انواع سیستم های خنک کننده رک

سیستم‌های خنک کننده رک (Rack Cooling Systems) برای حفظ دمای مناسب در داخل رک‌های سرور و تجهیزات شبکه استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها به منظور جلوگیری از افزایش دما و جلوگیری از آسیب به تجهیزات الکترونیکی و کاهش عمر مفید آن‌ها طراحی شده‌اند. در زیر، چند نوع رایج از سیستم‌های خنک کننده رک را بررسی می‌کنیم:

– فن‌ها (Fans): فن‌ها یکی از روش‌های ساده و رایج برای خنک کردن رک‌ها هستند. آن‌ها هوای سرد را از جلوی رک وارد می‌کنند و هوای گرم را از عقب رک خارج می‌کنند. فن‌ها معمولاً در قسمت های مختلفی از رک نصب می‌شوند و برای ایجاد جریان هوای مناسب در داخل رک به کار می‌روند. در ادامه با انواع فن رک آشنا می شویم.

– خنک کننده‌های هوا (Air Conditioners): این سیستم‌ها از طریق مبدل حرارتی و فن‌ها، هوای داخل رک را خنک می‌کنند. خنک کننده‌های هوا می‌توانند به صورت مستقیم در رک نصب شوند یا به صورت مرکزی در مکان‌های مجزا قرار بگیرند و هوای سرد را از طریق لوله‌ها به رک‌ها ارسال کنند.

– خنک کننده‌های آب (Liquid Cooling Systems): در این سیستم‌ها، آب به عنوان ماده خنک کننده استفاده می‌شود. آب سرد از طریق لوله‌ها به رک‌ها می‌رسد و حرارت را از تجهیزات جمع‌آوری می‌کند. سپس آب گرم به سیستم خنک کننده برگشت داده می‌شود تا دوباره خنک شده و مجدداً به رک‌ها ارسال شود.

– خنک کننده‌های دیگر: علاوه بر سیستم‌های فوق، روش‌های دیگری مانند خنک کننده‌های پرتابل، ترموآلکتریک و خنک کننده‌های ترموسیفونی نیز برای خنک کردن رک‌ها استفاده می‌شوند.

انتخاب سیستم خنک کننده مناسب بر اساس نیازها و شرایط محیطی شبکه مورد استفاده قرار گرفته می‌تواند به بهبود عملکرد و عمر مفید تجهیزات در رک کمک کند. همچنین، همواره باید دقت کافی به مدیریت دما و جریان هوای داخل رک داشت.

چگونه می‌توان دمای مناسب را برای رک‌های سرور تعیین کرد؟

تعیین دمای مناسب برای رک‌های سرور بستگی به عوامل مختلفی دارد، از جمله نوع تجهیزات سرور، محیط فیزیکی، نیازهای عملکردی و استانداردهای تولیدکننده. در ادامه، چند مرحله کلی برای تعیین دمای مناسب را می‌توان ذکر کرد:

• مشخصات تولیدکننده: تولیدکنندگان سرورها و تجهیزات شبکه معمولاً محدوده دمای عملکرد مناسب را برای محصولات خود مشخص می‌کنند. این مشخصات می‌توانند در دفترچه راهنما یا منابع آنلاین تولیدکننده در دسترس باشند. با مراجعه به این منابع، می‌توانید حداکثر و حداقل دماهای مورد توصیه را برای سرورها و تجهیزات خود بیابید.
• بررسی استانداردها: در برخی صنایع و استانداردها، مقادیر دما برای رک‌ها و سرورها تعیین شده است. به عنوان مثال، ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers) و TIA (Telecommunications Industry Association) استانداردهایی را برای دما و رطوبت در مراکز داده و تجهیزات شبکه تعریف کرده‌اند. با مطالعه این استانداردها و رهنمودها، می‌توانید دمای مناسب برای رک‌های سرور خود را تعیین کنید.
• شرایط محیطی: بررسی شرایط محیطی مکان نصب رک‌ها نیز می‌تواند به تعیین دمای مناسب کمک کند. برای مثال، اگر رک‌ها در یک مرکز داده با دسترسی به سیستم‌های تهویه مطبوع قرار دارند، ممکن است بتوانید دمای پایین‌تری را برای آن‌ها تنظیم کنید. از طرف دیگر، در محیط‌های با دماهای بیرونی بالا یا شرایط غیر استاندارد، ممکن است نیاز به راهکارهای خنک کننده خاصی داشته باشید.
• مانیتورینگ و مدیریت حرارت: بررسی دما و مانیتورینگ حرارت در رک‌ها می‌تواند به شما کمک کند تا دما را در محدوده مناسب نگه دارید. با استفاده از سنسورها و سیستم‌های مدیریت حرارت، می‌توانید دمای داخل رک‌ها را نظارت کرده و در صورت لزوم اقدامات مناسبی برای کنترل حرارت انجام دهید.

توصیه می‌شود در هنگام تعیین دمای مناسب، به حداکثر دمای مجاز تجهیزات و شرایط محیطی توجه کنید تا از عملکرد و عمر مفید تجهیزات حفاظت کنید و خطر افزایش دما و آسیب، به عنوان مثال: برخی تولیدکنندگان سرورها ممکن است حداکثر دمای عملکرد مجاز را در حدود 35-40 درجه سانتیگراد تعیین کنند.

در عین حال، استانداردها می‌توانند محدوده دمای مورد توصیه را در حدود 20-25 درجه سانتیگراد تا 35-40 درجه سانتیگراد تعیین کنند. بنابراین، بهتر است دمای رک‌های سرور را در محدوده 25-35 درجه سانتیگراد نگهداشت و با استفاده از سیستم‌های خنک کننده مناسب و مدیریت حرارت، دمای آن‌ها را در این محدوده کنترل کنید.

مهمترین نکته در تعیین دمای مناسب برای رک‌های سرور، حفظ دمای استاندارد و پایدار است. دماهای بسیار بالا می‌توانند منجر به خرابی و کاهش عمر مفید تجهیزات شوند، در حالی که دماهای بسیار پایین نیز ممکن است باعث ایجاد مشکلات دیگری مانند تشدید خطر تشکیل شبنم روی قطعات الکترونیکی شود. به همین دلیل، حفاظت از دمای مناسب و پایدار برای رک‌های سرور بسیار اهمیت دارد.

سیستم های کنترل کننده دما رک:

سیستم‌های کنترل کننده دما رک‌ برای حفظ دمای مناسب و پایدار استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها از ابزارها و تجهیزات مختلفی تشکیل می‌شوند و به شما امکان می‌دهند تا دمای داخل رک را نظارت کرده و در صورت لزوم اقدامات مناسبی را برای کنترل و تنظیم دما انجام دهید. در زیر، چند سیستم کنترل کننده دما رک را معرفی می‌کنیم:

1. سنسورهای دما: سنسورهای دما در رک‌های سرور نصب می‌شوند تا دمای داخلی رک را اندازه‌گیری کنند. این سنسورها معمولاً در نقاط مختلفی از رک قرار می‌گیرند و دما را به سیستم کنترل کننده ارسال می‌کنند. با تحلیل داده‌های سنسورها، می‌توانید وضعیت دما را بررسی کنید و در صورت نیاز تنظیمات دما را تغییر دهید.
2. واحدهای تهویه مطبوع: استفاده از واحدهای تهویه مطبوع در مراکز داده و رک‌های سرور بسیار معمول است. این واحدها از طریق سیستم‌های خنک کننده هوا و یا سیستم‌های خنک کننده آب، هوا را خنک کرده و به داخل رک‌ها منتقل می‌کنند. با استفاده از سیستم کنترلی مناسب، می‌توانید دمای خروجی این واحدها را تنظیم کرده و به دمای مطلوب درون رک‌ها دست یابید.
3. رله‌ها و کنتاکتورها: رله‌ها و کنتاکتورها به عنوان سوئیچ‌های قدرت برق در سیستم‌های کنترلی دما استفاده می‌شوند. با استفاده از این اجزا، می‌توانید تجهیزات خنک کننده را روشن یا خاموش کنید و به تنظیمات مورد نیاز دسترسی پیدا کنید.
4. سیستم‌های مدیریت حرارت: برخی از رک‌های سرور دارای سیستم‌های مدیریت حرارت هستند که از فن‌ها، هیت سینک‌ها و سیستم‌های خنک کننده دیگر تشکیل شده‌اند. این سیستم‌ها به صورت خودکار دمای رک را نظارت می‌کنند و در صورت نیاز، تنظیمات خنک کننده را به طور خودکار تغییر می‌دهند.

معمولاً این سیستم‌های کنترل کننده دما رک از طریق یک نرم‌افزار مدیریتی مرکزی کنترل می‌شوند. این نرم‌افزارها به شما امکان می‌دهند تا دما را در زمان واقعی نظارت کنید، اطلاعات و آمارهای مربوط به دما را بررسی کنید و در صورت نیاز تنظیمات دما را تغییر دهید. همچنین، برخی از سیستم‌ها این امکان را دارند که هشدارها و اطلاعیه‌های مربوط به دما را به شما ارسال کنند تا در صورت بروز مشکلات دمایی، بتوانید به سرعت واکنش نشان دهید.

در کل، سیستم‌های کنترل کننده دما رک هدف ایجاد محیطی پایدار و ایمن برای تجهیزات سرور و دستگاه‌های الکترونیکی هستند. با استفاده از این سیستم‌ها، می‌توانید دمای مناسب را حفظ کرده و عمر و کارایی تجهیزات را افزایش دهید.

آیا سیستم کنترل کننده دما رک برای کاهش مصرف انرژی مفید است؟

بله، سیستم کنترل کننده دما رک در کاهش مصرف انرژی بسیار مفید است. با استفاده از این سیستم، می‌توانید دمای رک را به طور دقیق کنترل کنید و از انرژی بهینه استفاده کنید. در زیر مزایای استفاده از سیستم کنترل کننده دما رک بر کاهش مصرف انرژی را بررسی می‌کنیم:

– بهینه‌سازی مصرف انرژی: با استفاده از سیستم کنترل کننده دما رک، می‌توانید دمای راک را به طور دقیق و بهینه کنترل کنید. این به شما اجازه می‌دهد تا دمای رک را در محدوده‌ای مطلوب حفظ کنید، بدون اینکه به طور غیرضروری انرژی را هدر دهید. این بهبود کارایی سیستم خنک کننده و کاهش مصرف انرژی منجر می‌شود.

– مدیریت سرمایش: سیستم کنترل کننده دما رک به شما امکان می‌دهد تا سرمایش را بهبود بخشید. با تنظیم دمای مطلوب و استفاده از روش‌های خنک کننده هوشمند، می‌توانید مصرف انرژی را به حداقل برسانید. به عنوان مثال، در ساعاتی که بار کاری رک کمتر است، سیستم می‌تواند خنک کننده‌ها را به طور خودکار خاموش کند و انرژی را صرفه جویی کند.

– مدیریت زمانبندی: سیستم کنترل کننده دما رک معمولاً قابلیت زمانبندی را دارد. این به شما امکان می‌دهد تا زمانی که تجهیزات در رک فعال نیستند، میزان خنک کننده‌ها را به حداقل برسانید. به عنوان مثال، در ساعاتی که بار استفاده از سرورها کاهش می‌یابد، می‌توانید خنک کننده‌ها را به حالت کمتر فعالیت تنظیم کنید و انرژی را صرفه جویی کنید

– مانیتورینگ و گزارش‌دهی: سیستم‌های کنترل کننده دما رک قابلیت مانیتورینگ و گزارش‌دهی را دارند. این به شما اجازه می‌دهد تا مصرف انرژی را مانیتور کنید، الگوهای مصرف را تجزیه و تحلیل کنید و به تنظیمات دما تغییرات لازم را ایجاد کنید تا بهبود کارایی و کاهش مصرف انرژی دست یابید.

انواع فن رک:

در رک‌ها، انواع مختلفی از فن‌ها برای خنک‌کردن تجهیزات استفاده می‌شود. برخی از انواع فن‌های رک عبارتند از:

فن‌های افقی (Horizontal Fans): این نوع فن‌ها در بالای یا پایین رک نصب می‌شوند و جریان هوای خنک را به طور افقی از جلو به عقب راه‌اندازی می‌کنند. آنها به منظور خنک‌کردن تجهیزات داخل رک و مدیریت دما استفاده می‌شوند.

فن‌های عمودی (Vertical Fans): این فن‌ها نیز در بالای یا پایین رک قرار می‌گیرند، اما جریان هوا را به طور عمودی بالا یا پایین ایجاد می‌کنند. آنها معمولاً برای مدیریت جریان هوا و خنک‌کردن تجهیزات با ارتفاع بیشتر استفاده می‌شوند.

فن‌های پشتی (Rear Fans): این نوع فن‌ها در قسمت پشتی رک نصب می‌شوند و جریان هوای خنک را از عقب به جلو هدایت می‌کنند. آنها به منظور خنک‌کردن تجهیزات در قسمت‌های داخلی رک و ایجاد جریان هوای مطلوب استفاده می‌شوند.

فن‌های جلو (Front Fans): این فن‌ها در قسمت جلویی رک قرار دارند و جریان هوای خنک را به عقب هدایت می‌کنند. آنها برای خنک‌کردن تجهیزات در قسمت‌های جلویی رک و فراهم کردن جریان هوای مطلوب استفاده می‌شوند.

فن‌های توربینی (Blower Fans): این نوع فن‌ها جریان هوای قوی را ایجاد می‌کنند و معمولاً در رک‌هایی با چندین لایه یا در محیط‌هایی با فشار هوای بالا استفاده می‌شوند. آنها جریان هوا را به طور متمرکز و قوی ایجاد می‌کنند.

هر کدام از این انواع فن‌ها ممکن است برای نیازهای خاصی در رک‌ها و سیستم‌های خنک‌کننده مورد استفاده قرار گیرند. انتخاب صحیح نوع فن‌ها بستگی به نیازهای خنک‌کنندگی، فضای موجود در رک و شرایط محیطی دارد.

چه نوع فنی برای یک رک با تجهیزات حرارتی بالا مناسب است؟

برای یک رک با تجهیزات حرارتی بالا، باید از فن‌هایی استفاده شود که بتوانند جریان هوای قوی و کفای را فراهم کنند تا بتوانند حرارت تولید شده توسط تجهیزات را به طور موثری از بین ببرند. در اینجا چند نوع فن را برای استفاده در رک‌های با تجهیزات حرارتی بالا معرفی می‌کنم:

• فن‌های بلور (Blower Fans): فن‌های بلور یا فن‌های توربینی، جریان هوای قوی را ایجاد می‌کنند و معمولاً برای رک‌هایی با تجهیزات حرارتی بالا و فشار هوای بالا استفاده می‌شوند. آنها قادرند هوای خنک را با فشار قوی و به صورت متمرکز به تجهیزات هدایت کنند.
• فن‌های حلقوی (Cabinet Fans): این نوع فن‌ها در داخل رک نصب می‌شوند و جریان هوای مستقیم و مستقل را درون رک ایجاد می‌کنند. آنها به صورت معمول در رک‌هایی با تجهیزات حرارتی بالا و همچنین تجهیزاتی که بطور مشخص نیاز به خنک کنندگی بیشتری دارند، استفاده می شود.
• فن‌های مبدل حرارتی (Heat Exchanger Fans): این نوع فن‌ها برای استفاده در رک‌هایی با تجهیزات حرارتی بالا و نیاز به خنک‌کنندگی فعال مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها هوای محیط را از تجهیزات گرم جمع آوری کرده و از طریق مبدل حرارتی آن را خنک می‌کنند و سپس به رک برمی‌گردانند.
• فن‌های با سیستم خنک‌کننده مایع (Liquid Cooling Fans): این نوع فن‌ها در سیستم‌های خنک‌کننده مایع استفاده می‌شوند. آنها به جای استفاده از هوا، از مایع خنک‌کننده برای جابجایی حرارت استفاده می‌کنند. این فن‌ها معمولاً در رک‌هایی با تجهیزات بسیار گرم و قابلیت اتصال به سیستم‌های خنک‌کننده مایع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

همچنین، برای رسیدن به بهترین عملکرد خنک‌کنندگی، مهم است که فن‌ها با توجه به طراحی و مشخصات رک و تجهیزات مورد استفاده انتخاب شوند. عواملی مانند جریان هوا، حجابهت فضای رک، نویز تولید شده توسط فن‌ها و مصرف انرژی نیز باید در نظر گرفته شوند. در نهایت، بهتر است برای انتخاب نوع فن مناسب برای رک با تجهیزات حرارتی بالا، نیازها و محدودیت‌های خاص را با تکنسین‌های متخصص مشورت کنید.

بیشتر بخوانید: متعلقات رک شبکه