- Почему серверной нужен холод и зимой
- Гидроудар: как жидкий фреон губит компрессор при пуске
- Регулятор давления конденсации: зачем тормозить вентилятор
- Плавно или ступенчато
- Подогрев картера: тёплое масло без хладагента
- Замёрзший дренаж: вода на стойках
- До каких температур работает зимний комплект
- Частое заблуждение: «с зимним комплектом кондиционер будет греть в мороз»
- Что проверить в своей серверной
Серверы греются одинаково в июле и в январе, поэтому кондиционер в серверной работает на охлаждение круглый год. Обычная сплит-система рассчитана на тёплую улицу: в мороз у неё падает давление конденсации, страдает компрессор, а замёрзший дренаж заливает помещение водой. Если зимой кондиционер уходит в аварию, стучит при пуске или течёт, часто дело в отсутствии зимнего комплекта: от аварий по давлению защищает регулятор давления конденсации, от ударов в компрессоре — подогрев картера, от протечек — подогрев дренажа.
Почему серверной нужен холод и зимой
ASHRAE рекомендует держать температуру воздуха на входе в ИТ-оборудование в пределах 18–27 °C. Тепло от серверов, коммутаторов и ИБП не зависит от погоды: в закрытой комнате без окон его можно отвести только кондиционером. Даже при −25 °C за стеной без охлаждения внутри быстро становится жарко.
У обычной сплит-системы в сильный мороз три слабых места:
- давление конденсации падает, и испаритель недополучает хладагент;
- в остывшем компрессоре скапливается жидкий хладагент;
- конденсат замерзает в уличной части дренажа.
Свои пределы указывают и производители: инверторный наружный блок Mitsubishi Electric PUZ-HA36NKA (модель для рынка Канады) работает на охлаждение до −18 °C, а ниже −5 °C ему нужна ветрозащита.
Гидроудар: как жидкий фреон губит компрессор при пуске
Пока кондиционер стоит, хладагент медленно перетекает в картер компрессора. Масло, особенно холодное, притягивает его, а в мороз компрессор на улице намного холоднее внутреннего блока в тёплой серверной. В обиходе говорят о «переохлаждённом фреоне», но опасен не сам холод, а жидкость, скопившаяся в остывшем компрессоре.
При пуске давление в картере резко падает. Растворённый в масле хладагент вскипает, масло вспенивается и за очень короткое время уходит из картера. Если жидкости много, она попадает в рабочую часть компрессора: слышен металлический стук, корпус сильно вибрирует. В поршневых компрессорах так ломаются клапаны и шатуны, в спиральных — спирали, а подшипники в любом компрессоре остаются без смазки. Стук может продолжаться до нескольких секунд после пуска.
Регулятор давления конденсации: зачем тормозить вентилятор
Летом вентилятор наружного блока крутится на полную, чтобы отвести тепло. Зимой тот же поток ледяного воздуха слишком сильно охлаждает конденсатор, и давление в нём падает. На дросселе или ТРВ остаётся слишком маленький перепад давления, и они пропускают мало хладагента. Испаритель «голодает», его температура опускается ниже нуля, на ламелях нарастает лёд, мощность падает.
Регулятор (в обиходе вариатор) следит за давлением конденсации или температурой жидкости на выходе из конденсатора. Когда давление или температура падают, плата регулятора снижает обороты вентилятора, вплоть до остановки. Конденсатор отдаёт меньше тепла, давление возвращается в рабочую зону.
Плавно или ступенчато
Самые простые комплекты включают и выключают вентилятор по сигналу реле давления. Это работает, но Danfoss называет такой способ энергетически невыгодным, к тому же давление то и дело резко скачет. Плавное регулирование скорости лучше: плата понижает напряжение на двигателе вентилятора и держит давление в узкой полосе. Для серверной, работающей круглосуточно, это особенно важно.
Универсальные комплекты рассчитаны на кондиционеры с компрессором «включено — выключено». Для инверторов нужен комплект или исполнение, которые допускает производитель конкретной модели.
Подогрев картера: тёплое масло без хладагента
Нагреватель — гибкая лента или пояс на нижней части корпуса компрессора. Его задача — держать масло теплее самой холодной точки системы. Тогда хладагент не скапливается в масле, а уже растворённый испаряется из него.
Холодное масло густеет, но опаснее другое: растворённый хладагент разжижает его, и смазывающая способность падает. При пуске такое масло вспенивается, плёнка смазки рвётся, и на подшипниках и трущихся парах появляются задиры. С подогревом компрессор стартует на нормальном масле.
Что рекомендует Copeland:
- мощность нагревателей для спиральных компрессоров — 40–90 Вт;
- подогрев включают не менее чем за 12 часов до первого пуска;
- пока компрессор стоит, подогрев не отключают.
Поэтому кондиционер серверной в мороз не обесточивают: подогрев картера работает только при поданном питании. Если отключение всё же случилось, порядок пуска уточните в инструкции производителя.
Замёрзший дренаж: вода на стойках
При охлаждении внутренний блок постоянно собирает конденсат. Если трубка выведена на улицу, на морозе её конец быстро перекрывает ледяная пробка. Вода копится в поддоне, переливается через край и течёт по стене. Если под блоком стоят стойки и розетки, вода попадёт на них.
Подогрев дренажа — греющий кабель, проложенный внутри дренажной трубки на уличном участке. Он не даёт воде замёрзнуть до самого выхода из трубки. Если дренаж можно отвести в канализацию внутри здания через гидрозатвор, подогрев не нужен.
До каких температур работает зимний комплект
Единого ответа нет: предел задаёт конкретный комплект и наружный блок.
| Решение | Нижний предел на охлаждение |
|---|---|
| Простой комплект Nordyne (Rheem) с включением и выключением вентилятора | +2 °C |
| Штатный инверторный блок Mitsubishi Electric PUZ-HA36NKA, ниже −5 °C с ветрозащитой | −18 °C |
| Типичный комплект для бытовых и полупромышленных сплит-систем (Dantex) | −25…−30 °C |
| Сплит-системы с комплектом в каталоге iclim.ru | −30 или −40 °C |
Предел объясняется просто. Когда вентилятор уже остановлен, регулятору больше нечего убавлять, и при дальнейшем похолодании давление снова падает. Ветер усиливает охлаждение конденсатора, поэтому наружный блок ставят за ветрозащиту или в укрытие. Подогрев картера тоже не всесилен: по данным Copeland, нагреватель может не справиться при морозе около −18 °C или при ветре, обдувающем неутеплённые трубопроводы, и миграция продолжится.
Частое заблуждение: «с зимним комплектом кондиционер будет греть в мороз»
Комплект нужен только для работы на охлаждение в мороз и не расширяет диапазон обогрева. На обогреве контур разворачивается: конденсатором становится внутренний блок, а наружный работает испарителем, и регулятору там нечего удерживать. Способность греть зимой задаёт сам кондиционер: производитель указывает отдельный нижний предел для обогрева. Например, у Daikin FTXM71R/RXM71R с зимним комплектом в каталоге iclim.ru охлаждение заявлено до −40 °C, а обогрев — до −20 °C.
Что проверить в своей серверной
- есть ли зимний комплект и на какую температуру он рассчитан;
- куда выведен дренаж и подогревается ли уличный участок;
- защищён ли наружный блок от ветра и снега;
- не отключают ли кондиционер на ночь вместе с подогревом картера.
Если все четыре пункта в порядке, у кондиционера намного меньше шансов остановиться или повредить компрессор в морозную ночь.
При выборе нового кондиционера для серверной смотрите на нижний предел работы на охлаждение и сравнивайте его с самыми сильными морозами в вашем городе, а не со средней зимней температурой. Берите запас на аномальные ночи: серверной холод нужен и тогда.
