Расчёт мощности серверной стойки: ватты, BTU и выбор ИБП

Пошаговый расчёт электропитания и охлаждения стойки: суммарная мощность, тепловыделение в BTU/h, необходимый воздушный поток и номинал ИБП. С формулами, готовым примером и бесплатным онлайн-калькулятором.

Зачем считать мощность стойки

Мощность стойки определяет три закупочных решения: номинал ИБП, характеристики PDU и охлаждение шкафа. Ошибка в любую сторону стоит денег: недобор — это отключения при пиковой нагрузке и перегрев, перебор — переплата за ИБП большей мощности и лишние вентиляторы. Расчёт занимает десять минут и делается один раз до закупки.

Шаг 1. Суммарная мощность оборудования

Сложите потребление всех устройств стойки. В паспортах оборудования встречаются два значения, и важно не перепутать:

• Типовая (номинальная) мощность — реальное среднее потребление в работе. На неё считают электричество и нагрузку на ИБП.
• Максимальная мощность (или мощность блока питания) — пиковый потолок. На неё проверяют PDU и автоматы, чтобы пики не выбивали защиту.

Ориентиры для типовых конфигураций: сервер 1U — 300–400 Вт, сервер 2U — 450–600 Вт, коммутатор доступа 24 порта — 30–50 Вт, коммутатор 48 портов с PoE+ — до 850 Вт с учётом питания подключённых устройств, маршрутизатор — 30–40 Вт, СХД — 400–500 Вт.

Шаг 2. Тепловыделение в BTU/h

Почти вся потреблённая электроэнергия превращается в тепло внутри шкафа. Перевод в британские тепловые единицы (на них маркируется охлаждение):

Стойка на 1,5 кВт выделяет около 5 300 BTU/h — как полтора бытовых обогревателя в закрытом шкафу. Эту цифру сравнивают с производительностью вентиляторов шкафа или кондиционера помещения.

Шаг 3. Воздушный поток для охлаждения

Если шкаф охлаждается воздухом помещения, необходимый поток при допустимом нагреве воздуха на 10°C:

Для 1,5 кВт это ~460 м³/ч. Если вентиляторы шкафа дают меньше — температура внутри будет расти выше допустимой. Направление airflow оборудования (front-to-back или наоборот) должно совпадать с организацией потоков в шкафу, иначе устройства греют друг друга.

Шаг 4. Выбор ИБП

ИБП маркируются в вольт-амперах (ВА), а нагрузка считается в ваттах. Перевод — через коэффициент мощности (для большинства ИБП он 0,9), плюс запас 30% на рост и пики:

Запас 30% — не перестраховка: ИБП, работающий на 95% номинала, греется, шумит и деградирует по батарее заметно быстрее.

Пример расчёта: стойка офиса или филиала

Дальше по формулам:

• Тепло: 1 550 × 3,412 = 5 289 BTU/h;
• Воздух при ΔT 10°C: 1 550 × 0,298 ≈ 462 м³/ч;
• ИБП: 1 550 ÷ 0,9 × 1,3 ≈ 2 239 ВА → берём ближайший номинал от 2 300 ВА.

Те же цифры можно получить за 20 секунд в калькуляторе мощности — он считает все четыре величины одновременно.

Типичные ошибки

• Путать ватты и вольт-амперы. ИБП на 1500 ВА — это не 1500 Вт нагрузки, а около 1350 Вт при PF 0,9.
• Считать по максимуму БП. Сервер с блоком питания 750 Вт в реальной работе ест 300–400 Вт. Смета по максимуму завышает ИБП вдвое.
• Забыть PoE-потребителей. Камеры и точки доступа питаются от коммутатора — их ватты входят в мощность стойки через коммутатор. Подробнее — расчёт PoE-бюджета.
• Не заложить рост. Стойка редко остаётся в исходном составе: +30% запаса по мощности и юнитам окупаются при первом же расширении.

Частые вопросы

Чем типовая мощность отличается от максимальной?

Типовая — среднее потребление в реальной нагрузке, на неё считают ИБП и электричество. Максимальная — потолок блока питания, на неё проверяют PDU и автоматы.

Что такое BTU/h и зачем он нужен?

Британская тепловая единица в час — стандартная маркировка кондиционеров и вентиляции. 1 Вт нагрузки = 3,412 BTU/h тепла.

Какой запас мощности закладывать на ИБП?

Минимум 30% сверх текущей нагрузки после перевода в ВА. Если рост оборудования запланирован — закладывайте его сразу.

См. также: конструктор серверной стойки онлайн, спецификация (BOM) для закупки — как готовить и что не забыть.