Koelverkoeling van die datasentrum: watter koelmiddel om te kies?

Vir lugversorging in datasentrums word gesentraliseerde multisonestelsels met waterverkoelingsmasjiene (verkoelers) meestal geïnstalleer. Hulle is meer doeltreffend as freon-lugversorgers, want die koelmiddel wat tussen die eksterne en interne eenhede sirkuleer, gaan nie in 'n gastoestand nie, en die kompressor-kondensor-eenheid van die verkoeler tree eers in werking wanneer die temperatuur tot 'n sekere vlak styg. Een van die mees fundamentele vrae wanneer 'n verkoelerstelsel ontwerp word, is: watter koelmiddel is die beste om te gebruik? Dit kan water of 'n waterige oplossing van polihidriese alkohole wees - propileenglikol of etileenglikol. Kom ons probeer om die voor- en nadele van elke opsie te verstaan.

Fisika en chemie

Uit die oogpunt van fisiese eienskappe (hittekapasiteit, digtheid, kinematiese viskositeit), word water as die optimale koelmiddel beskou. Daarbenewens kan dit veilig op die grond of in die riool gegooi word. Ongelukkig word water in ons breedtegrade net binnenshuis gebruik, aangesien dit by 0 °C vries. Terselfdertyd neem die digtheid van die koelmiddel af, en die volume wat dit beslaan neem toe. Die proses is ongelyk en dit is onmoontlik om daarvoor te vergoed met 'n uitbreidingstenk. Die vriesareas word geïsoleer, die statiese druk op die pypwande neem toe, en uiteindelik vind 'n breuk plaas. Waterige oplossings van polihidriese alkohole het nie hierdie nadele nie. Hulle vries by baie laer temperature, sonder om plaaslike brandpunte te vorm. Hul digtheid tydens kristallisasie neem baie minder af as tydens die transformasie van water in ys, wat beteken dat die volume nie soveel toeneem nie - selfs bevrore waterige oplossings van glikole vernietig nie die pype nie.

Baie dikwels kies kliënte propileenglikol omdat dit nie-giftig is. Trouens, dit is 'n goedgekeurde voedseladditief E1520, wat in gebak en ander kosse gebruik word as 'n voghoudende middel. Dit word in skoonheidsmiddels en baie ander dinge gebruik. As die stelsel gevul is met 'n waterige oplossing van propileenglikol, is geen spesiale voorsorgmaatreëls nodig nie; die kliënt sal slegs 'n bykomende reservoir nodig hê om vir lekkasies te vergoed. Dit is moeiliker om met etileenglikol te werk - hierdie stof word geklassifiseer as matig giftig (gevaarklas drie). Sy maksimum toelaatbare konsentrasie in die lug is 5 mg/m3, maar weens sy lae vlugtigheid by normale temperature kan die dampe van hierdie veelhidriese alkohol net vergiftiging veroorsaak as jy dit lank asemhaal.

Die ergste situasie is met afvalwater: water en propileenglikol hoef nie weggegooi te word nie, maar die konsentrasie etileenglikol in openbare watergebruikfasiliteite moet nie 1 mg/l oorskry nie. As gevolg hiervan sal datasentrumeienaars spesiale dreineringstelsels, geïsoleerde houers en/of 'n stelsel vir die verdunning van die gedreineerde koelmiddel met water by die skatting moet insluit: jy kan dit nie sommer in die drein afspoel nie. Die volumes water vir verdunning is honderde kere groter as die volumes van die koelmiddel, en om dit op die grond of vloer te mors is uiters ongewens – giftige veelhidriese alkohol moet met groot hoeveelhede water afgewas word. Die gebruik van etileenglikol in moderne lugversorgingstelsels vir datasentrums is egter ook redelik veilig as alle nodige voorsorgmaatreëls getref word.

Ekonomie

Water kan as prakties vry beskou word in vergelyking met die koste van koelmiddels gebaseer op polihidriese alkohole. 'N Waterige oplossing van propileenglikol vir 'n koelwaaier-spoelstelsel is redelik duur - dit kos ongeveer 80 roebels per liter. Met inagneming van die behoefte om die koelmiddel periodiek te vervang, sal dit indrukwekkende hoeveelhede tot gevolg hê. Die prys van 'n waterige oplossing van etileenglikol is amper die helfte meer, maar dit sal ook by die skatting vir wegdoeningskoste ingesluit moet word, wat egter ook relatief klein is. Daar is nuanses wat verband hou met viskositeit en hittekapasiteit: propileenglikol-gebaseerde koelmiddel vereis 'n hoër druk wat deur die sirkulasiepomp gegenereer word. Oor die algemeen is die koste om 'n stelsel met etileenglikol te bedryf aansienlik laer, so hierdie opsie word dikwels gekies, ondanks 'n mate van toksisiteit van die koelmiddel. Nog 'n opsie om koste te verminder, is die gebruik van 'n dubbelkringstelsel met 'n hitteruiler, wanneer gewone water in interne kamers met 'n positiewe temperatuur sirkuleer, en 'n nie-vriesende glikoloplossing hitte buite oordra. Die doeltreffendheid van so 'n stelsel is ietwat laer, maar die volumes duur koelmiddel word aansienlik verminder.

Resultate van

Trouens, al die gelyste opsies vir verkoelingstelsels (behalwe vir suiwer waters, wat onmoontlik is in ons breedtegrade) het 'n bestaansreg. Die keuse hang af van die totale koste van eienaarskap, wat in elke spesifieke geval reeds op die ontwerpstadium bereken moet word. Die enigste ding wat jy nooit moet doen nie, is om die konsep te verander wanneer die projek amper gereed is. Boonop is dit onmoontlik om die koelmiddel te verander wanneer die installering van ingenieurstelsels van die toekomstige datasentrum reeds aan die gang is. Gooi en pyniging sal ernstige uitgawes tot gevolg hê, so jy moet eens en vir altyd oor die keuse besluit.

Bron: will.com

Voeg 'n opmerking