Вентиляторные блоки: что это и зачем они нужны в телекоммуникационных шкафах?
Электронное оборудование, в том числе компьютерное, коммутационное, сетевое, чувствительно к нагреву. Повышение температуры приводит к сбоям, некорректному функционированию, обрывам связи и даже выходу из строя без возможности восстановления.
Спровоцировать перегрев могут как внешние условия, близость источников тепла, расположение под прямыми солнечными лучами, так и работа самих устройств, например, ЦПУ, работающие на высокой частоте, могут нагреваться до 80, 90 и более градусов.
Для компенсации негативного эффекта, защиты техники от поломки используются пассивные и активные системы охлаждения. К первой группе относятся, например, радиаторы, пластины из меди или алюминия, металлов с высокой теплопроводностью, ко второй – вентиляторы, требующие электропитания, однако, более эффективные.
Встречаются такие вентиляторы не только в системных блоках ПК, но и в телекоммуникационных шкафах, установленных в серверных, центрах накопления и обработки информации, цифровых архивах. В чем особенности активных систем охлаждения? Какие функции они выполняют?
Основные задачи
Вентиляторные блоки выполняют функции, направленные на создание внутри шкафа, настенного или напольного, условий, оптимальных для стабильной, производительной работы установленного оборудования:
- Прямой обдув модулей, отличающихся наиболее выраженным нагревом. Поток воздуха забирает огромную часть выделяемой тепловой энергии, снижает температуру на десятки градусов;
- Обеспечение постоянной циркуляции воздуха. Процесс особенно эффективен при использовании вентиляторов двух типов, забирающих прохладный воздух из внешней среды, прогоняющих его через шкаф и выводящих наружу;
- Поддержание стабильной влажности. Обдув не только охлаждает, но и сушит воздух. Это актуально для шкафов, установленных в неотапливаемых помещениях или на улице, где из-за резких колебаний температуры может выпасть конденсат, представляющий огромную опасность для электроники, приводящий к окислению контактных групп, микросхем, коротким замыканиям;
- Удаление пыли. Вместе с горячим воздухом из шкафа выводится и мелкая пыль. Она не оседает на оборудовании, не усугубляет проблему перегрева.
Выбор вентиляторного блока
Чтобы система охлаждения оказалась эффективной, при подборе нужно руководствоваться несколькими параметрами:
- Общая тепловая мощность оборудования, находящегося внутри шкафа;
- Особенности конструкции, расположение вентиляционных отверстий, их диаметр и количество, материал, его толщина;
- Расположение конструкции в помещении, близость обогревателей и других источников тепла, дистанции до близлежащих сплошных конструкций и объектов, способных нарушить нормальную циркуляцию воздуха.
Одиночные вентиляторы
Для компактных настенных шкафов небольшой глубины, вместимость которых ограничена несколькими юнитами, не укомплектованных мощным оборудованием с выраженным нагревом, допустимо использование не вентиляторных блоков, а отдельных устройств. Первый их класс – осевые, максимально эффективные при решении следующих задач:
- Вывод нагретого воздуха за пределы шкафа;
- Обдув отдельных компьютерных, коммутационных модулей, наиболее чувствительных к нагреву, нуждающихся в эффективном охлаждении.
Второй тип – центробежные вентиляторы, которые понадобятся достаточно габаритных шкафов, где мощности осевого аналога не хватает для быстрого вывода избытков тепла. Их функция – забор воздуха из внешней среды, повышение давления внутри шкафа, оптимизация микроклиматических условий.
Важно, чтобы пространство перед шкафом, откуда втягивается воздух, не было захламлено или загрязнено. В первом случае возникнут проблемы с производительностью, во втором – с попаданием внутрь пыли, масляных взвесей. Если поддержание чистоты невозможно, следует дополнительно поставить поролоновый или бумажный фильтр с минимальным сопротивлением, задерживающий посторонние фракции.
Вентиляторные блоки
Блоки или панели – это два и более вентиляторов в едином корпусе. Используются они, как правило, в крупных напольных телекоммуникационных шкафах, востребованных в ЦОД и серверных. Конструкция обеспечивает простоту монтажа в основании или крышке, в зависимости от необходимого направления потока воздуха, компактность гарантирует, что устройство займет не больше одного юнита.
Стандартные блоки лишены каких-либо органов управления за исключением кнопки активации, вентиляторы вращаются постоянно, с одинаковой скоростью. Такая схема проста, но не слишком рациональна с точки зрения расхода энергии и износа механических деталей, даже надежные подшипники под непрерывной нагрузкой могут достаточно быстро разрушиться.
Более технологичными являются аналоги с датчиками, отслеживающими температуру внутри шкафа, светодиодной индикацией перегрева или табло, отображающими точное температурное значение. Благодаря датчикам, электронным или биметаллическим, работающим по принципу термопары, их работа автоматизирована.
Устройство включается по команде, если температура становится слишком высокой, отключается – при достижении показателей, безопасных для электронного оборудования. Данный алгоритм помогает экономить энергию, а также избавляет от постоянного гула вентиляторов, утомляющего персонал.