Размещение датчиков кондиционеров

В White Paper #39 от консорциума The Green Grid среди прочих способов повышения эффективности системы охлаждения предложено использование для кондиционеров вместо стандартных датчиков, устанавливаемых на стороне всасывания воздуха, удаленных датчиков.

В информационной статье рассматривается оптимизация системы охлаждения ЦОД с водяными кондиционерами и чиллерами.

Перенести датчики подальше от кондиционеров?

По опытным данным The Green Grid использование вентиляторов с переменной скоростью вращения не дало ожидаемого снижения энергопотребления, что, как выяснилось, объясняется неэффективным режимом работы самих кондиционеров. Так, некоторые из них продолжали работать на 100%, а некоторые практически простаивали – их загрузка составляла около 10%.

Как известно, режим работы кондиционера определяется исходя из измеренных датчиками значений температуры и влажности. Датчики установлены по умолчанию на стороне воздухозабора кондиционера. По вполне понятным причинам температура входящего в кондиционер воздуха различна в разных точках помещения.  Это связано с неравномерностью нагрузки стоек, размещением кабельных лотков, конструкции помещения (балки, ригеля и т.д.), плотностью размещения кондиционеров и др.

Как результат, забирая воздух, казалось бы, из единого пространства его температура будет различной в случае каждого кондиционера. При единой для всех температурной уставке и различных измерениях контроллеры выбирают каждый свой режим работы – интенсивность охлаждения, открытие водяного клапана, скорость вентиляторов и т.д.

Стремясь привести все кондиционеры к единому режиму, в статье предложено перенести датчики ближе к серверам. Действительно, при этом кондиционеры получат примерно одинаковые данные и перейдут в сходные режимы работы.

А какие проблемы мы получим при этом?

Во-первых, это, по сути, обман кондиционеров. Думая, что они охлаждают воздух с температурой, например, +30°С, реально на вход поступает +25°С, что может привести к повышенному выделению конденсата (чем ниже температура при том же влагосодержании, тем выше относительная влажность). А это резко понижает энергоэффективность кондиционера.

Во-вторых, кондиционеры оказываются привязанными по температуре каждый к своему набору стоек. Что будет, если одну-две-три из этих стоек временно перегрузят или отключат? Кондиционеры получат абсолютно недостоверные сведения о поступающем в них воздухе.

В-третьих, нарушается температурный график теплоносителя, а, вместе с ним, рассогласовывается работа чиллеров и кондиционеров, что также снижает эффективность системы в целом.

В-четвертых, температура воздуха в коридорах более изменчива, нежели на входе в кондиционеры, так как кондиционеры забирают воздух из некоего большого объема, так называемого воздушного бассейна (например, надстоечного пространства, если они с верхним воздухозабором). Получая воздух той же температуры из бассейна, кондиционер будет работать в «рваном» режиме, постраиваясь под измеренные датчиком отвлечённые температуры.

Наконец, при длинном кабеле датчика повышается опасность его обрыва, наводок, точности измерений и т.д.

Как быть?

Подводя итог, хотелось бы предостеречь от переноса датчиков кондиционеров без веского на то повода. При необходимости равномерно распределить тепловую нагрузку на кондиционеры гораздо эффективнее «поиграть» и плитками фальшпола: добавить их там, где кондиционеры работают более напряженно, и убрать некоторые из них в зонах, на которые работают слабонагруженные кондиционеры.

Автор: Юрий Хомутский