Rotationseinheit der Klimaanlage: Gerät, Verbindungsregeln und Moduleinstellungen

Ein Ausfall der Klimaanlage im Büro bedeutet doch nicht die Einstellung der Mitarbeiterarbeit, oder? Ganz anders verhält es sich bei Serverräumen, wo eine unterbrechungsfreie Luftkühlung notwendig ist.Durch die Einbindung einer Klimaanlagen-Rotationseinheit in das System werden selbst kurzzeitige Überschreitungen der Temperaturgrenzen ausgeschlossen.

Diese Lösung verhindert den Ausfall von Servergeräten und schafft Voraussetzungen für die stabile Ausführung von Serviceaufgaben. Wir werden darüber sprechen, wie man einen Rotationsblock organisiert. Wir erklären Ihnen, wie Sie Klimaanlagen reservieren und zeigen Ihnen, wie Sie das Gerät installieren und konfigurieren.

Lufttemperaturanzeigen im Serverraum

Rotationseinheiten werden in den Klimaanlagen vieler Labore, Rechenzentren und Produktionshallen in High-Tech-Industrien installiert. Dies ist ein integraler Bestandteil der Ausstattung von Serverräumen, die in fast jeder seriösen Organisation zu finden sind.

Im Zeitalter der Informationstechnologie streben auch junge, sich entwickelnde Unternehmen danach, ihre eigene Serverausrüstung für die Verarbeitung, Speicherung und den Austausch von Daten mit Partnern und Kunden zu nutzen.

An die Temperaturverhältnisse im Serverraum werden strenge Anforderungen gestellt, deren Erfüllung nur durch den Einsatz von zwei oder mehr Klimaanlagen möglich ist

Für Servergeräte ist ein separater Technikraum, der sogenannte Serverraum, vorgesehen, in dem die in der technischen Dokumentation des Herstellers angegebenen Betriebsbedingungen eingehalten werden müssen. Einer der wichtigsten Parameter ist insbesondere die Lufttemperatur.

Nach Angaben der American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) sollte die Temperatur in Serverräumen zwischen 18 °C und 27 °C liegen. Die meisten spezialisierten Unternehmen, beispielsweise Anbieter von Hosting-Diensten, lassen die Lufttemperatur nicht über 24 °C ansteigen.

Ein Temperaturanstieg, auch nur für kurze Zeit, kann zu einer Fehlfunktion der Serverausrüstung führen. Um den Unfall zu verhindern, ist der Austausch teurer Komponenten erforderlich

Solche strengen Temperaturgrenzen sind auf die Betriebseigenschaften von Servercomputern zurückzuführen. Eine lokale Überhitzung bestimmter im Server enthaltener Geräte führt zu deren Ausfall. Am Ende kommt es zum Verlust wichtiger Informationen, zu Störungen in Produktions-, Handels- und Logistikprozessen und in der Folge zu Reputations- und Gewinnverlusten.

Ein moderner Server ist mit einem internen Wärmeableitungssystem ausgestattet. Alle internen Komponenten, die im Betrieb Wärme erzeugen, werden gekühlt. Durch die Undichtigkeit des Gehäuses lässt sich ein Wärmeaustausch jedoch nicht vollständig vermeiden. Trotz Kühler und sogar Flüssigkeitskühlung wird die Temperatur im Inneren des Gehäuses nahe an der Umgebungstemperatur liegen.

Die folgenden Komponenten reagieren am empfindlichsten auf die klimatischen Betriebsbedingungen:

• CPU;
• Festplatte;
• Rom.

Mit steigender Temperatur dehnen sich die Materialien aus, aus denen die Festplattenkomponenten bestehen. Dies führt zum Ausfall von Magnetplatten, Köpfen und Positionierungssystemen. Probleme mit Ihrer Festplatte können zum Verlust wichtiger Informationen führen.

Metallkühler werden zur lokalen Kühlung von Serverprozessoren und RAM verwendet, können jedoch bei einem deutlichen Anstieg der Umgebungstemperatur keinen Schutz vor Überhitzung bieten

Moderne Server sind mit Arbeitsspeichergeräten ausgestattet, die über ein eigenes passives Kühlsystem (Kühler) verfügen. Aber das ändert nichts an der Situation. Heizkörper können nur bei einer sehr kurzfristigen und leichten Temperaturerhöhung RAM sparen. Bei stärkerer Erwärmung der Luft sind sie jedoch wirkungslos.

Das Prozessorschutzsystem wird bei Überhitzung automatisch ausgelöst, was zum Herunterfahren des Servers und zur Unmöglichkeit seines normalen, unterbrechungsfreien Betriebs führt. Viele Mikrochips vertragen keine hohen Temperaturen, insbesondere auf den Süd- und Nordbrücken.

Sie sollten nicht davon ausgehen, dass Sie die Kühlung der Luft im Serverraum verweigern können, wenn die Außentemperatur (Straßentemperatur) in einem akzeptablen Bereich liegt. Es müssen alle Indikatoren der Wärmeabgabe und Wärmegewinnung berücksichtigt werden. So beträgt die thermische Leistung von Servern 80-90 % der verbrauchten elektrischen Leistung und übersteigt oft 1 kW.

Der Einsatz teurer und wichtiger Geräte zur Lösung von Geschäftsproblemen, die empfindlich auf Temperaturerhöhungen und -schwankungen reagieren, erfordert daher eine ordnungsgemäß organisierte Klimaanlage, in der jeder Split-System sollte reibungslos funktionieren.

Zweck und Aufbau des Rotationsblocks

Die Organisation eines Kühlsystems durch die Installation nicht nur der Hauptklimaanlagen, sondern auch der Ersatz- und Ersatzklimaanlagen an sich rettet die Situation nicht.

Es ist notwendig, den Betrieb aller Geräte so zu koordinieren, dass die Temperatur im Raum unter allen Bedingungen stabil bleibt. Zu diesem Zweck werden spezielle Komplexe verwendet, die oft einfach als Matcher bezeichnet werden.

Organisation einer Klimaanlage, einschließlich einer Haupt- und Backup-Klimaanlage, einer Steuereinheit, zwei Ausführungseinheiten und drei Temperatursensoren mit Busanbindung zur Warnung vor Bränden und Notfallsituationen

Der Standardkomplex umfasst eine Steuereinheit und Führungseinheiten. Zusammen erfüllen sie die folgenden Grundfunktionen:

• Überwachung des Betriebs des Systems;
• Schalten von Klimaanlagen bei Pannen;
• Gewährleistung einer alternativen Funktionsweise;
• gleichmäßige Verteilung der Arbeitszeit.

Eine zuverlässige Serverraum-Klimaanlage besteht aus mindestens zwei Klimaanlagen: der Hauptklimaanlage und der Backup-Klimaanlage. Jeder von ihnen muss entsprechend seinen technischen Eigenschaften in der Lage sein, die erforderlichen Temperaturbedingungen im Serverraum aufrechtzuerhalten.

Wenn eine Klimaanlage ausfällt, schaltet die Rotationseinheit schnell die zweite, funktionierende Einheit ein. Bei dieser Funktion kommen Thermosensoren zum Einsatz, die die Temperatur messen und auf den geringsten Anstieg reagieren. Die Backup-Funktion hilft nicht nur in Notsituationen, sondern beispielsweise auch bei der planmäßigen Wartung und Reparatur von Klimaanlagen.

Eine der Möglichkeiten, ein Kühlsystem in einem Serverraum mit Redundanzeinheit und Stromversorgung für Klimaanlagen von einer separaten Maschine aus zu organisieren

Durch die Implementierung einer solchen Lösung können Sie jederzeit Filter wechseln, Klimaanlagen mit Kältemittel befüllen und komplexere Vorgänge durchführen und gleichzeitig ein optimales Mikroklima im Serverraum aufrechterhalten.

Die Rotationseinheit ermöglicht auch einen Wechselbetrieb Klimaanlagen und Split-Systeme und daher ist ihre Gesamtbetriebszeit ungefähr gleich. Dadurch verlängern sich die Zeitspanne zwischen Reparaturen und die Lebensdauer der Kühlgeräte.

Redundanzpläne für Klimaanlagen

Es ist möglich, verschiedene Redundanzschemata zu implementieren, die üblicherweise als N+1 und 2N bezeichnet werden, wobei N die Anzahl der Klimaanlagen ist, die eine ähnliche Funktion im System erfüllen (aus dem Englischen „Need“ – „Necessity“).

Das einfachste Schema, bei dem nur eine Ersatzklimaanlage verwendet wird, ist N+1. Wenn kein Rotationssystem konfiguriert ist, schaltet sich die Backup-Klimaanlage nur in Notsituationen ein und übernimmt die gesamte Last.

Das System kann über mehrere Hauptklimaanlagen verfügen und jede von ihnen verfügt über eine Backup-Klimaanlage, die als 2N bezeichnet wird und 100 % Redundanz bedeutet. Es ist klar, dass die Fehlertoleranz des Systems umso höher ist, je mehr Backup-Klimaanlagen vorhanden sind.

Merkmale der Installation am Beispiel von BURR-1

Den Ablauf der Installation zeigen wir anhand eines konkreten Beispiels. In Russland sind Rotations- und Reservierungskontrolleinheiten BURR-1 weit verbreitet und arbeiten mit spezialisierten Exekutiveinheiten BIS-1 zusammen. Die Anzahl der Ausführungseinheiten kann abhängig von der Gesamtzahl der Klimaanlagen im System variieren.

Anschlussplan für BURR-1 und BIS-1 mit Signalübertragung über Infrarotkanal, mit der Möglichkeit, den Betrieb von 15 Klimaanlagen zu koordinieren

Zusätzlich zum Gerät selbst enthält das BURR-1-Paket einen Temperatursensor. Für jede Klimaanlage werden Ausführungseinheiten erworben. Sie sind mit einer IR-Sonde und einer doppelseitigen selbstklebenden Dichtung zur Befestigung ausgestattet. Der Temperatursensor ist separat erhältlich.

Beachten Sie, dass die Konfiguration der Matcher vom Hersteller abhängt und häufig den gesamten erforderlichen Satz an Temperatursensoren und Zusatzzubehör umfasst.

Vor Beginn der Installationsarbeiten ist das Gerät spannungsfrei zu schalten und sonstige Sicherheitsbestimmungen zu beachten.

BURR-1 verfügt über ein Kunststoffgehäuse, das sich bequem auf einem speziellen Metallprofil – einer DIN-Schiene – installieren lässt, die auf der Schalttafel neben den Leistungsschaltern platziert wird. Hierfür eignet sich eine 3,5 cm lange DIN-Schiene.

BIS-1 wird über der Klimaanlage oder direkt am Gehäuse der Klimaanlage mit Befestigung an einer selbstklebenden doppelseitigen Dichtung installiert. Im Eintrittsbereich der Jalousieführungen ist ein Temperatursensor angebracht. Hier kann er den Kaltluftstrom spüren und feststellen, dass die Klimaanlage funktionsfähig ist.

Das System erfordert außerdem einen gemeinsamen Ferntemperatursensor, der in einer Halterung an der Wand im Serverraum in gleichem Abstand von den Klimaanlagen installiert wird. Dieser Sensor sollte keinen äußeren thermischen Einflüssen, beispielsweise durch Heizkörper, ausgesetzt werden.

Wenn es möglich ist, die elektrische Verkabelung zu organisieren, kann die Steuereinheit BURR-1 außerhalb der Schalttafel installiert werden, beispielsweise an der Wand oder sogar in einem angrenzenden Raum.

BURR-1 wird mit einem Reisepass und einer ausführlichen Anleitung geliefert, die Installationsempfehlungen und Diagramme enthält; einer der Vorteile des Modells ist der Anschluss eines Temperatursensors und einer Stromversorgung ohne Beachtung der Polarität

Die Sendersonde ist so installiert, dass sie aus einer Entfernung von maximal 10 cm mit einem zulässigen Ablenkwinkel von 45-60 Grad in den Fotodetektor der Klimaanlage „blickt“.

Die Übertragungsreichweite eines stabilen Funksignals beträgt 50 Meter. Das heißt, dies ist der maximale Abstand zwischen dem Haupt- und dem Exekutivblock. Es empfiehlt sich, den Wert zu reduzieren, um den Grad der Störungen durch Geräte Dritter zu reduzieren.

Folgende Installationsmerkmale sind hervorzuheben:

• Mangel an Kabelleitungen;
• Möglichkeit der Systemerweiterung;
• Implementierung verschiedener Redundanzpläne.

Beim Anschluss einer Klimaanlagen-Rotationseinheit müssen Sie kein Kabel zur Übertragung von Steuersignalen verlegen, was unter anderem Platz im Serverraum spart. Die Zusammensetzung der Klimaanlage ist variabel.

Es kann eine unterschiedliche Anzahl von Klimaanlagen mit unterschiedlicher Leistung umfassen. Durch die Weiterentwicklung und Erweiterung der Ausstattung des Serverraums kann das Unternehmen das System bei Bedarf um neue Klimaanlagen erweitern (insgesamt bis zu 15 Einheiten).

Funktionsprinzip der Rotationseinheit

Bei der Arbeit mit BURR-1 werden Befehle über Funksignale mit einer Frequenz von 433 MHz an Führungseinheiten übertragen, die Klimaanlagen entsprechend den festgelegten Einstellungen über Infrarotstrahler ein- und ausschalten. Klimaanlagen müssen mit Fotodetektoren ausgestattet sein. Die meisten modernen Modelle, auch solche für den Hausgebrauch, erfüllen diese Anforderung.

Die BIS-1M-Ausführungseinheit wird normalerweise an der Wand direkt über der Klimaanlage installiert. Während des Betriebs empfängt sie Funksignale von der Steuereinheit und sendet Befehle zum Ein- und Ausschalten der Klimaanlage über den IR-Kanal

Thermosensoren werden kontinuierlich überwacht. Durch den Vergleich der empfangenen Daten wird der Zustand jeder Klimaanlage ermittelt. Wenn die Klimaanlage eingeschaltet ist und der an ihren Jalousien installierte Sensor anzeigt, dass die Änderung der Ausgangstemperatur weniger als 2 °C beträgt, wird die Reserveleistung eingeschaltet und ein Notsignal ausgegeben.

Wie stellt man das ein

Basierend auf den vom Benutzer eingestellten Einstellungen des Rotationssteuerungsmoduls werden die Klimaanlagen ein- und ausgeschaltet. Dabei werden eine bestimmte Reihenfolge und vorgegebene Zeitintervalle eingehalten.

Um in das Einstellungsmenü der Steuereinheit zu gelangen, drücken Sie „Enter“. Wenn sich die Einstellungen während des Betriebs ändern, kann das Gerät in dem Moment, in dem diese Taste gedrückt wird, Befehle über ein zuvor festgelegtes Protokoll übertragen. In diesem Fall müssen Sie etwas warten und weiterhin die Eingabetaste drücken.

Die Menüpunkte der Einstellungen sind in mehreren Gruppen zusammengefasst, einschließlich der Registrierung von Ausführungseinheiten, Zeit- und Temperaturparametern. Informationen über den Betrieb des Systems werden auf dem Display der Steuereinheit angezeigt. Die Darstellung erfolgt in Form klar formulierter Phrasen und Symbole. Auf dem Display können Sie die Art des übertragenen Befehls und seinen aktuellen Status sehen, was die Einrichtung und anschließende Bedienung von BURR-1 erleichtert.

Über das Bedienfeld wird jeder Klimaanlage eine Nummer zugewiesen und ihr Zweck bestimmt. Klimaanlagen werden nach ihrem Verwendungszweck gruppiert: Reserve, Rotationsteilnehmer usw.

Die Frontplatte des BURR-1 mit LCD-Display und Bedientasten nimmt aufgrund ihrer kompakten Größe wenig Platz im Schaltschrank ein und ist dank durchdachter Ergonomie bequem zum Einstellen von Einstellungen

Stellen Sie über das Dateneingabefeld die maximal zulässigen Temperaturwerte im Serverraum, die Verbindungstemperatur, die Trennungstemperatur, die Alarmtemperatur sowie Zeitparameter im Zusammenhang mit Zusammenarbeit und Rotation ein.

Die Betriebsart der Ausführungseinheit wird durch den Farbwechsel und die Blinkfrequenz der an der Unterseite des Gehäuses befindlichen Diode bestimmt. Befindet sich die Ausführungseinheit beispielsweise im Normalmodus und wartet auf einen Befehl von der Steuereinheit, blinkt ihre LED langsam grün.

Wenn ein solcher Befehl empfangen wird, leuchtet ein gelbes Licht für 1-2 Sekunden auf. Die Ausführung des Einschaltbefehls wird durch schnelles grünes Blinken begleitet. Kommt es zu einer Abschaltung, leuchtet die LED rot und blinkt zusätzlich schnell.

Nachdem Sie die Einstellungen vorgenommen haben und das Menü verlassen möchten, drücken Sie die Taste „ESC“. Wenn Sie die Tasten 4 Minuten lang nicht drücken, also völlig im Leerlauf sind, erfolgt der Ausstieg automatisch.

Erfolgt kein Tastendruck, weil gerade ein Befehl aufgezeichnet wird und auf ein IR-Signal gewartet wird, erfolgt kein automatisches Verlassen. Bitte beachten Sie, dass bei einigen Vorgängen durch Drücken von „ESC“ das Menü verlassen wird und die an den Einstellungen vorgenommenen Änderungen nicht gespeichert werden.

Unabhängig vom Modell ist der Einrichtungsprozess intuitiv, wie auf dem Foto der Bedienoberfläche der SRK-M3-Klimaanlage mit Bedientasten, Sensoren, Service- und Informations-LEDs zu sehen ist

Wenn sich das Gerät im Einstellmodus befindet, ist die Rotationssteuerung ausgesetzt, obwohl alle Timer laufen und die Betriebszeit jeder Gruppe von Klimaanlagen und die Rotationszeit zählen.

Der Aufbau des Rotationskontrollmoduls ist in der mitgelieferten Anleitung ausführlich beschrieben.

Regeln zur Gerätepflege

Um einen normalen Betrieb und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten, werden die Steuer- und Ausführungseinheiten regelmäßig gewartet. Alle 3-4 Monate werden die Zuverlässigkeit der Befestigung, die Qualität der Verbindungen und die Funktionsfähigkeit der Steckverbinder überprüft. Klemmenblöcke und Außenflächen von Gehäusen müssen bei Verschmutzung von Staub befreit werden, um zu verhindern, dass Schmutz und Fremdkörper darauf gelangen.

Auswahlfaktoren und zusätzliche Funktionalität

Es gibt verschiedene Modelle und Modifikationen rotierender und redundanter Klimaanlagen auf dem Markt, die sich voneinander unterscheiden:

• nach Merkmalen;
• nach einer Reihe von Funktionen;
• nach Installationsmethode;
• nach Art der Steuerung.

Das Steuersignal kann nicht nur über einen Infrarotkanal wie bei BURR-1, sondern auch über Kabel übertragen werden. Die Ausstattung unterscheidet sich in der Anzahl der Temperatursensoren. Die Sensoren selbst können mit unterschiedlichen Fehlergraden arbeiten, die in gewissem Maße die Reaktionsgeschwindigkeit der Rotationseinheit bestimmen. Achten Sie auch auf den Timerfehler. Diese und weitere Daten müssen in der Begleitdokumentation angegeben werden.

Bei der Auswahl eines Matchers werden die Anforderungen an die Klimaanlage, deren Zusammensetzung und Konfiguration berücksichtigt. Für Klimaanlagen ohne Fotodetektoren können Sie also Geräte mit kabelgebundener Steuerung wählen. Ein wichtiges Kriterium ist die Funktionalität des Gerätes.

Heute können Sie Rotationseinheiten mit einem breiten Funktionsumfang kaufen.Zusätzlich zur Erfüllung ihrer Hauptaufgaben starten diese Geräte automatisch Klimaanlagen neu, deren Betrieb aufgrund von Strommangel unterbrochen wurde. Es ist nicht erlaubt, Klimaanlagen auszuschalten, wenn eine Person versehentlich einen solchen Befehl über die Fernbedienung gibt.

Eine der einfachsten Redundanzeinheiten für zwei Klimaanlagen, links befinden sich Tasten zur Registrierung und Konfiguration, rechts Tasten zum Wechsel in den Betriebs- und Servicemodus

Beim Anschluss von Alarmschleifen werden Meldungen über Notfallsituationen übermittelt. Beispielsweise wird eine Brandmeldung gesendet, wenn die Temperatur im Serverraum über einen bestimmten Wert (normalerweise 69 °C) steigt. Das Signal kann an die Feuerwehrzentrale gesendet werden, es besteht auch die Möglichkeit, das Personal per SMS zu benachrichtigen.

Ereignisse und Daten von Temperatursensoren werden in nichtflüchtigen Protokollen aufgezeichnet. Es besteht die Möglichkeit der Fernsteuerung über RS485- und Ethernet-Schnittstelle. Das industrielle Kommunikationsprotokoll Modbus wird unterstützt.

Nachdem Sie die Beschreibung und die technischen Eigenschaften des Geräts gelesen haben, sollten Sie sich über die Bedeutung seiner Funktionalität vergewissern, um eine fundierte und wirtschaftlich sinnvolle Entscheidung treffen zu können.

Es muss berücksichtigt werden, dass eine unterbrechungsfreie Kühlung nicht nur von der Backup-Einheit, sondern auch von den Klimaanlagen selbst abhängt. In Serverräumen werden Präzisions-, Kanal- und Wandmontagesysteme eingesetzt Wechselrichter-Split-Systeme. Letztere Option ist am gefragtesten, da solche Geräte deutlich günstiger sind und weniger Platz beanspruchen.

Wandklimageräte sorgen für die richtige Kühlung von Serverräumen und können im Gegensatz zu Präzisionsmodellen auch in kleinen Räumen eingesetzt werden

Achten Sie bei der Auswahl einer Wandklimaanlage auf die Kühlleistung, die der zu neutralisierenden überschüssigen Wärme entsprechen muss.

Die Klimaanlage im Serverraum muss unabhängig von der Jahreszeit funktionieren. Wenn die Untergrenze der Betriebstemperatur von Klimaanlagen auf -10 °C begrenzt ist, werden zusätzliche Niedertemperatur-Kits angeschafft.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Inbetriebnahme einer Klimaanlage mit Matcher im Serverraum:

Auspacken und Überprüfung der Rotationseinheit für zwei Klimaanlagen:

Um eine unterbrechungsfreie Kühlung des Serverraums rund um die Uhr zu gewährleisten und Geräteausfälle zu vermeiden, werden Rotations- und Redundanzeinheiten eingesetzt, die Klimaanlagen nach einem vorgegebenen Algorithmus ein- und ausschalten. Wenn eine der Klimaanlagen ausfällt oder nicht mit Strom versorgt wird, schaltet sich die Ersatzklimaanlage sofort ein. Durch den variablen Betrieb erhöht sich die Lebensdauer von Klimaanlagen.

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