تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده؛ الزامات و راهکارهای مناسب

اتاق‌های سرور و مراکز داده از مهم‌ترین فضاهای یک مجموعه هستند و عملکرد صحیح آن‌ها به شرایط محیطی مناسب وابسته است. سرورها، تجهیزات شبکه، ذخیره‌سازها و تجهیزات پردازشی به‌صورت مداوم گرما تولید می‌کنند و افزایش دما می‌تواند عملکرد و پایداری آن‌ها را تحت تأثیر قرار دهد.

به همین دلیل، تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده باید با توجه به بار حرارتی تجهیزات، نحوه چیدمان رک‌ها، شرایط ساختمان و میزان حساسیت پروژه طراحی شود.

در چنین فضاهایی نمی‌توان صرفاً یک دستگاه سرمایشی با ظرفیت بالا نصب کرد و انتظار عملکرد مطلوب داشت. نوع سیستم، ظرفیت، نحوه توزیع هوا، کنترل دما و رطوبت، سیستم پشتیبان و حتی روش نصب، همگی در نتیجه نهایی تأثیر دارند.

بنابراین انتخاب سیستم مناسب باید پیش از خرید تجهیزات و بر اساس یک طراحی فنی انجام شود. اگر می خواهید در مورد تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده اطلاعات بیشتری کسب کنید، پیشنهاد می کنیم تا پایان این مطلب با ما همراه باشید.

چرا تهویه اتاق سرور با ساختمان‌های معمولی متفاوت است؟

در ساختمان‌های مسکونی و اداری، هدف اصلی سیستم تهویه ایجاد آسایش برای افراد است؛ اما در اتاق سرور، مصرف‌کننده اصلی سرمایش، تجهیزات الکترونیکی هستند.

بخش زیادی از انرژی مصرفی تجهیزات IT در نهایت به گرما تبدیل می‌شود. با افزایش تعداد سرورها و توان پردازشی، بار حرارتی نیز افزایش پیدا می‌کند. از طرف دیگر، این تجهیزات ممکن است به‌صورت شبانه‌روزی فعال باشند و خاموش شدن سیستم سرمایشی حتی برای مدت کوتاه نیز در پروژه‌های حساس قابل‌قبول نباشد.

لازم به ذکر است که در طراحی باید شرایط ورودی تجهیزات را در محدوده مناسب نگه داشت و بار حرارتی واقعی تجهیزات، نحوه قرارگیری آن‌ها و الگوی جریان هوا نیز در طراحی مورد توجه قرار گیرد.

به همین دلیل، تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده باید از ابتدا با ساختار تجهیزات IT هماهنگ شود.

برای اتاق سرور چه سیستم تهویه‌ای مناسب است؟

نمی‌توان یک سیستم مشخص را برای تمام اتاق‌های سرور مناسب دانست. انتخاب سیستم به اندازه فضا، تعداد رک‌ها، توان تجهیزات، چگالی حرارتی و میزان حساسیت اطلاعات و سرویس‌ها بستگی دارد.

تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده برای فضاهای مختلف به شرح زیر است:

اتاق سرور کوچک

اگر اتاق سرور کوچک باشد و تعداد تجهیزات و بار حرارتی آن محدود باشد، می‌توان سیستم‌های سرمایشی مستقل و مناسب بار پروژه را بررسی کرد. در برخی پروژه‌های کم‌ریسک، سیستم‌های DX یا حتی اسپلیت و داکت اسپلیت با ظرفیت مناسب می‌توانند مورد بررسی قرار بگیرند.

با این حال، انتخاب نباید فقط بر اساس متراژ انجام شود. باید مشخص شود تجهیزات چه مقدار گرما تولید می‌کنند و آیا سیستم انتخابی می‌تواند به‌صورت مداوم شرایط مورد نیاز را حفظ کند.

در چنین شرایطی بررسی قیمت داکت اسپلیت می‌تواند برای مقایسه هزینه تجهیزات مفید باشد، اما قیمت خرید نباید تنها معیار تصمیم‌گیری باشد.

اتاق سرور متوسط

با افزایش تعداد رک‌ها و بار حرارتی، استفاده از تجهیزات سرمایشی تخصصی‌تر اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. در این پروژه‌ها می‌توان سیستم‌هایی مانند CRAC یا راهکارهای مبتنی بر آب سرد و CRAH را با توجه به زیرساخت ساختمان بررسی کرد.

مزیت این راهکارها این است که سیستم سرمایش می‌تواند متناسب با بار حرارتی تجهیزات IT و نیاز به کارکرد مداوم طراحی شود.

در این مرحله، محاسبه دقیق ظرفیت و طراحی جریان هوا اهمیت بسیار بیشتری از انتخاب یک دستگاه آماده دارد.

مراکز داده بزرگ

در مراکز داده بزرگ، علاوه بر ظرفیت سرمایشی، موضوعاتی مانند افزونگی، قابلیت اطمینان، کنترل هوشمند، توزیع هوا و امکان توسعه آینده مطرح می‌شود.

در چنین پروژه‌هایی معمولاً باید یک معماری کامل سرمایشی طراحی شود؛ یعنی تجهیزات سرمایشی، مسیرهای توزیع هوا، سیستم کنترل و پشتیبان همگی به‌صورت یکپارچه در نظر گرفته شوند.

رک‌های پرتراکم و مراکز داده مدرن

در مراکزی که تجهیزات پردازشی بسیار قدرتمند و رک‌های با چگالی حرارتی بالا وجود دارند، ممکن است سرمایش هوایی به‌تنهایی بهترین راهکار نباشد.

در این شرایط، سیستم‌های سرمایش نزدیک به رک یا راهکارهای مایع و هیبریدی می‌توانند بر اساس مشخصات تجهیزات بررسی شوند.

بنابراین انتخاب تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده باید بر اساس سطح واقعی بار حرارتی و نوع تجهیزات انجام شود.

چه عواملی در انتخاب سیستم تهویه اتاق سرور تأثیر دارند؟

پیش از انتخاب تجهیزات تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده، چند عامل اساسی زیر باید بررسی شود:

بار حرارتی تجهیزات

توان مصرفی سرورها و تجهیزات شبکه مهم‌ترین عامل در تعیین ظرفیت سرمایشی است.

نحوه چیدمان تجهیزات

محل قرارگیری رک‌ها روی مسیر حرکت هوای سرد و گرم تأثیر می‌گذارد.

شرایط اقلیمی ساختمان

دمای محیط، رطوبت و شرایط تابستان و زمستان بر انتخاب تجهیزات تأثیر دارند.

ساعات کار

سیستم باید برای کارکرد مداوم طراحی شود و نباید با سیستم‌های معمولی ساختمان بدون بررسی فنی یکسان در نظر گرفته شود.

امکان توسعه

اگر قرار است در آینده رک یا تجهیزات جدید اضافه شود، ظرفیت و زیرساخت سیستم باید قابلیت توسعه داشته باشد.

سطح حساسیت پروژه

در یک مرکز داده حیاتی، افزونگی و سیستم پشتیبان اهمیت بسیار بیشتری دارد.

طراحی سیستم تهویه اتاق سرور چگونه انجام می‌شود؟

طراحی تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده باید پیش از خرید تجهیزات انجام شود. اولین مرحله، محاسبه بار سرمایشی است.

در این محاسبه گرمای تولیدشده توسط سرورها، تجهیزات شبکه، UPS، روشنایی، افراد و سایر منابع حرارتی در نظر گرفته می‌شود. سپس ظرفیت مورد نیاز سیستم سرمایشی مشخص خواهد شد.

مرحله بعدی، جانمایی تجهیزات و طراحی مسیر جریان هواست. هوای خنک باید به ورودی رک‌ها برسد و هوای گرم خروجی نیز نباید دوباره وارد مسیر هوای ورودی شود.

در طراحی‌های حرفه‌ای، چیدمان راهروهای سرد و گرم و استفاده از روش‌های مهار جریان هوا نیز می‌تواند به کاهش اختلاط هوای سرد و گرم کمک کند.

در نهایت، سیستم کنترل، سنسورها، تخلیه آب، برق، مسیرهای لوله‌کشی و در پروژه‌های حساس، سیستم پشتیبان نیز در طراحی لحاظ می‌شوند.

نصب سیستم تهویه اتاق سرور چه مراحلی دارد؟

پس از نهایی شدن طراحی، مرحله اجرا آغاز می‌شود. نصب تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده باید با دقت بیشتری نسبت به سیستم‌های معمولی انجام شود.

مراحل اجرا می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• آماده‌سازی محل نصب تجهیزات
• نصب یونیت‌ها و تجهیزات سرمایشی
• اجرای لوله‌کشی یا کانال‌کشی
• اجرای عایق‌کاری مناسب
• نصب سیستم تخلیه آب تقطیر
• اجرای برق و سیستم کنترل
• نصب سنسورهای دما و رطوبت
• بررسی مسیر رفت و برگشت هوا
• تست عملکرد تجهیزات
• راه‌اندازی و تنظیم نهایی سیستم

در صورت استفاده از اسپلیت در پروژه‌های کوچک، کیفیت نصب اسپلیت نیز اهمیت زیادی دارد؛ زیرا اجرای نامناسب می‌تواند باعث کاهش ظرفیت، افزایش مصرف انرژی و ایجاد مشکلات عملیاتی شود.

هزینه طراحی و اجرای تهویه مطبوع اتاق سرور چقدر است؟

هزینه طراحی و اجرای سیستم تهویه اتاق سرور عدد ثابتی ندارد و باید بر اساس مشخصات هر پروژه محاسبه شود. ظرفیت سرمایشی مورد نیاز، تعداد رک‌ها، نوع تجهیزات، نوع سیستم انتخابی، شرایط محل نصب، طول مسیرهای لوله‌کشی یا کانال‌کشی، تجهیزات کنترلی و میزان پیچیدگی اجرا همگی روی هزینه نهایی تأثیر می‌گذارند.

علاوه بر قیمت تجهیزات، هزینه طراحی و محاسبات فنی، نصب، راه‌اندازی و تست سیستم نیز باید در نظر گرفته شود. در پروژه‌های بزرگ یا فضاهایی که بار حرارتی بالایی دارند، ممکن است تجهیزات تخصصی‌تر و زیرساخت پیچیده‌تری مورد نیاز باشد و طبیعتاً هزینه اجرا افزایش پیدا کند.

بنابراین برای برآورد دقیق هزینه تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده، ابتدا باید شرایط محل، بار حرارتی و نیازهای پروژه بررسی شود و سپس پیشنهاد فنی و مالی توسط نیروهای متخصص در این حوزه ارائه شود.

آیا اسپلیت یا داکت اسپلیت برای اتاق سرور مناسب است؟

پاسخ این سؤال برای همه پروژه‌ها یکسان نیست. در یک اتاق سرور کوچک و کم‌ریسک که بار حرارتی محدودی دارد، ممکن است استفاده از سیستم مستقل با ظرفیت مناسب قابل بررسی باشد.

اما در مراکز داده حساس، صرفاً خنک کردن فضای اتاق کافی نیست. سیستم باید بتواند شرایط محیطی مورد نیاز تجهیزات را حفظ کند و برای کارکرد مداوم و شرایط واقعی پروژه طراحی شده باشد.

بنابراین نباید تنها با مقایسه قیمت داکت اسپلیت درباره مناسب بودن این سیستم تصمیم گرفت. هزینه نگهداری، مصرف انرژی، نحوه توزیع هوا، قابلیت اطمینان و شرایط پروژه نیز باید در نظر گرفته شوند.

اشتباهات پرهزینه در اجرای تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده

یکی از رایج‌ترین اشتباهات در طراحی و اجرای تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده، انتخاب ظرفیت سیستم بر اساس متراژ اتاق است. متراژ به‌تنهایی نشان‌دهنده بار حرارتی واقعی نیست.

اشتباه دیگر، نصب دستگاه بدون توجه به مسیر جریان هواست. حتی یک سیستم قدرتمند نیز در صورت توزیع نامناسب هوا نمی‌تواند عملکرد مطلوبی داشته باشد.

نبود سیستم پشتیبان در پروژه‌های حساس، بی‌توجهی به افزایش آینده تجهیزات، نصب غیراصولی، نبود مانیتورینگ و نادیده گرفتن برنامه سرویس و نگهداری نیز می‌تواند هزینه‌های زیادی ایجاد کند.

برای تجهیزات تهویه معمولی نیز تعمیرات باید به افراد متخصص سپرده شود؛ برای مثال، در صورت وجود سیستم‌های فن‌کویل در ساختمان، تعمیر ترموستات فن کویل باید با بررسی دقیق مدار کنترل انجام شود.

انتخاب درست، از طراحی تا اجرای سیستم سرمایش

در نهایت، تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده یک سیستم ساده سرمایشی نیست که بتوان آن را تنها بر اساس متراژ انتخاب کرد. بار حرارتی تجهیزات، تعداد رک‌ها، چگالی پردازشی، نحوه جریان هوا، شرایط محیطی، سطح حساسیت پروژه و نیاز به سیستم پشتیبان باید پیش از انتخاب تجهیزات بررسی شوند.

برای یک اتاق سرور کوچک ممکن است یک راهکار مستقل و متناسب با بار پروژه کافی باشد، در حالی که یک مرکز داده بزرگ به معماری سرمایشی تخصصی، کنترل دقیق و افزونگی نیاز دارد. در مراکز داده با چگالی پردازشی بسیار بالا نیز ممکن است راهکارهای پیشرفته‌تری مانند سرمایش مایع یا ترکیبی مطرح شوند.

از طرف دیگر، انتخاب تجهیزات تنها بخشی از پروژه است. طراحی صحیح، نصب اصولی، راه‌اندازی، کنترل و نگهداری منظم همگی در عملکرد نهایی سیستم تأثیر دارند.

به همین دلیل، بهتر است پیش از خرید تجهیزات، مشخصات کامل اتاق سرور و تجهیزات IT بررسی و بر اساس آن سیستم مناسب انتخاب شود. سوربن ره آورد با فعالیت در حوزه طراحی، اجرا، فروش، تولید و تعمیر و نگهداری تجهیزات تهویه مطبوع، می‌تواند متناسب با شرایط هر پروژه در انتخاب، طراحی و اجرای راهکار سرمایشی مناسب همکاری کند.

سوالات متداول درباره تهویه مطبوع اتاق سرور و مراکز داده