Параметр влажности воздуха для серверного оборудования ЦОД очень важен, так как низкая, или высокая влажность могут привести к выходу из строя электронных компонентов плат, изоляции проводов, процессоров и других частей электронной IT-аппаратуры дата-центра.
Согласно американского стандарта TIA 942 параметры климата в сервисном помещении должны быть следующие:
• Температура воздуха по сухому термометру: от +20 °С до + 25°С (не более 25 °С)
• Точка нормальной настройки: +22 °С
• Контрольный диапазон изменений: ±1 °С
• Относительная влажность воздуха: от 40% до 50%
• Точка росы: не более +21 °С
• Скорость изменения температуры: не более +5 °С в час
Так, слишком низкая влажность воздуха может привести к накоплению статического электричества, к пересыханию и разрушению изоляции проводов.
Для IT—оборудования представляет опасность сам заряд статического электричества из-за возможного пробоя между двумя проводниками.
Слишком высокая влажность воздуха опасна образованием конденсата на холодных поверхностях, потерей диэлектрических свойств изоляцией проводов, что может привести к поражению током или к пожару.
Так, в современных серверных помещениях, оборудованных шкафными прецизионными кондиционерами по принципу холодного и горячего коридоров, велика вероятность образования конденсата именно в холодном коридоре.
При этом капли конденсата могут распыляться потоком воздуха, что может привести к порче IT-оборудования из-за возможного короткого замыкания
ПРИНЦИП РАБОТЫ ПАРОУВЛАЖНИТЕЛЯ
Для регулирования относительной влажности, прецизионные кондиционеры STULZ, Liebert Hiross и др. комплектуются пароувлажнителями электродного типа.
В пластмассовом бачке установлены сетчатые электроды, на которые подается напряжение. При подаче электрического тока, благодаря сопротивлению воды происходит ее кипение и образование пара, который подается в помещение.
Уровень воды в бачке контролируется автоматикой, которая регулирует его при помощи подающего и сливного электромагнитных соленоидных клапанов.
Пароувлажнители относятся к типу изотермических увлажнителей.
Для выработки пара в них обычно используется обычная водопроводная вода. Значение электропроводности водопроводной воды в Московском регионе, обычно находится в пределах от 300 до 1250 мкСм/см.
Вода испаряется при кипении в специальном паровом цилиндре с электродным нагревом. Уровнем воды в цилиндре управляет контроллер по значению силы тока.
При образовании большого слоя накипи на поверхности электродов изменяется их электропроводность, возрастает сила тока, система пароувлажнения выходит в аварию.
Водоподготовка — первая и очень важная составляющая часть системы пароувлажнения воздуха. Вода в Московском регионе характеризуется большим содержанием солей жесткости и железа.
При выкипании воды, жесткость которой более 4,5 мг-экв/л, происходит образование осадка (накипи) в цилиндрах пароувлажнения, так же из-за большого содержания хлора происходит разрушение электропроводящих электродов цилиндра.
Набор оборудования по водоподготовке состоит из трех фильтров предварительной очистки: двух механических и одного угольного и обратноосмотической мембраны:
• Первый механический фильтр предназначен для удаления крупных и мелких фракций, превышающих 5 мкм.
• угольный фильтр не пропускает активные химические вещества: соединения хлора, которые неизменно присутствуют в водопроводной воде, тяжелых металлов, растворенного железа и т. д.
• Завершает предварительную очистку воды еще один механический одномикронный фильтр.
В результате на мембрану поступает вода, не содержащая загрязнений, которые могут испортить мембранный фильтр.
• Следующая ступень очистки – обратноосмотическая мембрана. Это самый эффективный метод по удалению из воды всех солей, примесей, микроорганизмов и т. д.
Принцип работы мембраны основан на прохождении только молекул воды через отверстия мембраны под давлением. Все вещества, размером более молекулы воды, смываются в дренаж в виде концентрированного солевого раствора.
Применение обратноосмотических систем очистки воды позволяет добиться 90-95%, чистоты воды (а дистиллированная вода является диэлектриком), что отрицательно сказывается на электропроводности воды и работе систем пароувлажнения.
Одним из основных требований работы оборудования является минимальное солесодержание (30-60 мг/л) и наличие удельного электросопротивления: 30- 90 мкСм/см.
Однако при правильном выборе оборудования, в том числе и обратноосмотической мембраны, настройке контроллера управления парового цилиндра, срок службы электродных цилиндров пароувлажнения увеличивается в три- четыре раза, что приносит реальную экономию по сравнению со стоимостью фильтров системы водоочистки.
На фото состояние электродов бачка пароувлажнения после года эксплуатации в Москве.