По мере замены цифровых телефонных аппаратов IP-телефонами компании начинают устанавливать коммутаторы с поддержкой технологии Power-over-Ethernet (PoE). Такие коммутаторы выделяют почти в пять раз больше тепла по сравнению с устройствами, предназначенным только для передачи данных, и естественно, это следует учитывать при их размещении в шкафах с сетевым оборудованием.
Не так уж и много опубликовано результатов исследований о методах отвода тепла из ограниченного пространства, поэтому в данной области существует множество специализированных решений. Лично мне доводилось видеть как шкафы с небольшими коммутаторами PoE, оборудованные тремя системами кондиционирования, так и целые комнаты, доверху забитые коммутаторами, где об отводе тепла никто не задумывался.
По мнению специалистов Американского общества инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers, ASHRAE), в шкафу следует поддерживать рабочую температуру в интервале от 19 до 25 градусов по шкале Цельсия. Необходимо также следить за тем, чтобы температура ни не опускалась ниже 13 и не поднималась выше 32 градусов. Рекомендации в отношении влажности мы опустим, полагая, что помещения будут охлаждаться воздухом, поступающим из системы вентиляции здания (его влажность всегда выше 30%), или же из устройств кондиционирования, которые сами могут управлять уровнем влажности.
Займемся математикой
Проектируя систему охлаждения шкафа, важно помнить о том, что общая формула, в соответствии с которой "расчетный объем отводимого тепла равен количеству энергии, поступающей в шкаф", применительно к оборудованию PoE не совсем верна. Дело в том, что коммутаторы PoE выводят часть электроэнергии, которая поступает в устройства, расположенные вне шкафа.
Большинство производителей указывают тепловые характеристики своих устройств, измеренные в BTU (British Thermal Unit, британская тепловая единица, эквивалентная 251,997 калорий. - Прим. ред.). Однако я настоятельно рекомендую уточнить эти цифры или, по крайней мере, попытаться провести предварительное тестирование и оценить его результаты, прежде чем принять окончательное решение об охлаждении.
Помимо коммутаторов следует учитывать тепловыделение других устройств, размещенных в шкафу, включая осветительные приборы, источники бесперебойного питания, маршрутизаторы, преобразователи переменного тока в постоянный и тому подобное. Точный подсчет выводимого тепла позволит подобрать охлаждающую систему, в наибольшей степени отвечающую вашим потребностям, и упростит последующее проектирование.
Далее, определите температурные уставки климатических систем здания в рабочие часы и в выходные дни. Это необходимо для экономии электроэнергии, потому что при наличии людей температурные условия внутри здания значительно меняются.
Как охлаждать шкаф
Проделав все это, можно подумать о том, что делать с теплом. В первую очередь посмотрите, как устроена вентиляция. Она может использоваться как для охлаждения, так и для обогрева, и способна оказать весьма существенно влияние на любое ваше решение. Определите, работает ли вентиляция и для чего применяется. В ходе проектирования следует учитывать или возможность ее использования, или необходимость блокировки. Разобравшись с внешней вентиляцией, примите во внимание следующие факторы.
- Теплопроводность. Тепло выделяется через стенки шкафа. Шкаф может рассеивать в среднем до 400 ватт мощности без использования какой-либо вентиляции. Конечно, это зависит от ряда условий - размеров помещения, материала стенок шкафа, внешней температуры с учетом выходных дней и нерабочих часов.
- Пассивная вентиляция. Тепло может уходить в окружающее пространство с потоком воздуха, проходящего через вентиляционные отверстия или решетки. Таким образом рассеивается до 800 ватт мощности.
- Применение активных вентиляторов. Если пассивной вентиляции оказывается недостаточно, повысить ее эффективность можно с помощью искусственного увеличения потока воздуха. Вентиляторы (для надежности их должно быть по крайней мере два) способны отводить в среднем около 2500 ватт тепловой мощности.
- Кондиционирование воздуха. Если предполагаемая суммарная мощность всех установленных в шкафу устройств превышает 3000 ватт или эти устройства обладают повышенной чувствительностью к перепадам температуры и влажности, для поддержания соответствующих параметров на заданном уровне можно использовать климатическую систему здания или специальный кондиционер.
Помните, что тепловые датчики стоят недорого, а поскольку электропитание и сетевые коммуникации доступны повсюду, нет никаких причин отказываться от размещения датчиков в каждом шкафу.
Несмотря на колебания тарифов оплаты электроэнергии, ИТ-руководителям очень важно учитывать параметры энергопотребления и тепловыделения при вводе в действие новых ИТ-систем. Это поможет оценить реальную стоимость проектов и выявить факторы риска на ранних стадиях их реализации, а не после окончательного развертывания всех систем.