Unidade de rotação do ar condicionado: dispositivo, regras de conexão e configurações do módulo

A falha do ar condicionado no escritório não implica a demissão de funcionários, certo? A situação é completamente diferente nas salas de servidores, onde é necessário um resfriamento ininterrupto do ar. Ao incluir uma unidade de rotação para os condicionadores de ar no sistema, até um excesso de curto prazo dos valores limite de temperatura é excluído.

Essa solução evita a falha do hardware do servidor e cria as condições para o desempenho estável das tarefas de serviço. Falaremos sobre como organizar um bloco de rotação. Vamos explicar como reservar aparelhos de ar condicionado, como instalar e configurar o dispositivo.

Indicadores de temperatura do ar do servidor

As unidades de rotação estão embutidas nos sistemas de ar condicionado de muitos laboratórios, data centers e oficinas de produção em indústrias de alta tecnologia. Esse é um elemento integrante do equipamento de salas de servidores, disponíveis em quase todas as grandes organizações.

Na era da tecnologia da informação, até empresas novas e em desenvolvimento se esforçam para usar seu próprio equipamento de servidor para processamento, armazenamento e troca de dados com parceiros e clientes.

Requisitos estritos são impostos ao regime de temperatura na sala do servidor, cujo cumprimento é possível apenas se houver dois ou mais aparelhos de ar condicionado

Uma sala tecnológica separada é alocada para o equipamento do servidor, a chamada sala do servidor, onde é necessário manter as condições operacionais especificadas na documentação técnica do fabricante. Em particular, um dos parâmetros mais importantes é a temperatura do ar.

De acordo com a recomendação da Sociedade Americana de Engenheiros de Aquecimento, Refrigeração e Ar Condicionado (ASHRAE), a temperatura nas salas dos servidores deve estar entre 18 ° C e 27 ° C.A maioria das empresas especializadas, por exemplo, fornecendo serviços de hospedagem, não permite que a temperatura do ar suba acima de 24 ° C.

Um aumento de temperatura, mesmo que por pouco tempo, pode causar um mau funcionamento no equipamento do servidor e, para eliminar o acidente, será necessário substituir componentes caros.

Essa faixa rigorosa de temperatura se deve aos recursos operacionais dos computadores servidores. O superaquecimento local de certos dispositivos incluídos no servidor leva à sua quebra. Como resultado, tudo se resume à perda de informações importantes, interrupções nos processos de produção, comerciais e logísticos e, como resultado, à perda de reputação e lucro.

O servidor moderno está equipado com um sistema interno de dissipação de calor. Todos os componentes internos que produzem calor durante a operação são resfriados. Mas é impossível evitar completamente a transferência de calor devido a vazamentos na caixa. Apesar dos radiadores e até do resfriamento líquido, a temperatura dentro do gabinete estará próxima da temperatura ambiente.

Os seguintes componentes são mais sensíveis às condições climáticas de uso:

• unidade central de processamento;
• disco rígido
• memória de acesso aleatório.

Com o aumento da temperatura, há uma expansão dos materiais a partir dos quais os componentes do disco rígido são feitos. Isso leva à falha de discos magnéticos, cabeças, sistemas de posicionamento. Problemas com o disco rígido estão repletos de perda de informações importantes.

Os radiadores de metal são usados ​​para resfriamento local de processadores de servidor e RAM, mas com um aumento significativo da temperatura ambiente, eles não são capazes de fornecer proteção contra superaquecimento

Nos servidores modernos, são instalados dispositivos de memória operacional, equipados com seu próprio sistema de refrigeração passiva (radiadores). Mas a situação não muda com isso. Os radiadores podem economizar RAM apenas com um aumento muito curto e leve da temperatura. Mas com um aquecimento mais forte do ar, eles são ineficazes.

O sistema de proteção do processador responde automaticamente ao superaquecimento, o que leva ao desligamento do servidor e à impossibilidade de sua operação normal e ininterrupta. Muitos microchips não toleram altas temperaturas, em particular nas pontes sul e norte.

Você não deve esperar que, se a temperatura externa (externa) estiver em um intervalo aceitável, você poderá recusar a refrigeração do ar na sala do servidor. É necessário considerar todos os indicadores de liberação de calor e influxo de calor. Assim, a energia térmica dos servidores é de 80 a 90% da energia elétrica consumida e geralmente excede 1 kW.

Portanto, o uso de equipamentos caros e importantes para resolver problemas de negócios sensíveis a aumentos e flutuações de temperatura requer ar condicionado adequadamente organizado, no qual cada sistema de divisão deve funcionar sem problemas.

Finalidade e design da unidade de rotação

A organização do sistema de refrigeração, instalando não apenas ar condicionado básico, mas também reserva, de ar condicionado, não salva a situação.

É necessário coordenar a operação de todos os dispositivos de forma que, sob quaisquer condições, a temperatura na sala permaneça estável. Para esse fim, são utilizados complexos especializados, que são chamados simplesmente de coordenadores.

Organização de um sistema de ar condicionado, incluindo ar condicionado primário e de reserva, uma unidade de controle, duas unidades de execução e três sensores de temperatura com conexão de barramento para aviso de situações de incêndio e emergência

O complexo padrão inclui uma unidade de controle e unidades executivas. Juntos, eles executam as seguintes funções básicas:

• controle sobre o sistema;
• mudança de ar condicionado em caso de avarias;
• garantir o funcionamento alternativo;
• distribuição uniforme das horas de trabalho.

Um sistema de ar condicionado de servidor confiável consiste em pelo menos dois aparelhos de ar condicionado: um primário e um backup. Cada um deles, de acordo com suas características técnicas, deve poder manter as condições de temperatura necessárias na sala do servidor.

Se um ar-condicionado quebrar, a unidade de rotação liga imediatamente a segunda unidade que pode ser reparada. Ao executar esta função, são utilizados sensores de temperatura que medem a temperatura e reagem ao menor aumento. A função de backup ajuda não apenas em situações de emergência, mas também, por exemplo, durante a manutenção e reparo programados dos aparelhos de ar condicionado.

Uma das opções para organizar um sistema de refrigeração em uma sala de servidores com uma unidade de backup e alimentar os aparelhos de ar condicionado de uma máquina separada

A implementação desta solução permite que você troque os filtros, carregue os condicionadores de ar com refrigerante, realize operações mais complexas a qualquer momento conveniente, mantendo o microclima ideal na sala do servidor.

A unidade de rotação também fornece operação alternativa. condicionadores de ar e sistemas split e, como resultado, o tempo acumulado de seu trabalho é aproximadamente o mesmo. Como resultado, o período de revisão e a vida operacional do equipamento de refrigeração são estendidos.

Esquemas de redundância de ar condicionado

É possível implementar vários esquemas de redundância, convencionalmente designados como N + 1 e 2N, onde N é o número de aparelhos de ar condicionado que desempenham uma função semelhante no sistema (do inglês “Need” - “Necessity”).

O esquema mais simples, envolvendo o uso de apenas um condicionador de ar de reserva, é N + 1. Se o sistema de rotação não estiver configurado, o ar condicionado de reserva será ligado apenas em casos de emergência e carregará toda a carga.

O sistema pode ter vários condicionadores de ar principais em funcionamento e cada um deles possui um condicionador de ar reserva, designado como 2N e significa 100% de redundância. É claro que quanto mais condicionadores de ar de reserva, maior a tolerância a falhas do sistema.

Recursos de instalação, por exemplo, BURR-1

Mostraremos como a instalação é feita usando um exemplo específico. Na Rússia, as unidades de controle de rotação e backup BURR-1 são amplamente utilizadas, trabalhando em conjunto com as unidades executivas especializadas BIS-1. O número de atuadores pode variar dependendo do número total de aparelhos de ar condicionado no sistema.

Diagrama de fiação BURR-1 e BIS-1 com transmissão de sinais via infravermelho, com a possibilidade de coordenar o trabalho de 15 aparelhos de ar condicionado

Além do dispositivo, um pacote BURR-1 inclui um sensor de temperatura. As unidades de desempenho são adquiridas para cada ar condicionado. Eles são equipados com uma sonda de infravermelho e uma junta autoadesiva de dupla face para fixação. Um sensor de temperatura é adquirido separadamente.

Observe que a configuração dos coordenadores depende da fábrica e geralmente inclui todo o conjunto necessário de sensores de temperatura e acessórios auxiliares.

Antes de iniciar o trabalho de instalação, o equipamento é desenergizado, outros requisitos de segurança são observados.

O BURR-1 possui uma caixa de plástico, conveniente para instalação em um perfil metálico especial - um trilho DIN, que é colocado no painel elétrico, ao lado dos disjuntores. Um trilho DIN de 3,5 cm é adequado para essa finalidade.

O BIS-1 é instalado acima do ar condicionado ou diretamente na caixa do ar condicionado, com fixação em uma gaxeta dupla face autoadesiva. Um sensor de temperatura é fixado na área de entrada das persianas guia. É aqui que ele será capaz de captar o fluxo de ar frio e determinar que o ar condicionado está em condições de funcionamento.

Além disso, o sistema requer um sensor de temperatura remoto comum, instalado no suporte na parede da sala do servidor, a uma distância igual dos aparelhos de ar condicionado. Este sensor não deve ser afetado pelo calor externo, por exemplo, proveniente de radiadores de aquecimento.

Se for possível organizar a fiação elétrica, a unidade de controle BURR-1 pode ser instalada fora do quadro de distribuição, por exemplo, em uma parede ou mesmo em uma sala adjacente.

O BURR-1 é acompanhado por um passaporte e instruções detalhadas que fornecem recomendações e diagramas de instalação; uma das vantagens do modelo é a conexão do sensor de temperatura e da fonte de alimentação sem observar a polaridade

A sonda do emissor é instalada de modo a "olhar" no fotodetector do ar condicionado a uma distância não superior a 10 cm, com um ângulo de deflexão permitido de 45 a 60 graus.

O alcance da transmissão de um sinal de rádio estável é de 50 metros. Ou seja, essa é a distância máxima entre as unidades principal e executiva. É desejável reduzi-lo para reduzir o nível de interferência de equipamentos de terceiros.

Os seguintes recursos de instalação devem ser destacados:

• falta de linhas de cabo;
• a capacidade de expandir o sistema;
• implementação de vários esquemas de redundância.

Ao conectar a unidade de rotação do ar condicionado, você não precisa esticar o cabo para transmitir sinais de controle, o que, entre outras coisas, economiza espaço na sala do servidor. A composição do sistema de ar condicionado é variável.

Pode incluir um número diferente de condicionadores de ar, diferindo em sua potência. Ao desenvolver e aumentar o equipamento da sala do servidor, a empresa, conforme necessário, pode incluir novos condicionadores de ar no sistema (até 15 dispositivos no total).

O princípio de operação da unidade de rotação

No processo de trabalho com o BURR-1, por meio de sinais de rádio na frequência de 433 MHz, são enviados comandos às unidades executivas, que ligam e desligam os aparelhos de ar condicionado usando emissores de infravermelho, de acordo com as configurações. Os aparelhos de ar condicionado devem estar equipados com fotodetectores. Este requisito é atendido pela maioria dos modelos modernos, incluindo os domésticos.

A unidade executiva BIS-1M geralmente é instalada na parede diretamente acima do ar condicionado, durante a operação recebe sinais de rádio da unidade de controle e transmite comandos para ligar e desligar o ar condicionado via canal de infravermelho

Os sensores térmicos são monitorados continuamente. Ao comparar os dados obtidos, é determinada a condição de cada ar condicionado. Se o ar condicionado estiver ligado e o sensor instalado nos estores indicar que a mudança de temperatura na saída é inferior a 2 ° C, as energias de espera são ativadas e um sinal de alarme é emitido.

Como configurar

Com base nas configurações do módulo de controle de rotação definido pelo usuário, os aparelhos de ar condicionado são ligados e desligados. Nesse caso, uma determinada sequência e intervalos de tempo especificados são observados.

Para entrar no menu de configurações da unidade de controle, pressione “Enter”. Se as configurações mudarem durante a operação, no momento de pressionar este botão, a unidade poderá transmitir comandos de acordo com o protocolo especificado anteriormente. Nesse caso, você terá que esperar um pouco enquanto continua pressionando Enter.

Os itens do menu Configurações são agrupados em vários grupos, incluindo o registro de unidades executivas, parâmetros de tempo e temperatura. As informações sobre a operação do sistema são exibidas no visor da unidade de controle. É apresentado na forma de frases e convenções claramente formuladas. No visor, você pode ver o tipo de comando que está sendo transmitido e seu status atual, o que facilita a configuração e a operação subseqüente do BURR-1.

Usando o painel de controle, é atribuído um número a cada ar condicionado, sua finalidade é determinada. Os aparelhos de ar condicionado são agrupados de acordo com a finalidade: reserva, participantes de rotação etc.

O painel frontal BURR-1 com um display LCD e botões de controle, devido ao seu tamanho compacto, ocupa pouco espaço no painel elétrico, graças à ergonomia bem pensada, é conveniente para definir as configurações

Usando o painel de entrada de dados, são definidos os valores máximos de temperatura permitidos na sala do servidor, os parâmetros de conexão, desligamento, alarme e tempo relativos à colaboração e rotação.

O modo de operação da unidade executora é determinado pela mudança de cor e frequência piscante localizadas na parte inferior do alojamento do diodo. Por exemplo, quando a unidade executiva está no modo normal e aguardando um comando da unidade de controle, seu LED pisca lentamente em verde.

Quando esse comando é recebido, uma luz amarela acende por 1-2 segundos. A execução do comando de inicialização é acompanhada pelo verde piscante frequente. Se desligar, o LED acende em vermelho e também pisca rapidamente.

Depois de definir as configurações e querer sair do menu, pressione o botão "ESC". Se você não pressionar um botão por 4 minutos, ou seja, completamente inativo, a saída será realizada automaticamente.

Se não pressionar o botão, porque um comando está sendo gravado e um sinal IR é esperado, a saída automática não ocorrerá. Observe que durante algumas operações, pressionar “ESC” fará com que você saia do menu no qual as alterações feitas nas configurações não são salvas.

Independentemente do modelo, o processo de configuração é intuitivo, como pode ser visto na foto do coordenador da operação dos aparelhos de ar condicionado SRK-M3 com a indicação dos botões de controle, sensores, LEDs de serviço e informações

Quando a unidade está no modo de configurações, o controle de rotação é suspenso, embora todos os temporizadores funcionem, contando o tempo de operação de cada grupo de aparelhos de ar condicionado e o tempo de rotação.

O processo de configuração do módulo de controle de rotação é descrito em detalhes nas instruções anexadas a ele.

Manutenção de Equipamentos

Para garantir a operação normal e uma longa vida útil, eles realizam manutenção regularmente nas unidades de controle e executivas. A cada 3-4 meses, a confiabilidade da fixação, a qualidade das conexões, a manutenção dos conectores são verificadas. Os blocos de terminais e as superfícies externas dos gabinetes devem ser limpos de poeira, pois eles ficam sujos, evitando que detritos e objetos estranhos caiam sobre eles.

Fatores de escolha e funcionalidade adicional

No mercado existem diferentes modelos e modificações de unidades de rotação e reserva de aparelhos de ar condicionado, que diferem entre si:

• de acordo com as características;
• por um conjunto de funções;
• de acordo com o método de instalação;
• por tipo de gerenciamento.

O sinal de controle pode ser transmitido não apenas através do canal infravermelho, como no BURR-1, mas também através de fios. As opções diferem no número de sensores de temperatura. Os próprios sensores podem trabalhar com um ou outro erro, do qual a velocidade de rotação da unidade de rotação depende até certo ponto. Também preste atenção à precisão do cronômetro. Esses e outros dados devem ser indicados na documentação anexa.

Na escolha de um coordenador, os requisitos para o sistema de ar condicionado, sua composição e configuração são levados em consideração. Portanto, para aparelhos de ar condicionado sem fotodetectores, você pode escolher dispositivos com um tipo de controle com fio. Um critério importante é a funcionalidade do dispositivo.

Hoje você pode comprar unidades de rotação com uma ampla gama de funções. Além de executar suas tarefas básicas, esses dispositivos reiniciam automaticamente os condicionadores de ar, que foram descontinuados devido à falta de energia. Eles não permitem desligar os aparelhos de ar condicionado se uma pessoa acidentalmente der um comando desse tipo no controle remoto.

Uma das unidades de redundância mais simples para dois aparelhos de ar condicionado, à esquerda são botões para registro e configuração, à direita são botões para alternar para os modos de operação e serviço

Ao conectar loops de alarme, mensagens de emergência são transmitidas. Por exemplo, uma mensagem de incêndio é enviada se a temperatura na sala do servidor subir acima de um determinado valor (geralmente a 69 ° C).O sinal pode ser enviado para o corpo de bombeiros, também é possível alertar o pessoal usando o SMS.

Eventos e dados dos sensores de temperatura são registrados em logs não voláteis. Controle remoto via RS485 e Ethernet é fornecido. Suporta protocolo de comunicação da indústria Modbus.

Tendo se familiarizado com a descrição e as características técnicas do dispositivo, vale a pena garantir a importância de sua funcionalidade para fazer uma escolha economicamente viável razoável.

Deve-se ter em mente que o resfriamento ininterrupto depende não apenas da unidade de backup, mas também dos próprios aparelhos de ar condicionado. Os servidores usam precisão, canal e parede sistemas de divisão inversora. A última opção é mais procurada, pois esses dispositivos são muito mais baratos e ocupam menos espaço.

Os aparelhos de ar condicionado de parede fornecem um resfriamento adequado das salas dos servidores e, ao contrário dos modelos de precisão, podem ser usados ​​em pequenas áreas

Ao escolher um ar condicionado de parede, preste atenção à capacidade de refrigeração, que deve corresponder ao excesso de calor a ser neutralizado.

O sistema de ar condicionado deve funcionar na sala do servidor, independentemente da época do ano. Se o limite inferior da temperatura de operação dos aparelhos de ar condicionado for limitado a -10 C, os kits de baixa temperatura serão adquiridos adicionalmente.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Comissionamento de um sistema de ar condicionado com um coordenador na sala do servidor:

Desembalagem e revisão da unidade de rotação de dois aparelhos de ar condicionado:

Para um resfriamento contínuo e ininterrupto da sala do servidor e eliminação de falhas no equipamento, são utilizadas unidades de rotação e backup, que ativam e desativam os aparelhos de ar condicionado de acordo com um determinado algoritmo. No caso de uma falha ou falta de energia de um dos aparelhos de ar condicionado, o backup liga imediatamente. Devido à operação variável, a vida útil dos aparelhos de ar condicionado aumenta.

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