Часто из-за нехватки места шкафы для оборудования ИТ размещают в офисных помещениях, и они становятся источником шума, отрицательно влияющего на работоспособность сотрудников. Для таких случаев производители шкафов разрабатывают специальные технологии. Наиболее многообещающим считается метод активного шумоподавления с помощью пьезокерамических элементов.

Потребность в тихих сетевых и серверных шкафах на предприятиях возникает, если их приходится размещать в офисных помещениях или рядом с ними. Речь идет об отдельных комнатах, открытых офисных пространствах или конференц-залах. С одной стороны, шум мешает сотрудникам сконцентрироваться на важных делах и снижает работо-способность, а с другой, в европейских странах, в частности, в Германии, существует ряд положений («Предписание по условиям труда на рабочих местах», а также нормативы VDI 2719 и EN ISO 11690-1), где определяется максимально допустимый уровень шума. Так, согласно «Предписанию», шумовой фон в офисе не должен превышать 55 дБ. Можно считать доказанным, что постоянный шум свыше 65 дБ приводит к плохому самочувствию. Однако при увеличении количества компонентов, требующих активного охлаждения, в шкафах увеличиваются количество и мощность встроенных вентиляторов, что, в свою очередь, повышает уровень шума. Производителям сетевых и серверных шкафов приходится заниматься разработкой решений для снижения уровня шума.

Если этот показатель важен, то при выборе продукта следует обращать внимание на оптимизацию конструкции изделий соответствующим образом. Следует учитывать, что общий уровень шума складывается из показателей отдельных компонентов. Поэтому одной из стратегий является целенаправленное понижение уровня шума сетевого шкафа независимо от частот.

МЕТОДЫ ЗАМЕРА

Рисунок 1. Сетевой шкаф, подготовленный к измерению корпусного шума с помощью лазерного виброметра. Шум какого-либо элемента складывается из акустической эмиссии и иммиссии, т. е. излучения, исходящего из источника звука, и звукового ощущения, получаемого в определенной точке. Обе характеристики необходимо исследовать на протяжении фиксированного промежутка времени. Кроме того, измерения должны проводиться для всего слышимого диапазона частот, чтобы целенаправленно выделить частоты помехи.

Корпусный шум — это колебания, возникающие в деталях в результате воздействия моторов вентиляторов и других активных элементов и распространяющиеся в телах в виде поперечных волн. А вот воздушный шум перемещается исключительно в виде продольных волн, колебания которых происходят по направлению распространения волны. Рисунок 2. Графическое отображение результатов, полученных с помощью лазерного виброметра: колебания около 55 Гц.Интенсивность шумов может усиливаться в результате отражения. Замер корпусного шума осуществляется с помощью лазерного виброметра (см. Рисунки 1 и 2), а воздушного — с помощью массивов микрофонов. И то и другое реализуется в безэховых камерах. На практике более важен воздушный шум, замер уровня корпусного шума требуется, главным образом, для проверки собственных частот и определения зон, где следует предпринять меры по глушению.

АКТИВНЫЙ СТРУКТУРНЫЙ АКУСТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

Для уменьшения уровня шумов, возникающих в монтажных шкафах, производители прибегают к активным или пассивным методам.
К активным мерам можно отнести так называемую технологию «активного структурного акустического контроля» (Active Structural Acoustic Control), которая пока находится на стадии разработки. Появление коммерческих вариантов ожидается в ближайшие годы. Метод заключается в том, что на деталях корпуса крепятся пьезокерамические элементы, напрямую противодействующие возникающим резонансам. Адаптивная система управления вызывает ответные колебания и тем самым сущест-венно ослабляет общие колебания деталей конструкции. Иначе говоря, шум подавляется непосредственно в месте своего возникновения.

При использовании этой технологии особое внимание требуется уделять правильному расположению небольших по размеру активных элементов, что позволяет добиться оптимальных результатов. Целенаправленное подавление колебаний элементов конструкции или обшивки (двери и боковые стенки) препятствует возникновению вторичного воздушного шума, а малая величина элементов не мешает выводу избыточного тепла из системы. Благодаря перечисленным преимуществам этот метод обладает большим потенциалом для использования в монтажных шкафах.

СОЗДАНИЕ ОТВЕТНОГО ЭХА

Еще одну возможность по сокращению уровня шума предлагает метод, вызывающий ответное эхо для шумов. В наиболее простом варианте применяется система, состоящая из микрофона, громкоговорителя и модуля управления. Микрофон записывает возникающие шумы, управляющий модуль их анализирует, затем входной сигнал усиливается, обращается по фазе и выводится через громкоговоритель.

Такое решение подходит для систем, в которых расположение источника помех и приемника поддается точной локализации, а особенности пространства позволяют его реализовать. Один из примеров — наушники с активной шумокомпенсацией, которыми пользуются пилоты. Еще одно место применения — вентиляторы в закрытых вентиляционных системах. Первые попытки применения этого метода в шкафах и корпусах для оборудования ИТ показали, что он пока слишком сложен и недостаточ-
но гибок.

МИНИМИЗАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ШУМА И ПАССИВНЫЕ МЕТОДЫ

Понижение уровня шумов посред-ством пассивных методов или отказа от лишних источников шума — наиболее простой и дешевый метод. В частности, подключать следует лишь такое количество вентиляторов, которое действительно требуется, а система управления должна подстраивать скорость их вращения под количество выделяемого тепла. Результаты сравнительных измерений показали, что при сокращении числа работающих вентиляторов с шести до двух уровень шума снизился почти на 10 дБ, т. е. шкаф стал вдвое «тише».

Еще одна эффективная мера — обшивка деталей звукоизоляционными материалами. Этот выгодный способ уменьшения уровня шума пригоден для подавления средних и высоких частот. Степень звукопо-глощения зависит от вида материла, его толщины, способа крепления и структуры поверхности. Кроме того, вентиляторы и отдельные модули следует механически отделить от шкафа с помощью заглушки. Прекращение прямого выхода воздушного шума также приводит к понижению шумового уровня. По результатам измерений Rittal, эти довольно простые меры снижают уровень воздушного шума более чем на 7 дБ.

ИТОГ

Тишина в офисных помещениях способствует хорошему самочувствию сотрудников и высокой производительности, но она возможна лишь в результате понижения уровня шума. Производители сетевых и серверных шкафов могут внести весомый вклад в достижение этой цели. Помимо эффективных пассивных методов все больше внимания уделяется активным методам шумоподавления.

Д-р Марк Хартель — руководитель отдела исследований и разработок в области ИТ/механики компании Rittal; г. Херборн, Германия.


© AWi Verlag

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF