Когда на улице мороз, мысль об охлаждении здания кажется странной. Но в серверных, электрощитовых, телекоммуникационных узлах и некоторых производственных помещениях кондиционеры могут работать круглый год. Причина проста: температуру внутри определяет не столько погода, сколько оборудование, которое непрерывно превращает электрическую энергию в тепло.

Практически вся потребленная электроэнергия в итоге становится теплом

Компьютеры, источники бесперебойного питания, силовая электроника, трансформаторы и другое оборудование потребляют электричество. Полезная работа может заключаться в вычислениях, передаче данных или преобразовании напряжения, но значительная часть энергии в конечном итоге рассеивается в виде тепла.

Если поставить несколько мощных серверов в небольшую закрытую комнату, температура начнет быстро расти независимо от того, что происходит снаружи.

Чем выше плотность оборудования, тем сильнее эффект. Поэтому техническое помещение площадью десять квадратных метров иногда требует более серьезного охлаждения, чем офис площадью в несколько раз больше.

Открыть окно получается далеко не всегда

Самое простое решение зимой — использовать холодный наружный воздух. В некоторых системах так действительно и делают: если внешние условия подходят, механическое охлаждение уменьшается, а избыточное тепло удаляется за счет наружного воздуха.

Но открыть обычное окно в серверной зачастую невозможно или нежелательно. Вместе с воздухом внутрь поступают пыль, влага и городские загрязнения. Меняется влажность, возникают сквозняки, а температура может снижаться слишком резко.

Техническому оборудованию нужен не просто холод, а достаточно стабильная и контролируемая среда.

Особенно опасны локальные горячие зоны

Средняя температура помещения может оставаться нормальной, пока отдельная стойка или шкаф уже перегревается.

Горячий воздух от оборудования должен свободно удаляться, а прохладный — поступать к воздухозаборам. Если потоки смешиваются неправильно, образуются локальные участки повышенной температуры.

В серверных эту проблему решают организацией холодных и горячих коридоров, правильным расположением стоек и направленным движением воздуха. В электрощитовых важна свободная циркуляция около шкафов и преобразователей.

Поэтому мощность системы охлаждения сама по себе еще не гарантирует правильной температуры оборудования.

Отказ кондиционера становится аварийной ситуацией

В жилой комнате поломка кондиционера обычно означает дискомфорт. В техническом помещении последствия могут быть значительно серьезнее.

Если оборудование продолжает работать, тепло выделяется непрерывно, а небольшое помещение быстро нагревается. Современная электроника способна автоматически снижать производительность или отключаться при превышении допустимой температуры, но такое защитное отключение означает остановку сервиса или технологического процесса.

Поэтому для критически важных помещений часто предусматривают резервирование. Несколько кондиционеров могут работать по очереди или одновременно, чтобы при отказе одного остальные временно приняли нагрузку.

Круглогодичная работа предъявляет особые требования

Не каждый обычный кондиционер рассчитан на одинаково устойчивую работу в условиях сильного зимнего холода. Наружный блок находится на улице, где меняются давление и режим работы холодильного контура.

Для технических помещений применяются системы, приспособленные к продолжительной эксплуатации и охлаждению при низких наружных температурах. В зависимости от масштаба объекта это могут быть специализированные или промышленные сплит-системы, прецизионное кондиционирование либо центральные системы холодоснабжения.

Выбор определяется не комфортом человека, а требованиями конкретного оборудования.

Иногда холод с улицы действительно используют бесплатно

Если наружная температура позволяет, постоянная работа компрессора выглядит расточительно. Поэтому крупные технические объекты используют различные формы свободного охлаждения.

В простом варианте холодный наружный воздух после фильтрации подается внутрь. В более сложных системах он охлаждает промежуточный теплоноситель или участвует в работе теплообменника, не смешиваясь непосредственно с воздухом помещения.

Таким образом зимний климат может существенно снизить затраты на охлаждение, но полностью отказаться от контролируемой системы удается не всегда.

Технические помещения живут в собственном климате

Главное отличие серверной или электрощитовой от обычной комнаты состоит в том, что наружная погода становится вторичным фактором.

В офисе летом жарко прежде всего из-за солнца и теплого воздуха за окном. В серверной может быть жарко потому, что десятки устройств выделяют тепло круглые сутки.

Именно поэтому зимой на фасаде иногда можно увидеть работающие наружные блоки мульти-сплит систем и кондиционеров. Они не отапливают помещение и не являются признаком ошибки. Напротив, внутри здания может идти постоянная борьба с избытком тепла, которого достаточно даже тогда, когда на улице лежит снег.