Pendingin Udara Rak Server: Metode Pendinginan, Panduan CFM & Praktik Terbaik

Ini adalah pemandangan yang biasa bagi administrator TI: rak 42U di dekat sudut ruang server berfungsi dengan baik hampir sepanjang tahun, kemudian mulai memberikan peringatan suhu di musim panas. Termostat ruangan menunjukkan 22°C, tetapi udara yang masuk ke sakelar berada di atas 30°C. Masalahnya bukan pada kapasitas pendinginan ruangan, melainkan pada AC yang berada pada tingkat rak, atau kurangnya kapasitas pendingin ruangan.

Pengkondisian udara rak server berarti mengelola panas di tingkat kabinet: mengalirkan udara dingin yang cukup ke bagian depan rak, membuang gas buang panas dari belakang, dan memilih perangkat keras yang mendukung aliran udara tersebut. Panduan ini mencakup beban panas yang mungkin Anda alami, cara menghitung kebutuhan pendinginan dan aliran udara, serta komponen rak mana yang benar-benar meningkatkan kinerja termal.

Mengapa Pendinginan Tingkat Rak Perlu Lebih Diperhatikan

Suhu saluran masuk rak tidak sama dengan suhu ruangan. Komite Teknis ASHRAE 9.9 merekomendasikan menjaga suhu udara masuk peralatan TI antara 18°C dan 27°C (64.4-80.6°F). Jika rak tidak memiliki manajemen aliran udara, pembuangan panas dapat bersirkulasi melalui bagian atas dan sekitar sisi lemari, sehingga mendorong suhu masuk jauh di atas rata-rata ruangan.

Dua fakta menjelaskan mengapa pendinginan di tingkat kabinet penting:

Rak yang terisi penuh dapat menampung 5-15kW peralatan, dan sasis blade tunggal dapat membuang lebih dari 5 kW.
Sebagai aturan keandalan elektronik yang banyak digunakan, setiap kenaikan suhu pengoperasian sebesar 10°C akan mengurangi separuh masa pakai komponen.

Jadi rak bisa terlihat bagus di termostat ruangan sementara titik api sudah muncul di dekat bagian atas kabinet. Pendinginan terencana pada tingkat rak inilah yang menjaga hotspot tersebut agar tidak mengalami kegagalan.

Berapa Banyak Pendinginan yang Sebenarnya Dibutuhkan Rak Server Anda

Titik awalnya adalah beban panas. Hampir seluruh daya listrik yang digunakan server atau switch diubah menjadi panas, sehingga Anda dapat memperkirakan keluaran panas rak dengan menjumlahkan konsumsi daya setiap perangkat yang terpasang.

Keluaran panas tipikal menurut jenis perangkat; nilai beban penuh yang representatif untuk peralatan rak umum.

Setelah Anda mendapatkan angka total kilowatt, ada dua konversi yang berguna:

Beban panas dalam BTU/jam = kW × 3413.
Kebutuhan aliran udara kira-kira 160 CFM per kW pada perbedaan suhu 11°C antara saluran masuk dan saluran keluar.

Permintaan pendinginan pada beban rak yang berbeda, berdasarkan 160 CFM per kW dan perbedaan suhu 11°C.
Beban rak	Keluaran panas (BTU/jam)	Kira-kira. kebutuhan aliran udara (CFM)
2kW	6.826	320
4kW	13.652	640
6kW	20.478	960
8kW	27.304	1.280
10kW	34.130	1.600

Contoh: sebuah rak dengan delapan server 500 W menghabiskan daya 4 kW. Itu kira-kira 13,650 BTU/jam panas. Pada suhu delta standar 11°C, rak memerlukan aliran udara sekitar 640 CFM. Jika persediaan ruangan hanya menyediakan setengahnya, suhu masuk akan terus meningkat.

Peringkat papan nama adalah nilai terburuk, dan beban terukur sering kali lebih rendah 10-30%. Meski begitu, ukuran aliran udara untuk beban puncak realistis, karena masalah pendinginan selalu muncul saat beban paling tinggi.

Manajemen Aliran Udara Adalah Landasan Pendinginan Rak

Sebelum menambahkan kipas atau unit pendingin khusus, perbaiki dasar-dasarnya. Hampir semua peralatan yang dipasang di rak dirancang untuk aliran udara dari depan ke belakang: udara dingin masuk dari depan dan udara hangat keluar dari belakang. Apa pun yang menghalangi jalur tersebut – pintu kaca yang menghalangi saluran masuk, panel belakang menempel ke dinding, atau ruang U terbuka yang memungkinkan udara panas bersirkulasi – mengurangi efektivitas pendinginan.

Aliran udara dari depan ke belakang: pasokan dingin memasuki pintu berlubang; knalpot peralatan keluar ke arah belakang.

Langkah-langkah praktis yang meningkatkan aliran udara di rak:

Susun rak dengan muka masuk bertemu di lorong yang dingin dan muka buang bertemu di lorong panas.
Jaga jarak minimal 60 cm (sekitar 24 inci) di depan dan di belakang setiap rak.
Pasang panel blanking di setiap ruang U yang tidak terpakai untuk menghentikan resirkulasi horizontal.
Rutekan kabel melalui pengatur vertikal agar tidak menghalangi saluran masuk depan atau saluran buang belakang.
Tutup bukaan kabel di lantai yang ditinggikan sehingga udara dingin mencapai bagian depan rak alih-alih bocor ke ruang bawah lantai.

Resirkulasi adalah alasan utama suhu masukan rak melebihi suhu ruangan. Pada ruangan dengan suhu 22°C pada termostat, rak yang tidak dikelola dapat menarik udara bersuhu 28-30°C ke ruang atasnya. Pencampuran aliran udara yang buruk dapat menyia-nyiakan 20-30% kapasitas pendinginan yang tersedia, angka yang sering dikutip dalam penilaian efisiensi pusat data. Untuk melihat lebih dalam bagaimana aliran udara dan desain kabinet berinteraksi, lihat bagaimana manajemen aliran udara di lemari jaringan mencegah peralatan TI menjadi terlalu panas .

Pintu lemari juga berperan langsung dalam pendinginan. Pintu depan yang kokoh dengan panel kaca besar hampir tidak menyisakan ruang terbuka untuk masuknya udara, sehingga kabinet menjadi zona mati. Pintu berlubang, atau pintu yang dirancang khusus untuk ventilasi, adalah pilihan yang lebih baik untuk rak yang membawa sakelar dan server aktif. Pintu berventilasi tinggi menjaga keamanan sekaligus membiarkan udara dingin mencapai peralatan:

Vented front door for heavy-duty soundproof server cabinet

Pintu depan berventilasi untuk kabinet server kedap suara tugas berat Pintu berventilasi ini memberikan aliran udara sekaligus menjaga keamanan, memenuhi kebutuhan pendinginan switch dan server yang aktif. Mendukung sekitar 1000 kg, menawarkan bingkai melengkung opsional, dan sesuai dengan rak standar 19 inci. Lihat Produk →

Perangkat Keras Pendingin yang Dipasang di Rak: Kipas, Pintu, dan Termostat

Untuk lemari yang diletakkan di tempat hangat atau menampung peralatan padat, unit kipas rak adalah tambahan yang murah dan efektif. Panel kipas 1U atau 2U dipasang langsung di rak dan menarik udara panas keluar dari belakang atau mendorong udara dingin ke depan. Versi yang paling berguna mencakup sakelar termostat, sehingga kipas hanya bekerja ketika suhu internal melewati titik yang ditentukan. Hal ini menghemat energi dan mengurangi kebisingan dibandingkan dengan pengoperasian kipas yang terus menerus.

Thermostat-controlled rack fan unit for server cabinets

Unit kipas rak yang dikontrol termostat untuk lemari server Sebagai tambahan pendingin berbiaya rendah untuk rak hangat, panel kipas ini dipasang di ruang 1U atau 2U dan hanya bekerja ketika suhu internal melebihi titik setel, menghemat energi dan mengurangi kebisingan. Lihat Produk →

Lemari tertutup dan penutup dinding mungkin memerlukan alat bantu sirkulasi yang lebih sederhana. Kipas pendingin kabinet dapat dipasang di panel samping atau atas untuk meningkatkan pergerakan udara internal di ruangan yang konveksi alaminya lemah. Ini adalah pilihan praktis untuk lemari yang dipasang di dinding di koridor, toko, dan kantor kecil di mana sistem pendingin presisi penuh tidak dapat dibenarkan.

Compact intelligent cooling fan for network cabinets

Kipas pendingin cerdas yang ringkas untuk lemari jaringan Kipas ini dipasang di panel samping atau atas untuk meningkatkan sirkulasi udara di tempat yang konveksi alaminya lemah. Ini menyesuaikan kecepatan berdasarkan suhu perangkat, beroperasi dengan tenang, dan sesuai dengan lemari yang dipasang di dinding. Lihat Produk →

Dalam kasus yang lebih menuntut, tersedia pendingin baris, penukar panas pintu belakang, dan rak ber-AC mandiri. Ini menjadi penting ketika satu rak mencapai sekitar 10 kW atau lebih dan ruangan tidak dapat menyuplai udara berkondisi yang cukup. Namun, untuk sebagian besar ruang server dan lemari jaringan, kombinasi pola aliran udara bersih, pintu berventilasi, dan kipas yang dikontrol termostat menghasilkan pendinginan rak yang andal dengan biaya yang lebih murah. Ingatlah bahwa perangkat keras pendingin tambahan apa pun hanya efektif jika ruangan itu sendiri dapat menolak beban panas total: rak bergantung pada ruangan, dan ruangan bergantung pada sistem pendingin udara.

Pantau Suhu Saluran Masuk Rak dan Hindari Kesalahan Ini

Pembacaan yang paling berarti untuk rak server adalah suhu masuk peralatan, bukan rata-rata ruangan. Tempatkan sensor suhu di bagian depan rak, sekitar pertengahan ketinggian, dan catat selama beberapa minggu. Anda akan melihat perubahan suhu seiring beban kerja dan siklus pendinginan ruangan, dan Anda dapat menggunakan data tersebut untuk menetapkan ambang batas kipas.

Tingkat kegagalan relatif meningkat ketika suhu saluran masuk rak naik di atas kisaran yang disarankan.

Bahkan kenaikan kecil pada suhu saluran masuk akan menambah tekanan pada komponen, itulah sebabnya menjaga rak tetap berada di dalam pita yang direkomendasikan ASHRAE adalah rencana keandalan yang praktis. Kesalahan umum yang harus dihindari:

Mengisi rak secara berlebihan tanpa menambah kapasitas aliran udara.
Menghalangi knalpot belakang dengan kotak, kabel, atau dinding yang diletakkan terlalu dekat.
Menonaktifkan kipas rak karena kebisingan, daripada memilih model yang dikontrol termostat.
Mengabaikan kelembapan: jaga kelembapan relatif dalam kisaran sedang (kira-kira 20-80%) untuk mengurangi pelepasan muatan listrik statis dan risiko kondensasi.
Menyetel termostat ruangan terlalu rendah, sehingga meningkatkan penggunaan energi tanpa melindungi rak.

Ada juga argumen energi untuk rak lari yang berada di dekat ujung atas kisaran yang direkomendasikan. Setiap derajat pendinginan berlebih biasanya meningkatkan konsumsi energi pendinginan sekitar 2-4%, karena sistem pendingin udara bekerja lebih keras untuk menjaga ruangan lebih dingin dari yang dibutuhkan. Praktik ventilasi dan pembuangan panas yang tepat melengkapi tindakan tingkat rak yang dijelaskan di atas.

FAQ AC Rak Server

Berapa suhu ideal untuk rak server?

ASHRAE merekomendasikan untuk menjaga suhu udara masuk di rak antara 18°C dan 27°C. Sebagian besar peralatan TI dapat diandalkan dalam kisaran ini; Suhu 22-25°C adalah target praktis untuk menyeimbangkan keselamatan dan biaya energi.

Berapa banyak aliran udara yang dibutuhkan rak server?

Sebagai aturan praktis, sekitar 160 CFM per kilowatt beban panas dengan perbedaan suhu 11°C. Oleh karena itu, rak 4 kW membutuhkan sekitar 640 CFM di saluran masuk depan.

Apa fungsi unit kipas rak dengan termostat?

Ini adalah panel kipas yang dipasang di rak yang mengalirkan udara panas keluar dari kabinet atau udara dingin ke dalamnya. Kontrol termostat mengaktifkan kipas hanya ketika titik setel suhu terlampaui, sehingga menghemat energi dan mengurangi kebisingan kipas yang terus menerus.

Apakah pengendalian lorong panas/lorong dingin diperlukan?

Hal ini tidak wajib untuk satu rak, tetapi menyelaraskan rak dari depan ke depan dan belakang ke belakang mencegah pembuangan panas bersirkulasi ke saluran masuk. Penahanan penuh secara nyata mengurangi energi pendinginan di ruangan yang lebih besar.

Bisakah AC jendela mendinginkan ruang server?

Lemari kecil mungkin dapat dilengkapi dengan unit mini-split atau portabel, tetapi AC jendela tidak memiliki kontrol kelembapan dan suhu yang tepat dan biasanya tidak dapat mendistribusikan udara secara merata ke seluruh bagian depan rak. Pendinginan khusus direkomendasikan untuk beban TI yang berkelanjutan.

Mengapa panel blanking penting untuk pendinginan rak?

Panel blanking menghalangi resirkulasi aliran udara melalui ruang-U yang kosong. Tanpanya, udara dingin melewati saluran masuk peralatan dan udara panas kembali ke rak, sehingga suhu meningkat bahkan saat ruangan dingin.