Za klimatizaciju u data centrima najčešće se ugrađuju centralizovani višezonski sistemi sa mašinama za vodeno hlađenje (čileri). Efikasniji su od freonskih klima uređaja, jer rashladna tečnost koja cirkuliše između spoljašnje i unutrašnje jedinice ne prelazi u gasovito stanje, a kompresorsko-kondenzatorska jedinica rashladnog uređaja počinje da radi tek kada temperatura poraste na određeni nivo. Jedno od najosnovnijih pitanja pri projektovanju rashladnog sistema je: koju rashladnu tečnost je najbolje koristiti? To može biti voda ili vodena otopina polihidričnih alkohola - propilen glikola ili etilen glikola. Pokušajmo razumjeti prednosti i nedostatke svake opcije.
Physics and Chemistry
Sa stanovišta fizičkih svojstava (toplotni kapacitet, gustina, kinematička viskoznost), voda se smatra optimalnim rashladnim sredstvom. Osim toga, može se sigurno sipati na tlo ili u kanalizaciju. Nažalost, u našim geografskim širinama voda se koristi samo u zatvorenom prostoru, jer se smrzava na 0 °C. Istovremeno, gustoća rashladnog sredstva se smanjuje, a volumen koji zauzima povećava. Proces je neravnomjeran i nemoguće ga je nadoknaditi ekspanzijskim spremnikom. Područja smrzavanja su izolirana, statički pritisak na zidove cijevi se povećava i na kraju dolazi do pucanja. Vodene otopine polihidričnih alkohola nemaju ove nedostatke. Smrzavaju se na mnogo nižim temperaturama, bez stvaranja lokalnih žarišta. Njihova gustina tokom kristalizacije opada mnogo manje nego prilikom transformacije vode u led, što znači da se volumen ne povećava toliko - čak ni smrznute vodene otopine glikola ne uništavaju cijevi.
Vrlo često kupci biraju propilen glikol jer je netoksičan. U stvari, to je odobreni aditiv za hranu E1520, koji se koristi u pekarskim proizvodima i drugim namirnicama kao sredstvo za zadržavanje vlage. Koristi se u kozmetici i mnogim drugim stvarima. Ako je sistem napunjen vodenim rastvorom propilen glikola, nisu potrebne posebne mere predostrožnosti; kupcu će biti potreban samo dodatni rezervoar za kompenzaciju curenja. Teže je raditi s etilen glikolom - ova tvar je klasificirana kao umjereno toksična (klasa opasnosti tri). Njegova najveća dopuštena koncentracija u zraku je 5 mg/m3, ali zbog niske isparljivosti na normalnim temperaturama, pare ovog polihidričnog alkohola mogu izazvati trovanje samo ako ih dugo udišete.
Najgora situacija je sa otpadnim vodama: voda i propilen glikol ne zahtijevaju odlaganje, ali koncentracija etilen glikola u javnim objektima za korištenje voda ne bi trebala prelaziti 1 mg/l. Zbog toga će vlasnici data centara morati u procjenu uključiti posebne sisteme za odvodnjavanje, izolovane kontejnere i/ili sistem za razrjeđivanje ispuštene rashladne tekućine s vodom: ne možete je jednostavno isprati u odvod. Zapremine vode za razrjeđivanje su stotine puta veće od volumena rashladne tekućine, a prolivanje po tlu ili podu je krajnje nepoželjno - otrovni polihidrični alkohol mora se isprati velikim količinama vode. Međutim, upotreba etilen glikola u modernim klimatizacijskim sistemima za podatkovne centre je također prilično sigurna ako se preduzmu sve potrebne mjere opreza.
Ekonomija
Voda se može smatrati praktički besplatnom u poređenju sa troškovima rashladnih tečnosti na bazi polihidričnih alkohola. Vodena otopina propilen glikola za sistem hladnjaka i ventilatora je prilično skupa - košta oko 80 rubalja po litri. Uzimajući u obzir potrebu za periodičnom zamjenom rashladnog sredstva, to će rezultirati impresivnim količinama. Cijena vodenog rastvora etilen glikola je skoro upola manja, ali će se morati uračunati i u procjenu troškova zbrinjavanja, koji su, međutim, također relativno mali. Postoje nijanse koje se odnose na viskozitet i toplinski kapacitet: rashladna tekućina na bazi propilen glikola zahtijeva veći pritisak koji stvara cirkulacijska pumpa. Općenito, trošak rada sistema s etilen glikolom je znatno niži, pa se ova opcija često bira, unatoč određenoj toksičnosti rashladne tekućine. Druga opcija za smanjenje troškova je korištenje dvokružnoga sustava s izmjenjivačem topline, kada obična voda cirkulira u unutrašnjim prostorijama s pozitivnom temperaturom, a otopina glikola koja se ne smrzava prenosi toplinu van. Efikasnost takvog sistema je nešto niža, ali su količine skupog rashladnog sredstva značajno smanjene.
Ishodi
Zapravo, sve navedene opcije za rashladne sisteme (osim čisto vodenih, koje su na našim geografskim širinama nemoguće) imaju pravo na postojanje. Izbor ovisi o ukupnim troškovima vlasništva, koji se moraju izračunati u svakom konkretnom slučaju već u fazi projektiranja. Jedina stvar koju nikada ne biste trebali učiniti je promijeniti koncept kada je projekat skoro spreman. Štaviše, nemoguće je promijeniti rashladnu tekućinu kada je već u toku instalacija inženjerskih sistema budućeg podatkovnog centra. Bacanje i mučenje rezultirat će ozbiljnim troškovima, pa bi se trebali odlučiti o izboru jednom za svagda.
izvor: www.habr.com