Współczesne serwerownie i centra danych (data center) stanowią krwiobieg cyfrowego świata. Ich nieprzerwane i efektywne działanie jest kluczowe dla funkcjonowania niezliczonych usług – od bankowości, przez komunikację, po rozrywkę. Sercem każdej takiej infrastruktury są serwery, które generują ogromne ilości ciepła. Bez odpowiedniego systemu chłodzenia, przegrzanie sprzętu jest kwestią czasu, co prowadzi do awarii, utraty danych i poważnych strat finansowych. Dlatego klimatyzacja w serwerowni i klimatyzacja data center to nie tylko kwestia komfortu, ale przede wszystkim fundamentalny element zapewniający ciągłość działania HVAC i uptime klimatyzacji.

Ten artykuł ma na celu przedstawienie kluczowych wymagań, dostępnych rozwiązań oraz najlepszych praktyk w zakresie chłodzenia serwerów i całej infrastruktury IT, aby zapewnić optymalne warunki pracy i maksymalną niezawodność.

1. Kluczowe wymagania dla klimatyzacji w serwerowniach i data center

Efektywna klimatyzacja pomieszczeń IT musi spełniać szereg rygorystycznych wymagań, które wykraczają poza standardowe systemy komfortu. Główne aspekty to:

a) Precyzyjna kontrola temperatury

Temperatura w serwerowni jest jednym z najważniejszych parametrów. Zbyt wysoka temperatura może prowadzić do przegrzewania się komponentów, co skraca ich żywotność i zwiększa ryzyko awarii. Zbyt niska temperatura również nie jest optymalna, ponieważ może prowadzić do kondensacji wilgoci. Optymalna temperatura pracy w serwerowni to zazwyczaj 20-21°C, z dopuszczalnym zakresem 18-24°C [1, 2, 3]. Systemy muszą być w stanie utrzymać te parametry niezależnie od warunków zewnętrznych i obciążenia cieplnego.

b) Kontrola wilgotności

Wilgotność serwerowni jest równie istotna. Zbyt niska wilgotność (poniżej 40% RH) może prowadzić do wyładowań elektrostatycznych, które są szkodliwe dla elektroniki. Zbyt wysoka wilgotność (powyżej 60% RH) może powodować kondensację i korozję. Idealny zakres wilgotności względnej to 40-55% RH [1, 3].

c) Całoroczna praca i odporność na warunki zewnętrzne

Systemy chłodzenia infrastruktury IT muszą funkcjonować 24/7, 365 dni w roku, niezależnie od pory dnia i warunków atmosferycznych, w tym ujemnych temperatur zewnętrznych. Wymaga to specjalistycznych rozwiązań, które zapewniają stabilność pracy w szerokim zakresie temperatur otoczenia [4].

d) Redundancja i niezawodność

Redundancja klimatyzacji jest absolutnie kluczowa. Awaria pojedynczego urządzenia chłodzącego nie może doprowadzić do przegrzania serwerowni. Stosuje się konfiguracje N+1 (jeden dodatkowy klimatyzator w stosunku do wymaganej liczby) lub 2N (dwie niezależne, pełne linie chłodzenia), aby zapewnić backup klimatyzacji i ciągłość działania nawet w przypadku awarii klimatyzacji serwerowni [5].

e) Energooszczędność

Wysokie zużycie energii przez systemy chłodzenia to jeden z największych kosztów operacyjnych data center. Dlatego kluczowe jest stosowanie rozwiązań energooszczędnych, które minimalizują koszt klimatyzacji data center przy zachowaniu wysokiej efektywności.

2. Rozwiązania w klimatyzacji serwerowni i data center

Do chłodzenia serwerów stosuje się różne technologie, dostosowane do skali i specyfiki obiektu:

a) Klimatyzacja precyzyjna (CRAC/CRAH)

3. Najlepsze praktyki w projektowaniu i eksploatacji

Aby zapewnić optymalne działanie klimatyzacji w serwerowni, należy przestrzegać najlepszych praktyk:

a) Projektowanie i dobór systemu

• Analiza obciążenia cieplnego: Dokładne oszacowanie aktualnego i przyszłego obciążenia cieplnego generowanego przez sprzęt IT jest podstawą do prawidłowego projektowania klimatyzacji serwerowni [1].
• Redundancja: Zawsze należy projektować system z odpowiednim poziomem redundancji (N+1 lub 2N), aby zapewnić niezawodność [5].
• Strefowanie: Oddzielenie gorących i zimnych korytarzy (hot/cold aisle containment) znacząco poprawia efektywność chłodzenia i zapobiega mieszaniu się powietrza [6].
• Monitoring: Wdrożenie zaawansowanego monitoringu klimatyzacji serwerowni pozwala na bieżąco śledzić parametry środowiskowe i szybko reagować na wszelkie anomalie.

b) Instalacja i konfiguracja

• Profesjonalny montaż: Instalacja systemów chłodzenia powinna być przeprowadzana przez doświadczonych specjalistów, zgodnie z normami klimatyzacji IT i zaleceniami producenta.
• Optymalizacja przepływu powietrza: Zapewnienie swobodnego przepływu powietrza i eliminacja „gorących punktów” jest kluczowa dla efektywności. Należy unikać recyrkulacji gorącego powietrza.

c) Konserwacja i serwis

• Regularny serwis: Okresowe przeglądy, czyszczenie filtrów, kontrola szczelności i sprawności wszystkich komponentów są niezbędne do utrzymania wysokiej wydajności i niezawodności systemu. Zaniedbanie serwisu może prowadzić do awarii klimatyzacji serwerowni.
• Wymiana filtrów: Regularna wymiana filtra klimatyzacji jest kluczowa dla utrzymania jakości powietrza i efektywności pracy urządzeń.

4. Normy i standardy

Przy projektowaniu klimatyzacji serwerowni i data center należy przestrzegać międzynarodowych i krajowych norm, takich jak:

• ASHRAE TC 9.9: Wytyczne dotyczące środowiska termicznego dla sprzętu informatycznego, określające zalecane zakresy temperatury i wilgotności.
• PN-EN 50600: Seria norm dotyczących infrastruktury centrów danych, obejmująca m.in. wymagania dotyczące zasilania, chłodzenia i bezpieczeństwa.

Podsumowanie

Klimatyzacja w serwerowni i data center to złożony, ale niezwykle istotny element infrastruktury IT. Prawidłowe chłodzenie serwerów gwarantuje ich niezawodność, długą żywotność i efektywność energetyczną. Wybór odpowiednich rozwiązań, takich jak precyzyjna klimatyzacja, wdrożenie redundancji oraz przestrzeganie najlepszych praktyk w zakresie projektowania, instalacji i konserwacji, to inwestycja, która zwraca się w postaci stabilności działania, bezpieczeństwa danych i optymalizacji kosztów eksploatacji data center. W FHU Inventor oferujemy kompleksowe rozwiązania w zakresie klimatyzacji dla centrum danych, zapewniając profesjonalne doradztwo, projektowanie, montaż i serwis, aby Twoja infrastruktura IT działała bez zarzutu.

---

Referencje:

[1] Klimatyzacja Wentklima. Jaki klimatyzator wybrać do serwerowni?. https://www.klimatyzacjawentklima.pl/poradnik/klimatyzator-do-serwerowni

[2] Clima Polska. Klimatyzacja do serwerowni. https://www.climapolska.com.pl/klimatyzacja-do-serwerowni/

[3] Centroclima. Klimatyzacja w serwerowniach – jak wybrać optymalne rozwiązanie?. https://www.centroclima.pl/poradnik/klimatyzacja-w-serwerowniach-jak-wybrac-optymalne-rozwiazanie/

[4] Panasonic Aircon. Klimatyzator do serwerowni – najważniejsze informacje o chłodzeniu sprzętu IT. https://www.aircon.panasonic.eu/PL_pl/blog/klimatyzator-do-serwerowni-najwazniejsze-informacje-o-chlodzeniu-sprzetu-it/

[5] Klimatech. Klimatyzacja serwerowni – jakie warunki powinna zapewnić?. https://www.klimatech.biz.pl/klimatyzacja-serwerowni-jakie-warunki-powinna-zapewnic/

[6] Klimatech. Jak zoptymalizować chłodzenie data center?. https://www.klimatech.biz.pl/jak-zoptymalizowac-chlodzenie-data-center/

[7] Vertiv. Opcje chłodzenia cieczą dla centrów danych. https://www.vertiv.com/pl-emea/solutions/learn-about/liquid-cooling-options-for-data-centers/

[8] LG. Chłodzenie wodą vs. powietrzem w centrach danych. https://www.lg.com/pl/business/klimatyzacja/blog/data-center-air-vs-liquid-which-way-to-the-future/