Блок за ротация на климатици: устройство, правила за свързване и настройки на модула

Повредата на климатик в офис не води до спиране на работата на персонала, нали? Съвсем по-различно стоят нещата в сървърните помещения, където е необходимо непрекъснато охлаждане на въздуха. Като се включи в системата блок за ротация на климатици, се изключва дори краткотрайното превишаване на пределните стойности на температурата.

Такова решение предотвратява излизането от строя на сървърното оборудване и създава условия за стабилно изпълнение на сервизните задачи. Ние ще разкажем за това как да се организира блок за ротация. Ще обясним как да се резервират климатици, ще подскажем как да се инсталира и настрои устройството.

Показатели за температура на въздуха в сървърното помещение

Блоковете за ротация са внедрени в системите за климатизация на много лаборатории, центрове за данни, производствени цехове в наукоемки отрасли на промишлеността. Те са неразделна част от оборудването на сървърните помещения, които се срещат почти във всяка сериозна организация.

Във века на информационните технологии дори нови, развиващи се компании се стремят да използват собствено сървърно оборудване за обработка, съхранение и обмен на данни с партньори и клиенти.

Към температурния режим в сървърната стая се предявяват строги изисквания, изпълнението на които е възможно само при наличие на два и повече климатици

За сървърното оборудване се отделя отделно технологично помещение, така наречената сървърна стая, където е необходимо да се поддържат условията на експлоатация, посочени в техническата документация от производителя. По-специално, един от най-важните параметри е температурата на въздуха.

По препоръка на Американското дружество на инженерите по отопление, хладилно оборудване и климатизация на въздуха (ASHRAE), температурата в сървърните помещения трябва да бъде в границите от 18 °С до 27 °С. Повечето специализирани компании, например предоставящи услуги по хостинг, не допускат повишаване на температурата на въздуха над 24 °С.

Повишаването на температурата дори за кратко време може да причини повреда в работата на сървърното оборудване, а за отстраняване на аварията ще е необходима подмяна на скъпоструващи компоненти

Толкова строгите температурни граници се дължат на експлоатационните особености на сървърните компютри. Локалното прегряване на едни или други устройства, които са част от сървъра, води до тяхната повреда. В крайна сметка всичко се свежда до загуба на важна информация, прекъсвания в производствените, търговските, логистичните процеси и, като следствие, до загуба на репутация и печалба.

Съвременният сървър е оборудван с вътрешна система за отвеждане на топлина. Охлаждат се всички вътрешни компоненти, които отделят топлина по време на функционирането си. Но е невъзможно напълно да се избегне топлообменът поради нехерметичността на корпуса. Въпреки радиаторите и дори течното охлаждане, температурата вътре в корпуса ще бъде близка до температурата на околната среда.

Най-чувствителни към климатичните условия на експлоатация са следните компоненти:

• централен процесор;
• твърд диск;
• оперативна памет.

При повишаване на температурата настъпва разширяване на материалите, от които са изработени компонентите на твърдия диск. Това води до повреда на магнитните дискове, главите, системата за позициониране. Проблемите с твърдия диск крият риск от загуба на важна информация.

За локално охлаждане на сървърните процесори и оперативната памет се използват метални радиатори, но при значително повишаване на температурата на околния въздух те не са в състояние да осигурят защита от прегряване

В съвременните сървъри се инсталират оперативни запомнящи устройства, снабдени със собствена пасивна система за охлаждане (радиатори). Но положението от това не се променя. Радиаторите могат да спасят ОЗУ само при много краткотрайно и незначително повишаване на температурата. Но при по-силно нагряване на въздуха те са неефективни.

Системата за защита на процесора автоматично реагира на прегряване, което води до изключване на сървъра и невъзможност за неговата нормална, непрекъсната експлоатация. Не понасят висока температура и много микрочипове, по-специално на южния и северния мост.

Не бива да се разчита, че ако външната (уличната) температура е в приемлив диапазон, може да се откажете от охлаждане на въздуха в сървърното помещение. Необходимо е да се вземат предвид всички показатели на топлоотделяне и топлинни притоци. Така, топлинната мощност на сървърите съставлява 80-90% от консумираната електрическа мощност и често надвишава 1 kW.

И така, използването на скъпоструващо и важно за решаване на бизнес задачи оборудване, чувствително към повишаване и колебания на температурата, изисква правилно организирано климатизиране, в което всяка сплит-система трябва да работи непрекъснато.

Предназначение и устройство на блока за ротация

Организирането на система за охлаждане чрез инсталиране не само на основни, но и на резервни, аварийни климатици само по себе си не спасява положението.

Необходимо е да се съгласува работата на всички апарати по такъв начин, че при каквито и да е условия температурата в помещението да остава стабилна. За тази цел се използват специализирани комплекси, които често наричат просто съгласуватели.

Организация на система за климатизация, включваща основен и резервен климатик, един управляващ блок, два изпълнителни блока и три термодатчика с включване на шина за оповестяване на пожар и аварийни ситуации.

Стандартният комплекс включва управляващ блок и изпълнителни блокове. Съвместно те изпълняват следните основни функции:

• контрол на работата на системата;
• превключване на климатиците при повреди;
• осигуряване на редуващо се функциониране;
• равномерно разпределение на работните часове.

Надеждната система за климатизация на сървърното помещение се състои от не по-малко от два климатика: основен и резервен. Всеки от тях според техническите си характеристики трябва да е способен да поддържа необходимите температурни условия в сървърното помещение.

При повреда на един климатик блокът за ротация оперативно включва втория, изправния, апарат. При изпълнение на тази функция се задействат термодатчици, които измерват температурата и реагират на най-малкото ѝ повишение. Функцията на резервиране помага не само в аварийни ситуации, но и, например, при планово техническо обслужване и ремонт на климатиците.

Един от вариантите за организация на охладителната система в сървърното помещение с блок за резервиране и захранване на климатиците от отделен автоматичен прекъсвач

Реализацията на такова решение позволява да се сменят филтрите, да се заредят климатиците с хладилен агент, да се извършат по-сложни операции във всеки удобен момент, като същевременно се поддържа оптимален микроклимат в сървърното помещение.

Блокът за ротация също така осигурява редуващо се функциониране на климатиците и сплит системите и в резултат общото време за работа на двата е приблизително еднакво. В резултат се удължава междуремонтният период и експлоатационният срок на охлаждащото оборудване.

Схеми за резервиране на климатици

Възможна е реализация на различни схеми за резервиране, които условно се обозначават като N+1 и 2N, където N е броят на климатиците, изпълняващи аналогична функция в системата (от английското «Need» – «Необходимост»).

Най-простата схема, която включва използването само на един резервен климатик, е N+1. Ако не е настроена система за ротация, резервният климатик се включва само в аварийни случаи и поема цялото натоварване.

В системата може да има няколко основни работни климатика и всеки от тях да има резервен климатик, което се обозначава като 2N и означава 100% резервиране. Разбира се, че колкото повече резервни климатика има, толкова по-висока е устойчивостта на откази на системата.

Особености на монтажа на примера на БУРР-1

Как се извършва монтажът, ще покажем на конкретен пример. В Русия са широко разпространени блоковете за управление на ротация и резервиране БУРР-1, работещи съвместно със специализираните изпълнителни блокове БИС-1. Броят на изпълнителните блокове може да варира в зависимост от общия брой климатици в системата.

Схема на свързване на БУРР-1 и БИС-1 с предаване на сигнали по инфрачервен канал, с възможност за съгласуване на работата на 15 климатика

В комплектацията на БУРР-1, освен самия уред, влиза температурен сензор. Изпълнителните блокове се закупуват за всеки климатик. Комплектуват се с ИК-зонд и двустранна самозалепваща подложка за неговото фиксиране. Отделно се закупува термосензор.

Отбелязваме, че комплектацията на съгласувателите зависи от завода-производител и често включва целия необходим набор от термосензори и спомагателни аксесоари.

Преди началото на монтажните работи оборудването се изключва от захранването, спазват се и други изисквания за безопасност.

БУРР-1 има пластмасов корпус, удобен за монтиране върху специален метален профил – DIN-шина, която се поставя в електрическото табло, до защитните автомати. За тази цел е подходяща DIN-шина с дължина 3,5 см.

БИС-1 се инсталира над климатика или директно върху корпуса на климатика с фиксиране върху самозалепваща двустранна подложка. В областта на входа на направляващите щори се фиксира температурният сензор. Именно тук той ще може да улови потока от студен въздух и да определи, че климатикът е в работно състояние.

Също така в системата е необходим един общ изнесен термосензор, който се инсталира в държател на стената в сървърното помещение на равно разстояние от климатиците. Върху този сензор не трябва да има странично топлинно въздействие, например произлизащо от радиатори за отопление.

При възможност да организирате електропроводката, управляващият блок БУРР-1 може да се инсталира извън таблото, например на стената или дори в съседно помещение.

Към БУРР-1 се прилага паспорт и подробна инструкция, където се дават препоръки за монтаж и се предоставят схеми, като едно от предимствата на модела е свързването на термосензора и захранването без спазване на полярност

Зондът на излъчвателя се инсталира по такъв начин, че да „гледа“ към фотоприемника на климатика от разстояние не повече от 10 см при допустим ъгъл на отклонение 45-60 градуса.

Обхватът на предаване на стабилния радиосигнал е 50 метра. Тоест, това е максималното разстояние между основния и изпълнителния блок. Желателно е да се намали, за да се намали нивото на смущения, произлизащи от външна апаратура.

Трябва да се отбележат следните особености на монтажа:

• липса на кабелни линии;
• възможност за разширяване на системата;
• реализация на различни схеми на резервиране.

При свързването на блока за ротация на климатиците няма да се налага да прокарвате кабел за предаване на управляващи сигнали, което освен всичко друго спестява място в сървърното помещение. Съставът на климатичната система е променлив.

В нея могат да бъдат включени различен брой климатици, които се различават по своята мощност. Развивайки се и увеличавайки оборудването на сървърното помещение, компанията при необходимост може да включва в системата нови климатици (общо до 15 апарата).

Принцип на работа на блока за ротация

В процеса на работа с БУРР-1 посредством радиосигнали на честота 433 MHz се предават команди на изпълнителни блокове, които включват и изключват климатиците с помощта на инфрачервени излъчватели, в съответствие с зададените настройки. Климатиците трябва да бъдат оборудвани с фотоприемници. На това изискване отговарят повечето съвременни модели, включително и битовите.

Изпълнителният блок БИС-1М обикновено се инсталира на стената непосредствено над климатика, по време на експлоатация приема радиосигнали от управляващия блок и предава команди за включване и изключване на климатика по ИК-канала.

Осъществява се непрекъснат мониторинг на термодатчиците. Чрез съпоставяне на получените данни се определя състоянието на всеки климатик. Ако климатикът е включен, а датчикът, монтиран на неговите жалузи, показва, че на изхода промяната на температурата е под 2 °C, се включват резервните мощности и се подава авариен сигнал.

Как се извършва настройката

Изхождайки от зададените от потребителя настройки на управляващия модул за ротация, климатиците се включват и изключват. При това се спазва определена последователност и зададени времеви интервали.

За да влезете в менюто с настройки на управляващия блок, натиснете «Enter». Ако настройките се променят по време на експлоатация, в момента на натискане на този бутон блокът може да предава команди по предварително зададения протокол. В този случай ще е необходимо да почакате малко, като продължите да натискате «Enter».

Пунктовете от менюто с настройки са обединени в няколко групи, включително регистрация на изпълнителни блокове, времеви и температурни параметри. Информацията за работата на системата се показва на дисплея на управляващия блок. Представя се под формата на ясно формулирани фрази и условни означения. На дисплея могат да се видят типът на предаваната команда и нейният текущ статус, което улеснява настройката и последващата експлоатация на БУРР-1.

С помощта на панела за управление на всеки климатик се присвоява номер, определя се неговото предназначение. Климатиците се групират в зависимост от предназначението: резерв, участници в ротация и т.н.

Предният панел на БУРР-1 с LCD дисплей и бутони за управление, благодарение на компактните размери заема малко място в ел.таблото, благодарение на добре обмислената ергономия е удобен за настройки.

Като използвате панела за въвеждане на данни, задавате гранично допустимите стойности на температурата в сървърното помещение, температурата на свързване, изключване, задействане на аварийния сигнал, както и времевите параметри, отнасящи се до съвместната работа и ротацията.

Режимът на работа на изпълнителния блок се определя по промяната на цвета и честотата на мигане на разположения в долната част на корпуса диод. Например, когато изпълнителният блок е в нормален режим и чака команда от управляващия блок, неговият светодиод бавно мига със зелена светлина.

При постъпване на такава команда за 1–2 секунди светва жълта светлина. Изпълнението на командата за включване е придружено от често мигане на зелено. Ако пък се извършва изключване, светодиодът светва в червено и също мига често.

След като настроите параметрите и искате да излезете от менюто, натиснете бутона «ESC». Ако в продължение на 4 минути не се натискат бутони, т.е. напълно бездействие, излизането ще се извърши автоматично.

Ако не се натискат бутони, тъй като се извършва запис на команда и се очаква ИЧ-сигнал, автоматично излизане няма да се случи. Имайте предвид, че при изпълнение на някои операции натискането на «ESC» ще доведе до излизане от менюто, при което направените в настройките промени няма да се запазят.

Независимо от модела, процесът на настройка е интуитивно разбираем, както се вижда от снимката на съгласувателя за работа на климатиците СРК-М3 с посочване на бутоните за управление, сензорите, сервизните и информационните светодиоди.

Когато блокът е в режим на настройки, управлението на ротацията се преустановява, въпреки че всички таймери работят, отчитайки времето на функциониране на всяка група климатици и времето на ротация.

Процесът на настройка на управляващия модул на ротацията е подробно описан в приложената към него инструкция.

Правила за поддръжка на оборудването

За да осигурите нормална работа и дълъг експлоатационен живот, редовно изпълнявайте техническо обслужване на управляващите и изпълнителните блокове. На всеки 3–4 месеца се проверява надеждността на закрепването, качеството на връзките, изправността на конекторите. Клемните връзки и външните повърхности на корпусите, според замърсяването, трябва да се почистват от прах, като не се допуска попадане на отпадъци и чужди предмети върху тях.

Фактори на избор и допълнителна функционалност

На пазара са представени различни модели и модификации на блокове за ротация и резервиране на климатици, които се различават помежду си:

• по характеристики;
• по набор от функции;
• по начин на монтаж;
• по тип на управление.

Управляващият сигнал може да се предава не само по инфрачервен канал, както при БУРР-1, но и по кабели. Комплектацията се различава по броя на термодатчиците. Самите сензори могат да работят с една или друга грешка, от което до известна степен зависи скоростта на задействане на блока за ротация. Също така се обръща внимание на грешката на таймера. Тези и други данни трябва да бъдат посочени в придружаващата документация.

При избора на съгласувателя се вземат предвид изискванията към климатичната система, нейният състав и конфигурация. Така например за климатици без фотоприемници могат да се изберат устройства с проводен тип управление. Важен критерий е функционалността на устройството.

Днес могат да се закупят блокове за ротация с широк набор от функции. Освен че изпълняват основните си задачи, тези устройства автоматично рестартират климатиците, чиято работа е била прекратена поради липса на електрозахранване. Не допускат изключване на климатиците, ако човек случайно даде такава команда от дистанционното управление.

Един от най-простите блокове за резервиране за два климатика, отляво бутони за регистрация и настройка, отдясно бутони за превключване в работен и сервизен режим.

При свързване на шлейфовете за сигнализация се предават съобщения за аварийни ситуации. Например, съобщение за пожар се изпраща, в случай че температурата в сървърното помещение се повиши над определена стойност (обикновено при 69 °C). Сигналът може да се подава до пожарната, също така е възможно уведомяване на персонала чрез SMS.

Записват се събития и данни от термодатчиците в енергонезависими журнали. Предоставя се възможност за дистанционно управление чрез интерфейс RS485 и Ethernet. Осъществява се поддръжка на индустриалния комуникационен протокол Modbus.

След като се запознаете с описанието и техническите характеристики на уреда, струва си да се уверите в значимостта на неговата функционалност, за да направите обоснован икономически целесъобразен избор.

Трябва да се има предвид, че непрекъснатостта на охлаждането зависи не само от блока за резервиране, но и от самите климатици. В сървърните помещения се използват прецизни, канални и стенни инверторни сплит системи. Най-търсен е последният вариант, тъй като такива апарати са значително по-евтини и заемат по-малко място.

Стенните климатици осигуряват подходящо охлаждане на сървърните помещения и, за разлика от прецизните модели, могат да се използват в помещения с малка площ.

При избора на стенен климатик се обръща внимание на охладителната мощност, която трябва да съответства на топлинните излишъци, които трябва да бъдат неутрализирани.

Климатичната система трябва да функционира в сървърното помещение независимо от сезона. Ако долната граница на работната температура на климатиците е ограничена до -10 °C, допълнително се закупуват нискотемпературни комплекти.

Изводи и полезно видео по темата

Въвеждане в експлоатация на климатична система със съгласувател в сървърно помещение:

Разопаковане и преглед на блок за ротация за два климатика:

За да се осигури непрекъснато, денонощно охлаждане на сървърното помещение и да се избегнат откази на оборудването, се използват блокове за ротация и резервиране, които включват и изключват климатиците по зададен алгоритъм. При повреда или недостатъчна мощност на един от климатиците незабавно се включва резервният. Благодарение на променливата работа се увеличава експлоатационният живот на климатиците.

Моля, оставете коментари в блока по-долу. Разкажете за собствения си опит при инсталиране и настройка на блок за ротация за климатичната система. Споделете полезна информация и снимки по темата на статията, задавайте въпроси.