmkredsløb sendes meddelelser om nødsituationer. For eksempel sendes en brandmeddelelse, hvis temperaturen i serverrummet stiger over en bestemt værdi (normalt ved 69 °C). Signalet kan sendes til brandalarmpanelet, og der er også mulighed for at alarmere personale via SMS.

Hændelser og data fra temperatursensorer registreres i ikke-flygtige logfiler. Der gives mulighed for fjernstyring via RS485- og Ethernet-grænseflader. Der understøttes industriel kommunikationsprotokol Modbus.

Når du har læst beskrivelsen og de tekniske specifikationer af enheden, bør du overbevise dig om vigtigheden af dens funktionalitet for at kunne træffe et økonomisk fornuftigt valg.

Du skal være opmærksom på, at uafbrudt køling ikke kun afhænger af reserveenheden, men også af selve klimaanlæggene. I serverrum bruges præcisions-, kanal- og vægmonterede inverter split-systemer. Den sidste mulighed er mest efterspurgt, da sådanne enheder er betydeligt billigere og fylder mindre.

Vægmonterede klimaanlæg sikrer ordentlig køling af serverrum og kan i modsætning til præcisionsmodeller bruges i små rum.

Når du vælger et vægmonteret klimaanlæg, lægger man vægt på kølekapaciteten, som skal svare til de varmeoverskud, der skal neutraliseres.

Klimaanlægget skal fungere i serverrummet uanset årstid. Hvis den nedre grænse for klimaanlæggenes driftstemperatur er begrænset til -10 °C, skal der købes lavtemperatursæt.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Idriftsættelse af klimaanlægssystemet med koordinator i serverrummet:

Udpakning og gennemgang af rotationsenheden for to klimaanlæg:

For uafbrudt, døgnåben køling af serverrummet og for at undgå udstyrsfejl bruges rotations- og reserveenheder, som tænder og slukker for klimaanlæggene efter en given algoritme. Hvis et af klimaanlæggene svigter eller mangler kapacitet, tændes reserven straks. Den skiftende drift forlænger klimaanlæggenes levetid.

Efterlad venligst kommentarer i boksen nedenfor. Fortæl om din egen erfaring med installation og opsætning af rotationsenheden til klimaanlæg. Del nyttig information og billeder om emnet, stil spørgsmål.