Przy projektowaniu układu szaf rakowych z klimatyzatorami typu rzędowego, naczelną zasadą jest osiągnięcie najefektywniejszej i skutecznej metody usuwanie ciepła emitowanego przez sprzęt IT.

Trzymanie się najważniejszych reguł pozwoli zmaksymalizować efektywność neutralizacji ciepła. Do podstawowych zasad projektowania architektury rzędowej należy:
- minimalna szerokość strefy gorącej 90 cm (3’);
- maksymalna szerokość strefy gorącej 180 cm (6’);
- moc chłodząca klimatyzatorów rzędowych zainstalowanych w danym rzędzie musi być co najmniej równa mocy cieplnej od zainstalowanego sprzętu IT;
- nie można ustawiać klimatyzatorów na końcach rzędów, dotyczy to zarówno układów otwartych jak i z zamknięciem strefy;
- długość rzędów dzielących wspólną strefę gorącą musi być taka sama;
- rzędy powinny być równoległe do siebie;
- nie można nawiewać zimnego powietrza do strefy gorącej przyległych rzędów;
- klimatyzatory powinny być rozmieszczone w rzędach równomiernie;
- w miarę możliwości w strefach zimnych klimatyzatory powinny być rozmieszczone dokładnie naprzeciwko siebie;
- w przypadku zamknięcia strefy gorącej, ilość klimatyzatorów powinna być parzysta, a klimatyzatory umieszczone naprzeciw siebie.

Postępowanie zgodne z wszystkimi z powyższych zasad nie zawsze jest możliwe w przypadku konkretnych serwerowni, natomiast dążenie do ich spełnienia pozwola na zaprojektowanie optymalnego systemu. Ewentualne odstępstwa od reguł są jak najbardziej dopuszczalne. Należy jednak zdawać sobie sprawę skąd wynikają wszystkie reguły i ograniczenia.

W systemach infrastruktury rzędowej, ze względu na rozwiązania systemu chłodzenia, wyróżnia się trzy (rys. 1) podstawowe typy architektury rzędowej:
- systemy typu otwartego – no containment;
- systemy z zamknięciem stref – np. Contained Hot Aisle;
- zamknięcie samej strefy gorącej w odniesieniu do pojedynczych szaf rakowych i klimatyzatorów – tzw. Return Air Contained.

Rys. 1. Typy architektury rzędowej: otwarta, z zamknięciem strefy, z zamknięciem tyłów szaf rakowych

Szerokość strefy gorącej – dla układów otwartych

Rekomendowaną szerokością strefy gorącej jest od 90 do 180 cm, według APC w tym zakresie parametr szerokości strefy gorącej nie ma istotnego wpływu na sfery oddziaływania poszczególnych klimatyzatorów. Co w przypadku, gdy odległości muszą być inne? Przy odległości mniejszej np. 60 cm (co jest dość częstą praktyką) i dość wysokim obciążeniu cieplnym nastąpi znaczne ograniczenie sfery oddziaływania klimatyzatorów i powietrze gorące szybciej trafi z powrotem do serwerów niż na stronę ssawną klimatyzatorów. Najlepszym wyjściem w takim przypadku jest zwiększenie liczby klimatyzatorów, czyli np. zastosowanie większej liczby klimatyzatorów rzędowych o szerokości 300 mm zamiast klimatyzatorów o szerokości 600 mm. Optymalnym rozwiązaniem będzie układ jedna szafa rakowa – jeden klimatyzator rzędowy. W takim wypadku musimy się też stosować do zasady znanej z chłodzenia kubaturowego, w której serwery z szafami typu blade należy montować jak najniżej.
W przypadku, gdy strefa gorąca jest zbyt szeroka istnieje niebezpieczeństwo, że gorące powietrze nie zostanie przechwycone przez klimatyzatory i będzie swobodnie wędrować po pomieszczeniu. Rozwiązaniem jest zastosowanie elementu systemu RACS, a dokładnie systemowego zamknięcia tyłów szaf rakowych wraz z klimatyzatorami.

RACS – Rack Air Containment System (...)

Podsumowanie

Jak widać z zamieszczonych zasad, sam fakt zastosowania systemów chłodzenia rzędowego nie zwalnia projektującego architekturę rzędową od stosowania się do szeregu zasad optymalizujących pracę systemów chłodzenia dla danego układu. Przy okazji należy pamiętać, że zamknięcie strefy zimnej lub gorącej jest rozwiązaniem tylko i wyłącznie problemu tzw. recyrkulacji zewnętrznej, natomiast często uważa się, że jest to „lek” na wszelkie bolączki systemów chłodzenia. Gdy już mamy właściwie zaprojektowaną architekturę, możemy przejść do zasad projektowania instalacji i systemów wody lodowej dla klimatyzatorów rzędowych.

AUTOR: Maciej ŻUK
– dyrektor Działu Klimatyzacji Precyzyjnej firmy Zechik
– autoryzowanego partnera APC i wyłącznego dystrybutora firmy Tecnair