Кондиционирование серверной: почему бытовой сплит - плохая идея

Менеджер проектов

Виталий Попов

Автор статьи:

Кондиционер для серверной чаще всего покупают так же, как для кабинета: «девятку» или «двенадцатую» с ближайшего склада, по площади. Через год у него обмёрзший испаритель, разбитый компрессор и сгоревший блок питания в стойке, который перегрелся в ночь, когда кондиционер ушёл в защиту. Ниже - чем нагрузка серверной отличается от офисной, что именно ломает бытовую технику, как устроены прецизионные системы, резервирование и зимний режим, и во что обходится охлаждение серверной на 20 и на 100 кВт.

Чем нагрузка серверной отличается от офисной: круглый год, 100% явное тепло

Три различия, из которых следует всё остальное.

Нагрузка постоянная и круглогодичная. Офис греется людьми, солнцем и техникой восемь часов в день летом. Серверная выделяет столько же тепла в три часа ночи в январе, сколько в полдень в июле: потребляемая стойками мощность почти целиком превращается в тепло. Кондиционер работает 8760 часов в год вместо 1500-2000 в офисе.

Тепло полностью явное. В серверной нет людей и нет влаговыделений - вся нагрузка идёт на температуру, ни ватта на осушение. Бытовой кондиционер рассчитан на соотношение явного и полного тепла около 0,7: треть его мощности тратится на конденсацию влаги из воздуха. В серверной он конденсирует то, чего нет, - пересушивает воздух, теряет треть производительности и создаёт статику.

Требования к параметрам жёстче и уже. Отраслевые рекомендации для ИТ-оборудования - температура на входе в стойку 18–27 °С, точка росы 5,5–15 °С, влажность не выше 60 %. Не «примерно 22», а коридор с контролем и журналом: за его нарушение производители серверов снимают гарантию.

Отсюда и расход воздуха: при разнице температур между входом и выходом стойки 10-12 °С серверная требует 250–300 м³/ч на каждый киловатт нагрузки — вдвое-втрое больше, чем комфортное кондиционирование.

Что убивает бытовой сплит в серверной за один сезон

Ресурс. Бытовой компрессор рассчитан на 2000–3000 часов в год и 8-10 лет службы. В серверной он вырабатывает годовой ресурс за четыре месяца.

Зима. Без зимнего комплекта при наружной температуре ниже -5 °С давление конденсации падает, расширительный вентиль не работает, испаритель обмерзает, жидкий хладагент идёт в компрессор. Первая ночь при -15 °С - и охлаждение серверной комнаты прекращается, когда на улице холодно, а внутри всё так же +35.

Перезапуск. После отключения электричества бытовой сплит остаётся выключенным, пока кто-то не нажмёт кнопку. Стойки при этом стартуют от ИБП и греют закрытую комнату.

Отсутствие сигнализации. Об отказе узнают по температуре серверов, а не по сообщению от кондиционера.

Осушение вместо охлаждения - треть мощности впустую, а дренаж, замерзающий зимой, возвращает конденсат в блок.

Фильтрация. Сетчатый фильтр не задерживает мелкую пыль, которая оседает на платах.

Честная оговорка: для серверной до 5-8 кВт два полупромышленных сплита с зимним комплектом, ротатором и автоперезапуском - работающий компромисс, если требования к точности не критичны. Но «два» и «с зимним комплектом» обязательны. Почему обычная машина без него не работает в мороз — в статье про кондиционер зимой.

Прецизионные кондиционеры: точность по температуре и влажности, ресурс

Прецизионный кондиционер спроектирован под ту нагрузку, которую бытовой не выдерживает: круглосуточная работа, соотношение явного тепла 0,9–1,0, точность ±1 °С по температуре и ±3-5 % по влажности, расчётный ресурс 10-15 лет непрерывной работы, EC-вентиляторы с высоким расходом, фильтрация класса ePM10 и выше, встроенный контроллер с журналом, аварийными выходами и протоколами Modbus и SNMP, автоматический перезапуск и ротация между блоками.

По конструкции: шкафные - на 20-150 кВт, подача под фальшпол или в горячий коридор; рядные - встраиваются между стойками, 10–60 кВт, короткий путь воздуха для плотных стоек; потолочные и настенные- 5-20 кВт для малых серверных без фальшпола. По схеме холода: непосредственного охлаждения с выносным конденсатором, работающим до -40 °С; на охлаждённой воде от чиллера - для машзалов от 100–150 кВт, где появляется свободное охлаждение; с двойным контуром — вода плюс фреон как резерв.

Влажность в серверной - не менее важный параметр, чем температура: сухой воздух даёт статику, влажный - конденсат на холодных поверхностях. Прецизионный блок с увлажнителем и осушением держит коридор, бытовой - только сушит.

Резервирование N+1 и ротация блоков - как это устроено

Резервирование кондиционирования серверной - не опция, а часть определения. Схема N+1: столько блоков, сколько нужно на полную нагрузку, плюс один. При нагрузке 20 кВт это два блока по 25 кВт; при 100 - три по 50 или пять по 25. Схема 2N — два полных комплекта на разных вводах питания - для объектов, где простой недопустим.

Резервный блок не стоит выключенным: контроллер группы ротирует блоки по расписанию - каждые 8-24 часа дежурный и резервный меняются местами, ресурс расходуется равномерно, и отказ обнаруживается при плановом переключении, а не в аварии. При отказе любого блока остальные автоматически выходят на полную мощность; при росте температуры сверх уставки включаются все.

Питание вентиляторов и автоматики - от ИБП, чтобы при переключении на генератор циркуляция не прерывалась; компрессоры — от гарантированного питания с автоматическим вводом резерва. Наружные блоки - на разных фасадах или с разнесением, чтобы один горячий выброс не грел соседний конденсатор.

Дополнительный контур - аварийный: приточно-вытяжная вентиляция на 1500-3000 м³/ч, которая при отказе всего холода прогоняет наружный воздух и держит серверную живой при температуре до +25 °С на улице.

Работа зимой: зимний комплект как обязательное требование, а не опция

Серверная - единственный объект, где кондиционер работает на холод при -30 °С, и зимний комплект здесь не защита «на всякий случай», а условие работоспособности.

Регулятор давления конденсации замедляет вентилятор наружного блока, удерживая давление, при котором расширительный вентиль открывается. Подогрев картера не даёт хладагенту раствориться в масле на стоянке. Подогрев дренажа и поддона - чтобы конденсат не превратился в лёд. У прецизионных систем всё это — штатная часть выносного конденсатора с диапазоном до −40 °С; у полупромышленных сплитов - комплект, который ставится при монтаже.

Зима даёт и возможность: при чиллерной схеме с графиком 18/24 °С свободное охлаждение работает уже при +10 °С на улице, а в Москве это две трети года. Компрессоры стоят, работают только насосы и вентиляторы сухой градирни, потребление падает в разы. Для серверной от 100 кВт это главный аргумент за воду.

Организация потоков: горячий и холодный коридор, фальшпол

Кондиционер, дующий в центр комнаты, охлаждает не серверы, а воздух вокруг них: горячий выхлоп стоек смешивается с холодным притоком, и на входе в верхние юниты температура на 8-10 °С выше, чем на выходе кондиционера.

Горячий и холодный коридоры. Стойки ставятся рядами лицом друг к другу: холодный воздух подаётся к фасадам, серверы прогоняют его через себя, горячий уходит за стойки и к кондиционерам. Смешивания нет.

Фальшпол - при шкафных кондиционерах холод подаётся под пол и выходит через перфорированные плитки в холодный коридор. Высота 300-600 мм, плитки только в холодных проходах.

Изоляция коридора - двери в торцах и крыша над проходом: ещё 10–20 % к эффективности и возможность поднять температуру подачи.

Заглушки в пустых юнитах и уплотнение кабельных проёмов - без них воздух обходит серверы. Самая дешёвая и самая часто пропускаемая мера.

Для серверной на несколько стоек без фальшпола работают рядные блоки между стойками или настенные с раздачей в холодный проход - логика та же: холодное к фасадам, горячее к кондиционерам.

Мониторинг и аварийное оповещение

Кондиционер, о котором никто не знает, что он остановился, не резервирует ничего. Минимальный контур мониторинга:

датчики температуры на входе стоек, вверху и внизу, в каждом ряду; датчик влажности в холодном коридоре;
датчики протечки под фальшполом и у дренажа кондиционеров;
состояние блоков по Modbus или SNMP: работа, авария, температура и давление, наработка;
уведомления - при выходе за уставки и при аварии блока, в мессенджер и по SMS дежурному, с эскалацией;
журнал параметров с хранением, чтобы при гарантийном споре по серверу показать, что коридор соблюдался;
интеграция в систему мониторинга ИТ или диспетчеризацию здания.

Пороги: предупреждение при +27 °С на входе, авария при +32, критический сценарий с плановым отключением некритичных нагрузок при +35. Пыль на платах и фильтрация - тема отдельной статьи про классы фильтров.

Бюджет для серверной 20 кВт и 100 кВт

Позиция	Серверная 20 кВт	Машзал 100 кВт
Схема	2 × 25 кВт (N+1), DX с выносными конденсаторами	3 × 50 кВт (N+1) DX или чиллер с фрикулингом + 5 рядных блоков
Оборудование	3–6 млн ₽	15–25 млн ₽ (DX) / 20–30 млн ₽ (вода)
Монтаж, трассы, фальшпол, коридоры	1–2 млн ₽	5–10 млн ₽
Мониторинг и автоматика	0,3–0,6 млн ₽	1–2 млн ₽
Итого	4,5–8,5 млн ₽	21–40 млн ₽
Электроэнергия на холод в год	40 000–60 000 кВт·ч	190 000–290 000 кВт·ч

Разница между нижней и верхней границей - доступность оборудования: прецизионные системы ведущих марок идут параллельным импортом, китайские и российские - со склада и с гарантией. На 100 кВт чиллерная схема с фрикулингом дороже на старте, но экономит 100 000 кВт·ч в год - около 700 тыс ₽ - и окупает разницу за пять-семь лет.

Компромисс для малой серверной до 8 кВт - два полупромышленных сплита с зимним комплектом, ротатором и мониторингом: 0,8-1,5 млн ₽ под ключ. Дешевле только один бытовой сплит, и его цена — стоимость стойки, которая перегреется первой.

Сравнительная схема естественной и принудительной вентиляции

Расчёт системы охлаждения серверной с резервированием

Пришлите план помещения, расстановку стоек и их мощность сейчас и через три года - рассчитаем нагрузку и расход воздуха, подберём схему резервирования и тип блоков, спроектируем потоки с коридорами и фальшполом, зимний режим и мониторинг, дадим смету в двух вариантах — с оборудованием со склада и с импортным - и оценку годового потребления. Для существующих серверных - аудит с тепловизором и датчиками на входе стоек.

Отзывы клиентов о нас

Реальные отзывы клиентов подтверждают качество наших решений.

Дина Халиуллина

Выражаю искреннюю благодарность всему коллективу и, в частности, директору Аверьясову за великолепное исполнение работ по тендеру. За время нашего сотрудничества это первый подрядчик, который так профессионально и качественно выполнил поставленные задачи, строго придерживаясь условий контракта и завершив проект в оговоренные сроки. На производственной территории были установлены системы приточной вентиляции и очистки воздуха модели Ятаган.
Дарья Иванова

Отличная работа! Живу в ЖК Праймпарк. Мастера приехали вовремя, все сделали быстро и аккуратно. Кондиционер и увлажнение установили идеально, провели полную проверку и показали, как ими пользоваться. Теперь климат в квартире максимально комфортный. Рекомендую!
Ксюша Ершова

В короткие сроки была произведена замена старых, еще Советских - (1967 года!!!) вентиляционных установок на нашем производстве.
Было демонтированы старые установки: разобраны/разрезаны, вынесены и утилизированы.
Спроектированы и установлены современные системы вентиляции ВКТ c системой автоматики и рекуперации для сварного цеха и цеха гальваники!
Спасибо сотрудникам Рфкимат!
Анжела Саргсян

Производили реконструкцию цеха, РФКлимат монтировали вентиляцию с секцией охлаждения и плазменную систему очистки выбрасываемого воздуха. Все оперативно и по проекту, проверку на ПДК прошли на отлично. Спасибо!

Фëдор Морозов

Когда мы решили открыть кондитерский цех, самым сложным вопросом оказалась не печь и не рецепты, а вентиляция. Нужно было сделать так, чтобы запахи, пар и мелкая мука не витали в воздухе, но при этом не было сквозняка и шума. Мы обошли несколько компаний, но везде слышали только про стандартные воздуховоды. Тут же к нам приехал инженер, который долго расспрашивал про технологию, расположение каждого оборудования и даже про рост работников. Разработанный ими проект вентиляции был как индивидуальный пошив — идеально под наше пространство и задачи. Монтаж занял несколько дней, ребята работали точно по плану, не задерживая другие этапы ремонта. Теперь в цехе свежий воздух, никаких посторонних запахов и комфортная атмосфера для работы. Очень ценю ваш профессиональный
подход, вы сделали больше, чем просто установили трубы.

ООО "Резной подарок"

Установили мульти-сплит систему в офисе. Работа выполнена аккуратно, с учётом всех требований. Отличное качество и внимательный подход.

Алёна Шерстнева

В нашей новой квартире было несколько комнат, и хотелось сделать кондиционирование без громоздких коробов под каждым окном. Друзья посоветовали мульти сплит систему, но везде пугали сложным монтажом и тем, что испортят свежий ремонт. Обратились в эту компанию, и мои страхи развеялись. Менеджер все понятно объяснил про мощность и схему, а монтажники оказались настоящими ювелирами. Они так аккуратно проложили коммуникации, что после них практически не пришлось подмазывать стены. Все блоки висят ровно, система работает тихо и эффективно. Очень рада, что нашла мастеров, для которых аккуратность и качество — не просто слова. Спасибо за комфорт и сохраненные нервы!

Ирина Белякова

Прекрасная компания! После строительства офисного центра встал вопрос оснащения кабинетов кондиционерами, обратились в эту компанию, ребята посоветовали хорошие кондеи и по цене и по качеству. Приехали быстро, все было в наличии, установили. Спасибо большое!

Серегин Андрей

Заказывали систему вентиляции для загородного дома и отдельное решение по осушению воздуха в зоне бассейна. Результатом полностью довольны.
В доме постоянно свежий воздух, нет духоты и система работает тихо и практически незаметно. В помещении бассейна сухо и тепло: исчез конденсат, не запотевают окна и поверхности, поддерживается комфортная влажность независимо от времени года.
Спасибо команде rfklimat.ru за профессиональный подход, качество работ и реальный комфорт в доме.