筐体内の熱設計について

質問

はじめまして。熱計算について質問がございます。
サーバーラック内の熱対策として冷却ＦＡＮをラックに取り付けたいと考えていますが、ＦＡＮの選定（風量等）に苦慮しております。
筐体のサイズ、内部実装機器の総発熱量、ラック内部許容温度上昇（℃）から選定する計算式などはあるのでしょうか？
熱設計の専門書を読んだりしておりますがさまざまな計算式が多数出現し、混乱しております。
簡易的な計算で、ある程度の安全率を考慮して選定しようと考えていますが何か参考になるサイト等がありましたらご教授いただきたいと存じます。
初歩的且つ、抽象的な質問ですみませんが宜しくお願い致します。

回答No.2

chirubou · ベストアンサー

基本的には ANo.1 さんの通りで、事前に手計算で求めるのはほとんど不可能でしょう。ということで実践的かつ感覚的な方法でいくつか。

ファンは付ければ良いというものではありません。空気の流れを作ってやることが重要です。また熱い空気がラック内にもどらないようにする必要があります。特にラックが複数あるような場合、それぞれのラックの空気の流れを考える必要があります。扇風機でも有効な場合があります。最初は、ラック内の空気の流れ、部屋全体の空気の流れと分けて考えると良いでしょう。

こういった経験があります。サーバをラックに沢山積み込んだのですが、熱で落ちてしまう。で、調べたら、サーバがぎっしり詰まっているのではなく、８台積んで４U空き、というような積み方だったんですね。普通ラック用のサーバ機は前から空気を吸い込んで後ろに排気しますが、ラックの前面の扉、いちおう空気穴はあったんですが、を閉めると、ラックの前から空気を吸うのではなく、4Uの穴から、後ろの熱い空気が前に戻ってしまうことが分かりました。この熱でダウンしていたのです。対策ですが、4Uの空きの部分はパネルで塞ぐようにしたら、落ちなくなりました。

原始的ですが、毛糸のようなものを短く切って、あちこち貼付けて空気の流れを見るのが一番簡単だと思います。それと５千円程度のそれなりにちゃんとしたデジタル温度計、できれば最高温度を保持できるもの、があると便利です。秋葉原でよく売っているセンサーにデジタル表示がついただけ安物は、ちゃんと校正されていないことがあるので、できれば避けましょう。

回答No.1

chie65536

計算しても無駄。

だって、ラック内のケーブルがちょっと動いただけで風の抜け方が変わり、あっと言う間に５℃くらい変化するから、絶対に計算通りにならない。ラックの外の、ＰＣルームの空調のオンオフ、ＰＣルームのドアの開閉の差でも、軽く温度違って来るし。

世界最速スパコン“地球シミュレータ”に、ケーブルの位置とかも含めたラック内部の詳細立体構造データを入力して、内部の電子回路の電気抵抗値、ケーブルその他の電気抵抗値とかも全部入力して計算させれば、計算通りになるとは思うけど、そこまでは出来ない。

一番良いのは「実機と同じ環境にある、実用していない予備機か実験機のラック内に電子温度計を設置して、試験的に稼動させて実測する」って事。

試験機がないなら「一番ゴツいのを実装して実機で計測、大丈夫そうだったら１ランクパワーを落としたのに替えて実機計測、ってのを繰り返し、最適ファンを割り出す」って事になるけど、実稼動前に計測しなきゃならない。

悩んでる暇があるなら実機で実測した方が１００００倍早い。

計算だけで済まそうとすると、某Ｓ社のゲーム機Ｐ○３みたいに「電源入れて３０分もしないうちに熱暴走」なんて事になる。
（とはいえ、○Ｓ３の場合、直前で設計に無いチップとか付け足したから、排熱に失敗したってのもある。でも、もし実機で試験してたらそんな状態のまま発売してない筈だし。どう考えても実機試験してないとしか思えない）