W skrócie: według wytycznych ASHRAE zalecana temperatura w serwerowni to 18-27°C mierzone na wlocie powietrza do urządzeń IT, a wilgotność opisuje się punktem rosy, nie samym procentem wilgotności względnej. Klasy ASHRAE A1-A4 określają szersze, dopuszczalne zakresy pracy sprzętu (od 15-32°C dla A1 do 5-45°C dla A4), z których korzysta się przy chłodzeniu powietrzem zewnętrznym i podczas awarii klimatyzacji. Norma europejska EN 50600-2-3 nie narzuca jednej temperatury: wymaga od właściciela analizy balansu między zużyciem energii a wymaganiami zainstalowanego sprzętu oraz monitoringu parametrów na wlocie urządzeń. Popularne „w serwerowni ma być zimno jak w lodówce” to relikt: utrzymywanie 18°C tam, gdzie sprzęt dopuszcza 27°C, kosztuje energię i nie poprawia niezawodności.
Przez lata serwerownie chłodzono do 18-21°C, bo tak projektowano je w czasach, gdy sprzęt IT był mniej odporny, a pomiaru dokonywano „w pomieszczeniu”, czyli w praktyce w losowym punkcie sali. Współczesne serwery są projektowane pod znacznie szersze zakresy, a wytyczne środowiskowe dla sprzętu IT od 2004 r. systematyzuje komitet techniczny ASHRAE TC 9.9 w publikacji „Thermal Guidelines for Data Processing Environments” (aktualne piąte wydanie: 2021 r., z poprawionym dodrukiem z 2024 r.). To właśnie z tej publikacji pochodzą klasy A1-A4, na które powołują się karty katalogowe serwerów, macierzy i przełączników.
Zmiana podejścia ma jeden powód praktyczny: każdy stopień niepotrzebnego schłodzenia kosztuje. Podniesienie temperatury nawiewu zmniejsza pracę sprężarek i wydłuża czas, w którym chłodzenie może korzystać z powietrza zewnętrznego (free cooling), więc różnica między „mroźną” a poprawnie prowadzoną serwerownią to zauważalna pozycja na rachunku za energię.
Klasa ASHRAE opisuje, w jakich warunkach środowiskowych producent zaprojektował pracę urządzenia. Wytyczne rozróżniają przy tym 2 rodzaje zakresów:
| Klasa | Temperatura dopuszczalna | Typowy sprzęt |
|---|---|---|
| A1 | 15-32°C | Sprzęt klasy enterprise o najostrzejszych wymaganiach (część macierzy, urządzenia starszych generacji) |
| A2 | 10-35°C | Typowe serwery, macierze i przełączniki; najczęstsza deklaracja w kartach katalogowych |
| A3 | 5-40°C | Sprzęt projektowany pod obiekty z chłodzeniem powietrzem zewnętrznym |
| A4 | 5-45°C | Sprzęt o najszerszym zakresie, dla obiektów maksymalizujących free cooling |
W piątym wydaniu wytycznych pojawiła się dodatkowo klasa H1 dla sprzętu o wysokiej gęstości mocy, z zawężonym zakresem zalecanym 18-22°C: procesory i akceleratory o dużym poborze mocy potrzebują niższej temperatury wlotu, żeby utrzymać wydajność bez ograniczania zegarów.
Praktyczna kolejność działań przy projektowaniu i eksploatacji jest więc taka: sprawdź w kartach katalogowych, jaką klasę deklaruje najsłabszy element w szafach (to on ogranicza całość), utrzymuj na co dzień zakres zalecany, a zakres dopuszczalny traktuj jako zapas projektowy, nie jako codzienną nastawę.
Drugi parametr środowiskowy to wilgotność i tu wytyczne odeszły od prostego „45-55% wilgotności względnej”. Wilgotność względna zmienia się z temperaturą, więc ta sama zawartość pary wodnej daje różne procenty w różnych punktach sali. Dlatego zakresy definiuje się przez punkt rosy: dla zakresu zalecanego dolną granicą jest punkt rosy -9°C, górną 15°C przy maksymalnie 70% wilgotności względnej (a gdy testy korozyjne wykażą zanieczyszczenia powietrza, granicę wilgotności obniża się do 50%).
Za tymi liczbami stoją dwa realne ryzyka. Zbyt sucho oznacza wzrost ryzyka wyładowań elektrostatycznych (ESD), choć badania, na których oparto obecne wytyczne, pokazały, że przy poprawnym uziemieniu i procedurach serwisowych sprzęt znosi suchsze powietrze, niż zakładano dawniej – stąd obniżona dolna granica. Zbyt wilgotno to ryzyko kondensacji i korozji, w tym zjawisk przyspieszanych przez zanieczyszczenia powietrza. Norma EN 50600-2-3 dodaje własny bezpiecznik: w pomieszczeniach ze sprzętem wrażliwym na ładunki elektrostatyczne, jeżeli producent sprzętu nie określił wymagań, należy utrzymywać punkt rosy co najmniej 5,5°C.
Najczęstszy błąd w małych serwerowniach to czujnik temperatury zawieszony przy drzwiach albo odczyt z klimatyzatora. Sprzęt IT nie pobiera powietrza przy drzwiach: pobiera je frontem szafy. Dlatego EN 50600-2-3 wymaga monitorowania temperatury nawiewu czujnikami umieszczonymi w ścieżce nawiewu, możliwie blisko wlotów urządzeń IT, np. na profilach montażowych albo wewnątrz drzwi szafy. Przy skutecznej separacji powietrza zimnego i ciepłego norma dopuszcza pomiar w korytarzu zimnym jako lokalizację zastępczą, a przy braku separacji zaleca więcej niż jeden czujnik na szafę, np. na 1/3 i 2/3 jej wysokości, żeby wychwycić rozwarstwienie temperatury i miejsca, gdzie ciepłe powietrze zawraca do frontu.
Norma wiąże też liczbę czujników z poziomem szczegółowości monitoringu (poziomy granularności 1-3):
| Pomiar | Poziom 1 | Poziom 2 | Poziom 3 |
|---|---|---|---|
| Temperatura na wlocie IT | Pojedynczy czujnik przy sprzęcie | 1 czujnik na korytarz zimny | 1 czujnik na 10 szaf (po 5 z każdej strony korytarza) |
| Wilgotność w sali IT | 1 czujnik na pomieszczenie | 2 czujniki na pomieszczenie | 1 czujnik na korytarz zimny |
Do tego dochodzą wymagania powiązane z klasami dostępności: od klasy 2 wzwyż sygnał z czujnika temperatury zewnętrznej musi trafiać do układu sterowania automatycznie, a czujniki temperatury i wilgotności wykonuje się redundantnie, żeby monitoring nie miał pojedynczego punktu awarii. Warto też mierzyć temperaturę na wylocie sprzętu w parze z wlotem: różnica (delta T) mówi, czy przepływ powietrza przez szafy jest prawidłowy.
Kolejność ma znaczenie: najpierw porządek w przepływie powietrza, dopiero potem podnoszenie nastaw. Zaślepki w wolnych U, uszczelnione przepusty kablowe i separacja korytarzy sprawiają, że temperatura na wlotach wyrównuje się i przestaje istnieć „najgorętsza szafa”, pod którą trzeba było przechładzać całą salę. Dopiero wtedy można bezpiecznie zbliżyć nastawę do górnej części zakresu zalecanego i realnie ograniczyć pracę sprężarek oraz wydłużyć godziny free coolingu.
Granicą nie jest jednak „im cieplej, tym lepiej”. Powyżej pewnej temperatury wlotu wentylatory samych serwerów wchodzą na wyższe obroty i pobór energii po stronie IT rośnie, zjadając część oszczędności po stronie chłodu; rośnie też ryzyko, że pojedyncza awaria klimatyzacji szybciej doprowadzi salę do granicy dopuszczalnej. Optimum leży zwykle w okolicach górnej połowy zakresu zalecanego i wyznacza się je dla konkretnego obiektu, dokładnie tak, jak wymaga EN 50600-2-3: analizą balansu między energią a wymaganiami sprzętu, wykonaną przez właściciela obiektu. Szerzej o układzie całej sali, korytarzach i doborze chłodzenia piszemy w przewodniku o projektowaniu serwerowni.
Parametry środowiskowe dotyczą także pomieszczeń technicznych. Dla pomieszczeń UPS norma EN 50600-2-3 każe trzymać się instrukcji producenta urządzeń, a gdy sprzęt nie jest jeszcze określony, przyjmuje zakres 15-35°C bez kondensacji. Osobnym tematem są baterie: żywotność akumulatorów VRLA zależy silnie od temperatury i spada wraz z jej wzrostem względem warunków odniesienia około 20-25°C, dlatego pomieszczenie baterii projektuje się chłodniej niż salę IT i monitoruje osobno. Więcej o samych UPS i dystrybucji energii w artykule o projektowaniu zasilania w szafach serwerowych.
Zalecany zakres według ASHRAE to 18-27°C mierzone na wlocie powietrza do urządzeń IT. W praktyce dobrze prowadzone obiekty pracują w górnej połowie tego zakresu, bo obniżanie temperatury poniżej potrzeb sprzętu kosztuje energię i nie poprawia niezawodności.
Nie od razu. Dla typowego sprzętu klasy A2 dopuszczalny zakres pracy sięga 35°C na wlocie, więc 30°C to sygnał do reakcji (sprawdzenia chłodzenia i przepływu powietrza), ale jeszcze nie przekroczenie warunków pracy. Problemem jest praca ciągła przy takich wartościach oraz punkty gorące, w których lokalna temperatura bywa wyraźnie wyższa niż odczyt „ogólny”.
Według wytycznych ASHRAE dla zakresu zalecanego: punkt rosy między -9°C a 15°C, przy wilgotności względnej nie wyższej niż 70% (50%, gdy testy korozyjne wykażą zanieczyszczenia powietrza). EN 50600-2-3 dodaje, że przy braku wymagań producenta sprzętu należy utrzymywać punkt rosy co najmniej 5,5°C w pomieszczeniach ze sprzętem wrażliwym na ESD.
Jak najbliżej wlotów powietrza urządzeń IT: na frontach szaf, np. na 1/3 i 2/3 wysokości, a przy separacji korytarzy w korytarzu zimnym. Czujnik przy drzwiach albo pod sufitem mierzy temperaturę pomieszczenia, a nie warunki pracy sprzętu. Liczbę czujników dobiera się według poziomów granularności z EN 50600-2-3.
Zakresem dopuszczalnym: sprzęt A1 dopuszcza pracę w 15-32°C, a A3 w 5-40°C na wlocie. Zakres zalecany do pracy ciągłej (18-27°C) jest wspólny. Klasa urządzenia jest podana w karcie katalogowej, a o możliwościach całej serwerowni decyduje najsłabsza klasa zainstalowanego sprzętu.
DCNART wykonuje audyty środowiskowe serwerowni: pomiary temperatury i wilgotności na wlotach sprzętu, analizę przepływu powietrza i punktów gorących oraz rekomendacje nastaw zgodne z EN 50600-2-3 i wytycznymi ASHRAE. Projektujemy i dostarczamy monitoring środowiska (czujniki temperatury i wilgotności w szafach), systemy hermetyzacji korytarzy oraz uszczelnienia, a we współpracy z partnerami dobieramy klimatyzację precyzyjną. Nie wykonujemy instalacji: projektujemy, dostarczamy i szkolimy autoryzowanych instalatorów.
Jeżeli Twoja serwerownia ma jeden czujnik przy drzwiach i nastawę 19°C „na wszelki wypadek”, napisz do nas. Zmierzymy, policzymy i pokażemy, ile ta ostrożność kosztuje.
Grafika główna tego artykułu jest ilustracją poglądową wygenerowaną przez AI.
