Szafy RACK stanowią fundament infrastruktury informatycznej serwerowni, centrów danych i instalacji teleinformatycznych, umożliwiając zorganizowane przechowywanie oraz zarządzanie urządzeniami sieciowymi, serwerami i komponentami IT. Podstawowym standardem branżowym jest szerokość montażowa 19 cali, wysokość mierzy się w jednostkach U (1U = 44,45 mm), a najczęściej spotykanym modelem jest szafa 42U o wymiarach zewnętrznych ok. 600×1000 mm. Właściwy dobór szafy wymaga uwzględnienia liczby urządzeń, zasilania, chłodzenia oraz dostępnej przestrzeni – to warunek niezawodności i skalowalności infrastruktury IT.
Podstawy i standardy szaf RACK w infrastrukturze IT
Szafy RACK, zwane również szafami serwerowymi lub obudowami rackowymi, to konstrukcje przeznaczone do montażu urządzeń zgodnych ze standardem RACK 19 cali. Umożliwiają uporządkowane przechowywanie serwerów, przełączników, UPS, paneli krosownic i systemów monitoringu.
Standard wymiarowy i rozmieszczenie otworów definiuje norma EIA‑310‑D, dzięki której urządzenia różnych producentów pozostają kompatybilne w jednej obudowie. Elastyczność konfiguracji sprawia, że szafy RACK sprawdzają się zarówno w małych biurach, jak i w dużych centrach danych.
Wymiary i standardowe rozmiary szaf RACK
Jednostka U – miara wysokości szaf i urządzeń
Jednostka U (RU – rack unit) określa wysokość urządzeń i przestrzeni montażowej. 1U = 1,75 cala = 44,45 mm. Szyny montażowe w szafach podzielone są co 1U z trzema parami otworów mocujących.
Planowanie pojemności jest proste: cztery urządzenia 2U wymagają co najmniej 8U. Standardowa szafa stojąca ma 42U, ale dostępne są również warianty 22U, 27U, 48U. Szafy wiszące oferują zwykle 4–18U. W praktyce większość urządzeń zajmuje 1U–3U (serwery 1–4U, przełączniki 1U, UPS 2–4U, panele krosownicze 1U).
Dla szybkiego porównania wysokości i typowych zastosowań warto skorzystać z poniższej tabeli:
| Wysokość (U) | Typowe zastosowanie | Przykładowe urządzenia |
|---|---|---|
| 4–12U | małe instalacje, SOHO, punkty dystrybucyjne | switch, router, NVR, mały UPS |
| 15–27U | małe i średnie biura, edge computing | kilka serwerów, panele krosownicze, UPS 2–4U |
| 42U | standard w serwerowniach i centrach danych | serwery 1U/2U, macierz, PDU, organizery kablowe |
| 45–48U | środowiska o wysokiej gęstości | większa konsolidacja, blade, zaawansowane PDU |
Szerokość montażowa – standard 19 cali i alternatywy
19 cali (482,6 mm) to szerokość montażowa dominująca w IT. To wymiar wewnętrzny (między szynami), a nie zewnętrzny. Typowa szafa 19″ ma zewnętrzną szerokość ok. 600 mm.
Alternatywą są szafy 10 cali (254 mm) do bardzo kompaktowych instalacji (SOHO, punkty dystrybucyjne). Oferują oszczędność miejsca, ale ogranicza je dostępność kompatybilnego sprzętu, co może utrudnić rozbudowę.
Głębokość szafy – standardy i zastosowania
Głębokość decyduje o montażu sprzętu o większych gabarytach oraz o przestrzeni na okablowanie. Typowe wartości to 450, 600, 800, 1000 i 1200 mm. W centrach danych o mocy 1–3 kW/rack popularna jest głębokość 1070 mm; dla mocy ≥ 5 kW/rack często wybiera się głębsze szafy.
Użyteczna głębokość jest nieco mniejsza od zewnętrznej (ok. 44,45 mm łącznie na drzwi i szyny), co trzeba uwzględnić przy doborze.
Poniższa tabela ułatwia dobór głębokości pod kątem zastosowań:
| Głębokość (mm) | Typowe zastosowanie | Uwagi |
|---|---|---|
| 400–450 | małe instalacje, szafy wiszące | oszczędność miejsca, ograniczona głębokość urządzeń |
| 600 | uniwersalne zastosowania biurowe | dobry kompromis dla switchy, paneli, małych UPS |
| 800–1000 | sprzęt serwerowy i pamięci masowe | komfort prowadzenia kabli, miejsca na PDU |
| 1200 | sprzęt o dużej głębokości, wyższe moce | zapewnienie dystansu dla przepływu powietrza i kabli |
Typy szaf RACK – szafy wiszące i stojące
Szafy wiszące – cechy, zastosowania i zalety
Szafy wiszące (ścienne) mocowane do ścian oszczędzają powierzchnię podłogi. Oferują zwykle 4–27U (popularne: 6U, 9U, 12U, 15U, 18U) i nośność 30–80 kg. Sprawdzają się w małych firmach, punktach dystrybucyjnych i instalacjach SOHO.
Najważniejsze korzyści wynikające z wyboru szafy wiszącej:
- oszczędność miejsca na podłodze,
- łatwy montaż i dostęp serwisowy,
- niewielka waga i możliwość montażu na kołkach/hakach,
- dostępność różnych typów drzwi (perforowane, pełne, ze szkła hartowanego),
- zdejmowalne panele boczne i przewidziane miejsca na wentylatory.
Typowe głębokości to 400, 450 i 600 mm. Standardem są zamki patentowe, otwory wentylacyjne, regulowane przepusty kablowe oraz zdejmowalne panele.
Szafy stojące – pojemność, nośność i zastosowania
Szafy stojące (wolnostojące, serwerowe) pracują na podłodze i występują w wysokościach 20–48U (standard: 42U) z nośnością zwykle 600–1500 kg. Świetnie sprawdzają się tam, gdzie kluczowa jest pojemność i wytrzymałość.
Konstrukcje często mają wzmocnione ramy, nóżki samopoziomujące i kółka, liczne otwory wentylacyjne oraz rozbudowane kanały kablowe. Panele boczne są zdejmowalne, co ułatwia serwis. Typowe głębokości: 600, 800, 1000 i 1200 mm.
Szafy stojące oferują bogate wyposażenie dodatkowe i integrację z PDU, systemami chłodzenia oraz zaawansowanym zarządzaniem okablowaniem. Maksymalne obciążenie to zwykle 800–1500 kg, podczas gdy szafy wiszące osiągają do 80 kg. W pełnym obsadzeniu masa szafy może przekraczać 150 kg – montaż wymaga ostrożności i pracy kilku osób.
Kryteria wyboru właściwej szafy RACK
Analiza potrzeb infrastruktury i liczba urządzeń
Proces doboru warto oprzeć na czterostopniowej metodzie (m.in. Schneider Electric):
- inwentaryzacja urządzeń – określ atrybuty, wymiary, pobór mocy i wymagania montażowe;
- dobór wymiarów i nośności – ustal wysokość w U, szerokość i głębokość oraz zapas obciążenia;
- wybór obudowy – zdecyduj o typie drzwi, kolorze, systemie zamków i stopniu szczelności;
- akcesoria i zasilanie – dobierz PDU, organizację kabli, zaślepki, wentylację i monitoring.
Przygotuj listę urządzeń i zsumuj ich wysokość w U. Przykład: dwa serwery 2U, trzy przełączniki 1U, jeden UPS 2U i panel krosowniczy 1U to łącznie 10U. Dodaj 20–30% zapasu na rozwój i prowadzenie kabli – dla 10U rozważ 13–15U, a komfortowo 22–27U.
Sprzęt RACK 19″ jest powszechny, lecz rozwiązania specjalistyczne (np. blade, macierze) mogą wymagać głębszych szaf. Planuj z myślą o rozwoju w perspektywie kilku lat.
Wymiary, nośność i warunki montażu
Po określeniu wysokości wybierz szerokość i głębokość: 19 cali to standard; w ekstremalnie małych przestrzeniach można rozważyć 10 cali (z ograniczeniami sprzętowymi).
Dla typowych biur wystarczy 450–600 mm głębokości; dla serwerów i pamięci masowych rekomendowane jest 800–1000 mm. Pamiętaj, że użyteczna głębokość jest mniejsza od zewnętrznej o ok. 44,45 mm.
Nośność powinna pokrywać sumaryczną masę urządzeń: szafy wiszące zwykle 30–80 kg, stojące 600–1500 kg. Przy kilku ciężkich serwerach 2U (30–40 kg każdy) wybierz szafę o nośności co najmniej kilkuset kilogramów.
Warunki montażu mają kluczowe znaczenie: ściana dla szaf wiszących musi być nośna, z odpowiednimi kotwami; szafy stojące wymagają równej, wytrzymałej podłogi, a w większych serwerowniach – czasem rozłożenia obciążenia na większą powierzchnię.
Zarządzanie okablowaniem, wentylacja i systemy chłodzenia
Skuteczne zarządzanie kablami przyspiesza instalację, serwis i rozbudowę. Szafa powinna oferować liczne przepusty, organizery, panele zaślepiające i kanały prowadzenia przewodów.
Standardowy zakres temperatur pracy to 18–24°C (sprzęt zwykle toleruje do ok. 35°C). Zapewnij wlot powietrza z przodu i wylot z tyłu; przy większej mocy cieplnej stosuj wentylatory o zmiennej prędkości, dokładne zaślepki i rozwiązania klimatyzacyjne.
Sprawdza się podział na zimne i gorące korytarze – zimne powietrze wchodzi z przodu, gorące wychodzi z tyłu. Przy gęstości 25–40 kW na szafę wymagane są zaawansowane systemy chłodzenia oraz zdalny monitoring temperatury i wilgotności (LAN/Wi‑Fi/GSM).
Akcesoria i komponenty uzupełniające do szaf RACK
Systemy zasilania – listwy PDU i zarządzanie energią
Listwy zasilające PDU (Power Distribution Unit) dystrybuują energię w szafie – montowane pionowo lub poziomo na profilach. Nowoczesne PDU umożliwiają zdalny odczyt i sterowanie (pomiar na gniazdach, włącz/wyłącz, alarmy progowe).
Dobierając PDU, zwróć uwagę na zapas gniazd, zabezpieczenia i pomiar energii:
- zapas gniazd – wybieraj PDU z 20–30% rezerwą względem bieżących potrzeb;
- zabezpieczenia – bezpieczniki, ochrona przepięciowa, przesłony torów prądowych;
- monitoring – pomiar poboru mocy, zdalne sterowanie, alarmy.
Przykładowe szacunki mocy: pojedynczy serwer pobiera 300–400 W; szafa 42U z wieloma serwerami może potrzebować 12–16 kW. W większych obiektach konieczne są odpowiednie rozdzielnice i często stacja transformatorowa. PDU i okablowanie dobieraj do łącznego poboru mocy i przekrojów przewodów.
Półki, szuflady i systemy organizacji przestrzeni
Akcesoria porządkują wnętrze i ułatwiają serwis. Półki/tace (stałe lub wysuwane) umożliwiają montaż urządzeń bez szyn. Szuflady pozwalają przechowywać akcesoria i zwykle są zamykane na klucz. Organizery kablowe oraz panele zaślepiające poprawiają estetykę i obieg powietrza.
Panele zaślepiające montowane w pustych przestrzeniach zapobiegają recyrkulacji gorącego powietrza. Przepusty kablowe w górnej, dolnej i tylnej części ułatwiają prowadzenie kabli bez nadmiernego zginania.
Zaawansowane aspekty i praktyczne rozważania
Projektowanie wysokiej gęstości mocy w szafach RACK
Rosnąca gęstość mocy (np. serwery blade) generuje dużo ciepła na małej powierzchni, przez co standardowe chłodzenie bywa niewystarczające.
Nowoczesne rozwiązania to m.in. kratki nawiewne Direct Aire o TAC 93%, które kierują niemal całe powietrze na front szafy. Moduły podłogowe Power Aire eliminują hot spoty i chłodzą szafy do 40 kW, pobierając maksymalnie 400 W z gniazda 230 V.
Alternatywą są szafy „in‑row” z własnymi modułami chłodzącymi, schładzające powietrze blisko źródła ciepła. Systemy SMART‑NET pozwalają jednostkom chłodzącym pracować z obniżoną wydajnością i dynamicznie regulować przepływ na podstawie czujników, zachowując wysoką efektywność energetyczną.
Normy i standardy techniczne
Kluczowe wymagania, które powinna spełniać szafa RACK:
- EIA‑310‑D – rozstaw otworów, wymiary profili i szerokość montażowa;
- materiały niepalne – najczęściej stal, dla odporności i trwałości;
- uziemienie i EMC – bezpieczeństwo oraz odporność na zakłócenia elektromagnetyczne;
- stopień szczelności IP – od IP20 (podstawowa ochrona) do IP56 (kurz i wilgoć) w aplikacjach przemysłowych.
W zastosowaniach telekomunikacyjnych lub publicznych mogą obowiązywać dodatkowe specyfikacje (np. PSE‑ST.TELE RACK 2022).
Integracja nowoczesnych technologii
Współczesne szafy RACK wspierają zdalny nadzór i automatyzację, integrując się z platformami DCIM (Data Center Infrastructure Management).
Najważniejsze funkcje smart, które warto rozważyć:
- inteligentne PDU – monitoring i sterowanie gniazdami, pomiar energii, alarmy;
- czujniki temperatury i wilgotności – łączność LAN/Wi‑Fi/GSM i alerty (e‑mail, SMS, MQTT);
- modułowość – systemy jak VX IT (Rittal) ze złączami „snap‑in” przyspieszającymi montaż.