Прецизионный кондиционер: что это, фреоновый или от чиллера

Прецизионный кондиционер — это шкафной кондиционер для серверных, ЦОД, телекоммуникационных и лабораторных помещений, который круглый год и круглосуточно держит температуру и влажность в узких пределах, ориентировочно ±1 °C и ±5 %. От комфортного кондиционера он отличается тем, что почти весь холод тратит на охлаждение воздуха, а не на осушение, гоняет больше воздуха и рассчитан на непрерывную работу с резервом. Бывает фреоновым — со своим компрессором и выносным конденсатором — и водяным, без компрессора, на воде от чиллера.

Чем отличается от обычного кондиционера

• Явное тепло. Серверы греют воздух, но не добавляют влаги, поэтому у прецизионного кондиционера доля явного тепла в холодо­производительности — около 0,9–1,0, а у комфортного — ориентировочно 0,65–0,75: остальное уходит на конденсат, который в серверной не нужен.
• Расход воздуха. Вентиляторы прогоняют через зал заметно больше воздуха на киловатт, чтобы холодный воздух доходил до каждой стойки, а не стоял у кондиционера.
• Влажность. В шкафу есть увлажнитель и подогрев: слишком сухой воздух опасен статическим электричеством, слишком влажный — конденсатом на оборудовании.
• Работа 24/7. Агрегат рассчитан на 8760 часов в год, в том числе зимой, и ставится с резервом: как правило, на один-два шкафа больше, чем нужно по нагрузке.

Отраслевые рекомендации ASHRAE для серверных залов задают воздух на входе в стойку 18–27 °C. Чем ближе зал к верхней границе, тем теплее может быть вода от чиллера и тем дольше работает фрикулинг.

Фреоновый или от чиллера

Фреоновый прецизионный кондиционер (DX) — полноценная холодильная машина: компрессор и испаритель в шкафу, конденсатор на улице, между ними фреоновая трасса. Водяной (CW, chilled water) — это вентиляторы, водяной теплообменник и регулирующий клапан, а холод даёт чиллер. Бывают и двухконтурные шкафы: основной водяной контур и фреоновый в резерве.

Разница та же, что между кондиционером и чиллером вообще: переносчик холода — хладагент или вода. Она подробно разобрана в справочниках о чиллере и кондиционере и о выборе между чиллером, ККБ и VRF.

Когда ставят водяные шкафы и чиллер

• Много шкафов. Десять фреоновых кондиционеров — это десять компрессоров, десять трасс и десять конденсаторов на фасаде; водяные шкафы подключают к общим трубам от одного чиллерного узла.
• Фрикулинг. Зимой и в межсезонье чиллер охлаждает воду наружным воздухом без компрессоров, а для зала с круглосуточной нагрузкой это большая часть года — устройство описано в справочнике о фрикулинге.
• Запас холода. После пропадания питания компрессоры перезапускаются минуты, а водяные шкафы продолжают охлаждать от воды в трубах и баке-аккумуляторе; его объём считает расчёт объёма бака.
• Нет фреона в зале. Утечка хладагента не попадает в помещение с людьми и оборудованием, а обслуживание шкафа не требует холодильщика.

Фреоновый шкаф проще для одной серверной на одну-три стойки или там, где нет места и разрешения на чиллер. Для стоек мощнее 20–30 кВт воздух уже не справляется, и тепло снимают водой прямо с процессоров — это задача о GPU-серверах с жидкостным охлаждением.

Температура воды

Классический график для водяных шкафов — 7/12 °C, но в серверной он невыгоден: холодная вода осушает воздух без нужды, а чиллер работает с меньшим EER. Для ЦОД берут 10/15 °C и теплее, вплоть до 15/20 °C при воздухе в холодном коридоре 22–24 °C. Чем теплее вода, тем больше нужен теплообменник шкафа на ту же мощность, поэтому график согласуют с поставщиком шкафов до подбора чиллера.

Что из этого следует для подбора

• Нагрузку считают по ИТ-мощности стоек, а не по площади: серверная выделяет в разы больше, чем офис, — таблица в справочнике об удельных теплопритоках. Чиллер для водяных шкафов по числу и мощности стоек считает задача о чиллере для ЦОД и серверной.
• Резерв закладывают и в шкафах, и в чиллере: два чиллера или чиллер с несколькими независимыми контурами, два насоса.
• Гликоль нужен, если трубы или чиллер с фрикулингом стоят на улице; от него зависит холодо­производительность, а чиллер на гликоле подбирают индивидуально.
• Температуру воды выбирают по шкафам и климату вместе: от неё зависят и размер шкафов, и часы фрикулинга.