Помогите с образованием про теплообмен
Вот в голове где-то застряла тема про влажность в сервер румах. Низкая влажность - плоха с точки зрения электростатики, но хороша для процессов коррозии. Высокая - наоборот. Соотв. выработано такое вот требование про 45-55% "идеальной" влажности было и в целом многие такое рекомендуют. А вот теперь вопрос: как влажность влияет на теплообмен. Ведь известно же, что в сухом климате +10 ощущается комфортно, в то же время во влажном - совсем не. Т.е. влажность воздуха, испарение, теплообмен (охлаждение в нашем случае интересно, жылезки жы) - где тут связь. В идеале ткнуть в какой-то whitepaper на примере APC, который показал зависимость power hunger'а от температуры в ДЦ (ну типа при 19С едим 600Вт, при 25 - уже 670, точно не помню, там вроде было в киловатт*часах, но смысл в этом - подняли температуру с 19 до 25, начали потреблять на ~15% больше мощности).
Здравствуйте ! Thursday, October 2, 2014, 2:13:47 PM, Vladimir Sharun vladimir.sharun@ukr.net you wrote: VS> А вот теперь вопрос: как влажность влияет на теплообмен. Прямо влияет. Вода это аккумулятор тепла, причем самый теплоемкий. таблички: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%... азот, коего 73% в воздухе имеет теплоемкость в 4 раза ниже. вот и смотрите :) а вам нужно вот эта табличка: http://www.dpva.info/Guide/GuidePhysics/Humidity/VapourMassInWetAir/ Количество (масса) воды во влажном воздухе. Кг/100м3 vs относительная влажность воздуха в %. -- Best regards, Alexander V Soroka http://www.svr.ua/ AS106-RIPE mailto:alex@euro.net.ua
Добрый день, Что такое теплоёмкость воды и насколько вода крутА по этому показателю относительно воздуха - это доказательств не требует. Интересует больше зависимость: при одинаковой температуре воздуха и разной влажности, при постоянном кубометров/час прокачиваемого сквозь систему охлаждения температура охлаждаемого тела падает или увеличивается и насколько. Влажность 10,30,50,70,90% и температура например 20 градусов воздуха, насколько будет отличаться температура охлаждаемого тела ? Вы наверное пользуетесь всяким погодным софтом, так вот там часто оперируют таким параметром как feels like, т.е. при +20 это может быть feels like +12 или же +26 и это напрямую коррелирует со скоростью ветра и влажностью. И мне кажется это имеет прямое отношение к скорости теплообмена - т.к. комфорт - это насколько ты быстро теряешь тепло или наоборот его получаешь. В СахАре +50 чувствуются как наши +30 например: можно спокойно ходить закутаным с головы до ног и не жарко. Или вот в Бельгии +12 и можно в майке ходить, очень комфортно, выражение "мягкий климат". Здравствуйте ! Thursday, October 2, 2014, 2:13:47 PM, Vladimir Sharun vladimir.sharun@ukr.net you wrote: VS> А вот теперь вопрос: как влажность влияет на теплообмен. Прямо влияет. Вода это аккумулятор тепла, причем самый теплоемкий. таблички: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%... азот, коего 73% в воздухе имеет теплоемкость в 4 раза ниже. вот и смотрите :) а вам нужно вот эта табличка: http://www.dpva.info/Guide/GuidePhysics/Humidity/VapourMassInWetAir/ Количество (масса) воды во влажном воздухе. Кг/100м3 vs относительная влажность воздуха в %. -- Best regards, Alexander V Soroka http://www.svr.ua/ AS106-RIPE mailto:alex@euro.net.ua
Здравствуйте ! Thursday, October 2, 2014, 4:27:35 PM, Vladimir Sharun vladimir.sharun@ukr.net you wrote: VS> Что такое теплоёмкость воды и насколько вода крутА по этому VS> показателю относительно воздуха - это доказательств не требует. VS> Интересует больше зависимость: при одинаковой температуре воздуха VS> и разной влажности, при постоянном кубометров/час прокачиваемого VS> сквозь систему охлаждения температура охлаждаемого тела падает или увеличивается и насколько. Вам калькулятор подарить ? или научить как составить табличку в Экселе и поиграть числами в ней ? Повторяю: вам нужно вот эта табличка: http://www.dpva.info/Guide/GuidePhysics/Humidity/VapourMassInWetAir/ Количество (масса) воды во влажном воздухе. Кг/100м3 vs относительная влажность воздуха в %. Если есть кубометры прокачиваемого воздуха и его параметры, то можно посчитать сколько ВОДЫ в этом воздухе пролетает, и замеряв температуру (или задаться самому температурой а потом проверить) на входе и на выходе (дельта нагрева) получить вами искомое. Я понятно изложил ? :) VS> Вы наверное пользуетесь всяким погодным софтом, не пользуюсь. VS> чувствуются как наши +30 например: можно спокойно ходить закутаным VS> с головы до ног и не жарко. Или вот в Бельгии +12 и можно в майке VS> ходить, очень комфортно, выражение "мягкий климат". Это бред. Я вам про ответ на ваш вопрос говорю а вы мне про "чувствуется". Вам некомфортно сидеть в гермозоне ? :-) Ну так не сидите - там железяки должны жить а не люди. -- Best regards, Alexander V Soroka http://www.svr.ua/ AS106-RIPE mailto:alex@euro.net.ua
А вот теперь вопрос: как влажность влияет на теплообмен.
Гляньте спецификации по open compute датацентрам, там evaporative cooling ведь. http://www.opencompute.org/assets/Uploads/DataCenter-Mechanical-Specificatio... http://www.opencompute.org/assets/Uploads/DataCenter-Mechanical-Specificatio... http://www.cfroundtable.org/OCP%20-%20CFRT-%20070811%20-%201st%20Session.pdf http://www.cfroundtable.org/OCP%20-%20CFRT-%20070811%20-%201st%20Session.pdf http://www.condairsystems.com/fileadmin/user_upload/dokumenter/Salgsmaterial... http://www.condairsystems.com/fileadmin/user_upload/dokumenter/Salgsmaterial... -- ryzh-ripe
Антон спасибо, Я не разрабатываю ДЦ, Божеупаси - образования недостаточно. Гуглением я нашел диффуры конвекционного теплообмена (попробуем предположить на первом этапе, что излучением в тепловом спектре можно пренебречь, т.к. generic воздух, кажется, на это влияет весьма слабо + основной теплообмен происходит через скоростной обдув в нашем случае) и там, что вполне естественно, гораздо больше параметров и их переплетений, нежели предложенный путь упрощения (калькулятор my ass). Мало того, таблиц теплопроводности воздуха от температуры я нашел, а от влажности - н� �как не найду, но я не углублялся в эту тему еще сильно глубоко. 02 жовтня 2014, 19:10:17, від Anton Tolchanov < me@knyar.net >: А вот теперь вопрос: как влажность влияет на теплообмен. Гляньте спецификации по open compute датацентрам, там evaporative cooling ведь. http://www.opencompute.org/assets/Uploads/DataCenter-Mechanical-Specificatio... http://www.cfroundtable.org/OCP%20-%20CFRT-%20070811%20-%201st%20Session.pdf http://www.condairsystems.com/fileadmin/user_upload/dokumenter/Salgsmaterial... -- ryzh-ripe
Привет ! Thursday, October 2, 2014, 7:10:01 PM, Anton Tolchanov me@knyar.net you wrote: AT> А вот теперь вопрос: как влажность влияет на теплообмен. :-( рука-лицо... Я в прошлом Лейтенант-Инженер, теплотехнику и атомные реакторы изучал, рефераты и курсовые на темы теплообмена писал, я вам тут талдычу что ВОДА В ВОЗДУХЕ ПЕРЕНОСИТ ТЕПЛО, даже дал массовые части воды в воздухе от температуры(влажности) ЧТО ВАМ ЕЩЕ НАДО ??? Калькулятор в зубы и считайте: теплоемкость воды есть, количество воды в воздухе есть, нужно всего-то разность температур - на входе и выходе - это берете термометр в руки и в свою гермозону - мерять ! ...обленились вкрай современные "типо инженеры" :-( -- Best regards, Alexander V Soroka http://www.svr.ua/ AS106-RIPE mailto:alex@euro.net.ua
Александр Васильевич,
http://coub.com/view/3icd5
Есть мнение, что между теплоёмкостью и теплообменом есть разница. Ну хотя бы потому, что первое - статическая величина, а второе - динамический процесс. Если первое характеризуется константой, то второе - дифференциальным уравнением. Ну Вы это конечно же знаете.
Я уже столкнулся с разными интересными моментами в системах охлаждения: например есть понятие производительности радиатора, когда независимо от скорости его обдува, скорость теплопередачи достигает "насыщения" и выходит на полку при определенном CFM, т.е. при скорости Х и Х*5 кубометров в минуту температура охлаждаемой поверхности отличается в рамках погрешности измерений, инженерно одинакова. Отсюда я узнал, что есть у радиаторов понятие достаточного объёма прокачки воздуха, выше которого результат выходит на логарифмическую полку.
Таким образом в нашей динамической задаче как минимум ясно, что теплообмен зависит от скорости воздуха над поверхностью, но как-то сильно логарифмически (или, гыгы, обратнопропорционально 1(1/x1+....+1/xN) - это кстати статическое уравнение теплообмена через тонкую пленку). А нет ли тут такой же зависимости и от влажности например ? И вот тут ваши таблицы, я вот затрудняюсь в какое место их определить, в какое уравнение подставить.
--- Оригінальне повідомлення ---
Від кого: "Alexander V Soroka"
3 октября 2014 г., 10:58 пользователь Alexander V Soroka
Привет !
Thursday, October 2, 2014, 7:10:01 PM, Anton Tolchanov me@knyar.net you wrote: AT> А вот теперь вопрос: как влажность влияет на теплообмен.
:-( рука-лицо...
Я в прошлом Лейтенант-Инженер, теплотехнику и атомные реакторы изучал, рефераты и курсовые на темы теплообмена писал, я вам тут талдычу что ВОДА В ВОЗДУХЕ ПЕРЕНОСИТ ТЕПЛО, даже дал массовые части воды в воздухе от температуры(влажности) ЧТО ВАМ ЕЩЕ НАДО ???
Калькулятор в зубы и считайте: теплоемкость воды есть, количество воды в воздухе есть, нужно всего-то разность температур - на входе и выходе - это берете термометр в руки и в свою гермозону - мерять !
...обленились вкрай современные "типо инженеры" :-(
Я уверен, что если потребление замкнутой системы N киловатт, то и отводить нужно N киловатт. И вода или воздух - без разницы. Хотя есть и нюансы - для более влажного воздуха нужна меньшая конвекция, и можно меньше крутить вентиляторами. Будет ли это число сколь-либо значимым? Думаю нет: 140мм вентилятор кушает меньше одного ватта.
У меня аналогичный умозрительный эксперимент. Я вот и обратился к комьюнити за его теоретической составляющей и тут все заверте~ Хотя есть и нюансы - для более влажного воздуха нужна меньшая конвекция, и можно меньше крутить вентиляторами. Будет ли это число сколь-либо значимым? Думаю нет: 140мм вентилятор кушает меньше одного ватта.
Поправлюсь, уравнение имеет форму вот такую: 1/(1/X1+....+1/Xn) Т.е. единица делить на сумму 1/Xn Таким образом в нашей динамической задаче как минимум ясно, что теплообмен зависит от скорости воздуха над поверхностью, но как-то сильно логарифмически (или, гыгы, обрат нопропорционально 1(1/x1+....+1/xN) - это кстати статическое уравнение теплообмена через тонкую пленку). А нет ли тут такой же зависимости и от влажности например ? И вот тут ваши таблицы, я вот затрудняюсь в какое место их определить, в какое уравнение подставить.
Привет ! Вы сферического коня в вакууме обсуждаете а я вам дал ПРАКТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ вашей проблемы. Поток над радиатором ? ДА !!! все верно но пока НЕ ПОМЕРЯЕШЬ не будет ответа, потому что много тонкостей. А потому - приборы в зубы и в гермозону мерять, а потом моделировать в табличке "а что будет если у меня 100 таких серверов, влажность =... а поток воздуха возьмем= ..." и смотреть хватает или нет - воздуха, влажности, и т.п. Friday, October 3, 2014, 12:00:47 PM, Vladimir Sharun vladimir.sharun@ukr.net you wrote: VS> У меня аналогичный умозрительный эксперимент. Я вот и обратился к VS> комьюнити за его теоретической составляющей и тут все заверте~
Хотя есть и нюансы - для более влажного воздуха нужна меньшая конвекция, и можно меньше крутить вентиляторами. Будет ли это число сколь-либо значимым? Думаю нет: 140мм вентилятор кушает меньше одного ватта.
-- Best regards, Alexander V Soroka http://www.svr.ua/ AS106-RIPE mailto:alex@euro.net.ua
Александр Васильевич, Спасибо за практический совет. С предложением по измерению: много чего в науке было получено через эмпирику. Есть только беда: а) я не могу провести эксперимент в силу отсутствия возможности/желания экспериментировать над юзерами б) меня интересует заранее, чего ожидать, чтобы понять, стоит ли вообще проводить эксперимент, что даст переход с одной системы охлаждения без контроля за влажностью к системе, в которой влажность в диапазоне с точки зрения энергопотребления охлаждаемых систем. В рамках чего это мозгоёбство собственно: есть оборудование, которое потребляет много-много киловатт (сервера mostly). У них есть естественное энергопотребление (ЕЭ). Электричество имеет тенденцию только к удорожанию. Так вот ЕЭ, оказывается - это очень даже функция, а не отрезок на плоскости. Часть гораздо большего уравнения бабкозатрат (стойки, площадь, кондиционеры и прочее) - ЕЭ серверов. Так вот там есть, оказывается, переменные, на которые можно влиять сторонним способом: например снижать ЕЭ через понижение температуры. А понижение температуры - через более эффективные процессы конвекции: крупнее радиаторы (что например в дисковые массивы не присунешь), лучше обдув, *влажный или сухой воздух* наконец. С уважением.
Привет !
Вы сферического коня в вакууме обсуждаете а я вам дал ПРАКТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ вашей проблемы.
Поток над радиатором ? ДА !!! все верно но пока НЕ ПОМЕРЯЕШЬ не будет ответа, потому что много тонкостей.
А потому - приборы в зубы и в гермозону мерять, а потом моделировать в табличке "а что будет если у меня 100 таких серверов, влажность =... а поток воздуха возьмем= ..." и смотреть хватает или нет - воздуха, влажности, и т.п.
Hi!
On 3 Oct 2014, at 08:58, Alexander V Soroka
Thursday, October 2, 2014, 7:10:01 PM, Anton Tolchanov me@knyar.net you wrote: AT> А вот теперь вопрос: как влажность влияет на теплообмен. :-( рука-лицо...
Не надо, пожалуйста, мне приписывать чужие цитаты.
ВОДА В ВОЗДУХЕ ПЕРЕНОСИТ ТЕПЛО, даже дал массовые части воды в воздухе от температуры(влажности) ЧТО ВАМ ЕЩЕ НАДО ???
Кричать и переживать из-за пустяков, наверное, тоже не стоит. -- ryzh-ripe
Антон добрый день :) Перенос тепла осуществляется воздухом, вода в нем имеет невыясненное влияние. Я вот из выкладок А.В. не смог сформулировать формулу, которая выдерживает краевые условия: полностью сухой воздух, который 146% процентов работает, иначе в пустынях наружные блоки кондиционеров выключались бы от перегрева, а они не выключаются.
ВОДА В ВОЗДУХЕ ПЕРЕНОСИТ ТЕПЛО, даже дал массовые части воды в воздухе от температуры(влажности) ЧТО ВАМ ЕЩЕ НАДО ???
Кричать и переживать из-за пустяков, наверное, тоже не стоит.
On Fri, Oct 03, 2014 at 11:58:19AM +0300, Serge Negodyuck wrote:
Я уверен, что если потребление замкнутой системы N киловатт, то и отводить нужно N киловатт. И вода или воздух - без разницы.
Хотя есть и нюансы - для более влажного воздуха нужна меньшая конвекция, и можно меньше крутить вентиляторами. Будет ли это число сколь-либо значимым? Думаю нет: 140мм вентилятор кушает меньше одного ватта.
На самом деле - всё чуть сложнее. Например, потребление чипа меняется от температуры - очень заметно на 28нм видяшках АТИ, менее 70С и более 70С - разница 10% (токи утечки растут). Но для "менее 70С" нужно или холодный воздух, или поработать вентилятором и может не хватить. И 140мм вентилятор с 1Вт потреблением - "почти стоит" наверно, 120мм жрут от 2Вт (2000об/мин) и это позволяет отвести около 200Вт тепла при 20С. Для 300Вт - нужен 120х38мм вентилятор (хотя последовательно прицепленные 2500+2000об/мин 25мм - тоже эффект давали заметный). Цифры эмпирические, у меня фермы на балконе (обычна хрущёвка - что-то типа 70см*2м) пропахали, около 2кВт не так просто отвести было без кондея (кондей=снижение КПД системы). Влажность, конечно, положительно влияет - но масштабы экономии по сравнению с эффективными БП и даунвольтингом - теряются в области погрешности. Лето было влажным - из кондея (в комнате) вода чуть не струёй, но это мало компенсировало заборотную Т около 30С. -- Best regards, Paul Arakelyan.
On Fri, Oct 03, 2014 at 02:30:56PM +0300, Vladimir Sharun wrote:
Александр Васильевич,
Спасибо за практический совет.
С предложением по измерению: много чего в науке было получено через эмпирику. Есть только беда: а) я не могу провести эксперимент в силу отсутствия возможности/желания экспериментировать над юзерами б) меня интересует заранее, чего ожидать, чтобы понять, стоит ли вообще проводить эксперимент, что даст переход с одной системы охлаждения без контроля за влажностью к системе, в которой влажность в диапазоне с точки зрения энергопотребления охлаждаемых систем. Да запросто можешь, только это будет наблюдение, а не совсем эксперимент - на влажность ты хрен повлияешь в сторону увеличения, думаю. Нужно "всего-то" писать колчество сожранной потребителями энергии - отдельно для серверов и охлада, почасово, и влажность с темпой мерять. В любом случае - сильно влажно не сделаешь.
В рамках чего это мозгоёбство собственно: есть оборудование, которое потребляет много-много киловатт (сервера mostly). У них есть естественное энергопотребление (ЕЭ). Электричество имеет тенденцию только к удорожанию. Так вот ЕЭ, оказывается - это Да нихера, дешевеет! Это у вас цены не поднимаются.
очень даже функция, а не отрезок на плоскости. Часть гораздо большего уравнения бабкозатрат (стойки, площадь, кондиционеры и прочее) - ЕЭ серверов. Так вот там есть, оказывается, переменные, на которые можно влиять сторонним способом: например снижать ЕЭ через понижение температуры. А понижение температуры - через более эффективные процессы конвекции: крупнее радиаторы (что например в дисковые массивы не присунешь), лучше обдув, *влажный или сухой воздух* наконец.
Функция ещё - место ж не бесплатное, и радиаторы "крутые" его занимают и тоже чего-то стоят (я бы сказал дохрена просто). Так что есть аж одна проблемка - серверное железо не настраивается с точки зрения энергопотребления, ты не можешь сделать нифига - ни напряжение на проце опустить, ни выжать оптимальное производительность/потребление (вот дома - xeon L5639, OC до 3,2Ghz - тюнинг напряжений - и дельта между простоем и "на полную" как раз в 60Вт :). Секас с ULV (или просто даунвольтинг), платинум-голд БП и правильный отвод тепла - вполне помогает радикально снижать жор. -- Best regards, Paul Arakelyan.
Да запросто можешь, только это будет наблюдение, а не совсем эксперимент - на влажность ты хрен повлияешь в сторону увеличения, думаю. Нужно "всего-то" писать колчество сожранной потребителями энергии - отдельно для серверов и охлада, почасово, и влажность с темпой мерять. В любом случае - сильно влажно не сделаешь.
Ты забыл учесть еще напряжение в сети, локальные всплески потребления инфраструктурой и потребителями, забортную температуру и влажность, которые охлаждают конденсор через еще одного потребителя - электромотор. Именно по этой причине влияющих (непонятно как) составляющих овердохуя, а уравнение конвекции с тонкой стенкой содержит всего-то коэффициенты теплопередачи воздуха, всё остальное - за скобками.
On Mon, Oct 06, 2014 at 11:05:20AM +0300, Vladimir Sharun wrote:
Да запросто можешь, только это будет наблюдение, а не совсем эксперимент - на влажность ты хрен повлияешь в сторону увеличения, думаю. Нужно "всего-то" писать колчество сожранной потребителями энергии - отдельно для серверов и охлада, почасово, и влажность с темпой мерять. В любом случае - сильно влажно не сделаешь.
Ты забыл учесть еще напряжение в сети, локальные всплески потребления инфраструктурой и потребителями, забортную температуру и влажность, которые охлаждают конденсор через еще одного потребителя - электромотор. Именно по этой причине влияющих (непонятно как) составляющих овердохуя, а уравнение конвекции с тонкой стенкой содержит всего-то коэффициенты теплопередачи воздуха, всё остальное - за скобками.
Ну значит чуть поболе датчиков :). Одно херово - совсем небесплатно :(. Всплески - они, например, в 4-5 утра редко бывают - короче "явно странные данные" можно или отбросить, или привязать к "общему объёму трафика ДЦ" - т.е. по всем портам (хотя наверняка есть "внутренние", недоступные железки в стойках заказчиков). В любом случае - имея вагончик данных можно порисовать графики и пр-др. и поискать между ними соотношения - думаю, что визуально что-то будет заметно. Ну или вариант минимум - это уже активный эксперимент над одной стойкой. Вот только с влажностью - ну нифига ты её не повысишь, в лучшем случае - есть варианты, когда она поддерживается на уровне - нагревающиеся части коднеев испаряют то, что стекло с охлаждающихся частей (внутри кондея - около +0С, может +4 - если верить китайскому ИК термометру). -- Best regards, Paul Arakelyan.
On Mon, Oct 06, 2014 at 05:38:56PM +0300, Vladimir A. Podgorny wrote:
06.10.2014 19:09, Paul Arakelyan пишет:
Вот только с влажностью - ну нифига ты её не повысишь.
Паша, а увлажнители в прецизионниках ставятся для понтов?
ну - или в задаче бы таковые были, и "легким движением руки" результат, или надо баловаться с отдельными увлажнителями - что уж хз во что вылиться может. И я не уверен в том, что это именно увлажнители, а не "возвращатели конденсата", который они "вытащили" из контролируемого помещения. Вообще муторной задачей кажется контроль влажности в громадном помещении. Дома, пока не хакнул кондей - сверху +32, на полу - +22 было, а это просто комнатка 15кв.м (реально - меньше, мебель же ж). -- Best regards, Paul Arakelyan.
participants (6)
-
Alexander V Soroka -
Anton Tolchanov -
Paul Arakelyan -
Serge Negodyuck -
Vladimir A. Podgorny -
Vladimir Sharun