データセンターで使用される機器は、部屋の空気の相対湿度にかなり厳しい要件を課しています。 一定のレベルを下回ると、静電気放電が発生する可能性があります。 ご存じのように、静電気はデータセンターのIT機器にとって危険です。 それを最小限に抑えるために、データセンターの敷地内で一定レベルの相対湿度を維持することをお勧めします。
空気湿度によって、その中の水蒸気の含有量が理解されます。 絶対湿度と相対湿度を区別します。 絶対湿度は、特定の温度での空気中の水蒸気の密度です。 温度が高いほど、空気に含まれる水分が多くなります。 特定の温度で空気を飽和させる水蒸気の最大量は、最大湿度と呼ばれます。 さらに水分が凝縮します。 結露の問題は別の問題であるため、データセンター内の相対湿度レベルの最大値を超えることも望ましくないため、監視する必要があります。
相対湿度は、特定の温度で可能な最大湿度に対する絶対湿度の比率として定義され、パーセンテージで表されます。
データセンターの湿度はどうすればよいですか？
データセンターの湿度を調整するために使用される文書または標準は何ですか？ ドキュメントSP – 3-0092：（TIA-942規格、改訂7.0、2005年2月）に従います。「データセンターの通信インフラストラクチャ」、5.3.5.3節。 「動作環境パラメーター」これらのパラメーターは次のようになります。
-乾燥温度計による温度：20º〜25º。
-相対湿度：40％から50％;
-露点：21º以下。
-変化率：1時間あたり5º以下。
さらに、IT機器の仕様には、特定のハードウェアモデルの許容湿度と温度値が示されています。
一方、2014年に米国冷暖房空調学会（ASHRAE）のTC 9.9の技術委員会が実施した調査によると、相対湿度は8〜15％に低下し、エネルギーの節約とPUEのエネルギー効率の改善に役立つと推定されています。ただし、特定の保護対策が必要です。
データセンターの床は、静電気を放散でき、適切に接地できる必要があります。 従業員とデータセンターの訪問者は、導電性のある靴底の靴を履く必要があります。 湿度レベルに関係なく、機器を扱うとき、またはケース内の部品を交換するときは、常に帯電防止リストバンドを着用することをお勧めします。
湿度80％で接地されていない上げ床を歩いているときに、静的電圧がたった250 Vに達すると、20％ですでに12,000 Vになります。この場合の火花放電は、IT機器または通信システムの故障につながる可能性があります。
より高い相対湿度を維持するには、より多くの蒸気が必要であり、その結果、より多くのエネルギーと水の消費が必要になります。 結局のところ、データセンターの総エネルギー消費の最大40％が冷却システムで構成されていることがわかっています（従来のフレオンまたはチラーシステムが使用されている場合）。
データセンターで必要な湿度レベルを維持するには、かなり高い水と電気の消費が必要です。これには、消費される電力の最大15％が必要です。
高温で動作するデータセンターIT機器の出現により、従来の40-50％から湿度レベルを下げることが可能になりました：暖かい空気はより多くの蒸気を保持し、データセンターは加湿水蒸発プラント（蒸気加湿器）で電力を節約できます。
湿度レベルが許容値よりも高い場合、機器の冷たい表面に結露が発生し、腐食が発生する可能性があります。 これは、フリークーリングを使用するデータセンターの問題の1つです。フリークーリングでは、外気が冷たくまたは湿気が多い場合があります。
コールドコリドーとホットコリドーのアーキテクチャ上に構築されたデータセンターでは、コールドコリドーで結露の可能性が高くなります。 電子部品の結露はIT機器に有害であり、短絡を引き起こす可能性があります。
更新されたTIA-942-A標準では、湿度パラメーターは次のセクションで指定されています。
6.4.5.2.1操作パラメータ
コンピュータルームの温度と湿度は、
ANSI / TIA-569-CのクラスA1またはA2の機器の要件。
クラスA1〜A4およびBの機器に必要な温度と湿度の値。
つまり 現在、クラスA1とA2の部屋の最大湿度値は60％で、クラスBの許容範囲は8〜80％です。
加湿システムの設計と種類
加湿は、従来、個別のシステムとして、または空調システムのモジュールの1つとして、または供給換気システムとして実装されていました。 多くの大規模なデータセンターでは、温度と湿度を制御するCRAC（コンピュータールームエアコン）に内蔵のヒーターと加湿器が使用されています。 特定の範囲内の温度と湿度の制御されたパラメーターをサポートします。
原則として、精密空調機には電極式の蒸気加湿器が装備されています。蒸気シリンダーの電極に電圧が印加され、水が沸騰状態に加熱されるため、蒸気が蒸気分配器を通って空気流に流れます。
蒸気の生成量を調整して、蒸気シリンダーの占有レベルを変更できます。 必要な水位を維持するコントローラーを使用します。 蒸気の生産量が必要な値を下回ると、充填バルブが開き、タンク内の水位が上がります。 逆の状況が発生した場合、バルブは目的の湿度に達するまで閉じたままになります。
コントローラーは、相対湿度、加湿器の電流、水の導電率、蒸気の生成、エラー表示など、さまざまなパラメーターのセットを表示できます。
水の導電率とその中のミネラル塩の濃度によっては、加湿器が動作モードに達するまでに数時間かかる場合があります。
Schneider Electricの精密空調システムでは、同様のすべてのシステムと同様に、加湿器モジュールがエアコンハウジングに直接設置され、蒸気をエアダクトに供給します。 このアプローチの利点は、湿度パラメータを個別のローカルボリュームに正確に維持できること、簡単な調整、モジュールを迅速に交換できることです。
また、欠点もあります。スプレーや表面の濡れに比べてエネルギー消費が大きいこと、水質に依存することです。 ただし、後者は、原則として個別の換気システムで使用される加熱要素の加湿器を除き、ほとんどすべてのタイプの加湿に適用されます。
電極、赤外線、超音波など、さまざまなタイプの加湿器があります。各アプローチには長所と短所がありますが、電極蒸気加湿器は、設置、制御、および保守の点で最もシンプルなソリューションです。 他のタイプの加湿器では、水中の不純物の含有量がより要求されます。 それらは、ノズルの機械的目詰まり、保湿マット上のプラークの形成、超音波システムを使用する場合の白いプラークなどの欠点によって特徴付けられます。 また、水処理システムを備えた蒸気加湿器は、より要求が厳しく、運用コストが高くなります。 さらに、ロシアの条件下では、浄水システムは非常に高価であり、水質はプロジェクトによって大きく異なるため、水処理に高いコストがかかります。
蒸気機器では、沸騰の結果として水蒸気が生成され、気温は変化しません。 このようなプラントの利点には、クリーンな蒸気、制御精度、設置の容易さ、低投資、低水質などがありますが、高エネルギー消費（蒸気1 kgあたり約0.75 kW）、限られた電力（1〜 120 kg / h）。
最も一般的なタイプの蒸気加湿器は、電極とPETNです。 電極加湿器は低価格ですが、定期的な電極の交換とクリーニングが必要なため、操作がより高価です。 パラメータを維持する精度は±5％です。 電極型加湿器は、中程度の硬い水道水で作動します。
シュナイダーエレクトリックの加湿システム
データセンターの部屋で必要な湿度を維持するために、シュナイダーエレクトリックのエアコンは、滅菌蒸気の生成を制御し、蒸気シリンダー内の塩濃度を自動的に調整する機能を備えた浸漬電極付き加湿器を使用します。
したがって、シュナイダーエレクトリックの加湿システムは、普通の水道水を使用します。 排水路に合流します。 追加費用は最小限で、水の単純な機械的処理のみが必要です。 塩分が多い場合、電極をすばやく「消費」することができますが、蒸気シリンダー自体は本質的に消耗品です。 平均して、1年に1回変更する必要があります（頻度は特定のサイトによって異なります）。
換気システムの加湿器と精密エアコンの加湿器の違いは何ですか？ 基本的に-場所でのみ、なぜなら 換気システムの場合、チャネルの隣にある加湿器ハウジングから来る蒸気分配パイプがチャネルに設置されます。 また、このチューブの設置場所とその幅と数量を慎重に選択する必要があります。
通常、高精度エアコンには、定格電力のみが可能な標準の蒸気加湿器が装備されています。 最大蒸気流量は、エアコンの特定のモデルの空気流量範囲に基づいて選択されます。 この範囲内で、加湿システムの蒸気容量は十分です。
チラーに接続されたInRaw RP空調システムのコンポーネントには、蒸気加湿器（4）と湿度センサー（12）が含まれます。 InRowデバイスには、制御手順を自動化するための温度および湿度センサーが装備されています。 ホットアイルコンテインメントおよびラックエアコンテインメントの断熱システムと互換性があり、冷却システムの効率が向上します。
さらに、資本コストを削減するために、すべてのエアコンに蒸気加湿器を装備する必要はありません。一部のエアコンは「寒い」モデルにしかできません。
データセンター内の湿度インジケータの監視は、DCIMの一部として実行できます。 部屋の空気状態の完全かつ正確な画像とデータセンターで発生するプロセスの理解を提供します。これには、データセンターの構造の変更または機器を構成するためのアクションによる特定のポイントでの湿度の急激な増減を制御するために使用されることも含まれます。 インジケータは、データセンターのさまざまなポイントにある湿度センサーから取得されます。
DCIMシステム（データセンターインフラストラクチャ管理）のハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントを使用すると、データセンターの運用コストを削減し、CAPEXのリターンを高め、データセンターインフラストラクチャの管理における意思決定の採用と実装を促進できます。
モイスチャーメンテナンスシステムには、タイプ（DXフロンシステム、CW冷水システム）およびフォームファクター（周長と列内）の両方で、シュナイダーエレクトリックのすべての精密空調機を装備できます。
加湿器は、蒸気シリンダー、蒸気分配パイプ（熱交換器の出口に直接設置）、充填バルブと排水バルブ、および蒸気シリンダーの水位センサーで構成されています。
加湿器の比例制御（シリンダーの電極を通過する電流を制御し、シリンダー内の塩濃度を制御することで実現）により、システムの効率を高め、エネルギー消費を減らし、コンポーネントの寿命を延ばすことができます。
湿度は寒い廊下で測定されます。 露点を4.44°Cに設定し、吸気温度24度で相対湿度15％に相当する温度より低く設定することをお勧めします。 熱い廊下では、温度が高くなると相対湿度が低くなるため、他の場所よりも相対湿度が低くなる場合があります。
データセンターのエンジニアリングインフラストラクチャを設計、計画、および作成するタスクは、多くの要因に基づいて正しく予測することです。 1つの施設でも、冷却システムと加湿システムのさまざまな実装が可能です。 小規模なデータセンター向けの標準的なソリューションがある場合、大きなオブジェクトは常に一意です。 データセンターのITワークロードの変化を正しく予測する必要があります。 そして、もちろん、湿度のレベルを忘れないでください。