Per a l'aire condicionat als centres de dades, s'instal·len més sovint sistemes centralitzats multizona amb màquines de refrigeració d'aigua (refrigeradores). Són més eficients que els aparells d'aire condicionat freon, perquè el refrigerant que circula entre les unitats externa i interna no entra en estat gasós, i la unitat compressor-condensador del refrigerador només entra en funcionament quan la temperatura augmenta a un cert nivell. Una de les preguntes més fonamentals a l'hora de dissenyar un sistema de refrigeració és: quin refrigerant és millor utilitzar? Pot ser aigua o una solució aquosa d'alcohols polihídrics: propilenglicol o etilenglicol. Intentem entendre els avantatges i els inconvenients de cada opció.
Física i Química
Des del punt de vista de les propietats físiques (capacitat calorífica, densitat, viscositat cinemàtica), l'aigua es considera el refrigerant òptim. A més, es pot abocar amb seguretat a terra o al clavegueram. Malauradament, a les nostres latituds, l'aigua només s'utilitza a l'interior, ja que es congela a 0 °C. Al mateix temps, la densitat del refrigerant disminueix i el volum que ocupa augmenta. El procés és desigual i és impossible compensar-lo amb un dipòsit d'expansió. Les zones de congelació s'aïllen, la pressió estàtica a les parets de la canonada augmenta i, finalment, es produeix una ruptura. Les solucions aquoses d'alcohols polihídrics no presenten aquests inconvenients. Es congelen a temperatures molt més baixes, sense formar focus locals. La seva densitat durant la cristal·lització disminueix molt menys que durant la transformació de l'aigua en gel, la qual cosa significa que el volum no augmenta tant, fins i tot les solucions aquoses congelades de glicols no destrueixen les canonades.
Molt sovint, els clients trien propilenglicol perquè no és tòxic. De fet, és un additiu alimentari aprovat E1520, que s'utilitza en productes de forn i altres aliments com a agent de retenció d'humitat. S'utilitza en cosmètica i moltes altres coses. Si el sistema s'omple amb una solució aquosa de propilenglicol, no calen precaucions especials; el client només necessitarà un dipòsit addicional per compensar les fuites. És més difícil treballar amb etilenglicol: aquesta substància es classifica com a moderadament tòxica (classe de perill tres). La seva concentració màxima permesa a l'aire és de 5 mg/m3, però a causa de la seva baixa volatilitat a temperatures normals, els vapors d'aquest alcohol polihídric només poden provocar intoxicació si es respira durant molt de temps.
La pitjor situació és amb les aigües residuals: l'aigua i el propilenglicol no requereixen eliminació, però la concentració d'etilenglicol a les instal·lacions públiques d'ús d'aigua no ha de superar 1 mg/l. Per això, els propietaris del centre de dades hauran d'incloure en el pressupost sistemes especials de drenatge, contenidors aïllants i/o un sistema de dilució del refrigerant drenat amb aigua: no es pot simplement abocar pel desguàs. Els volums d'aigua per a la dilució són centenars de vegades més grans que els volums del refrigerant, i vessar-lo al terra o al terra és extremadament indesitjable: l'alcohol polihídric tòxic s'ha de rentar amb grans quantitats d'aigua. Tanmateix, l'ús d'etilenglicol en sistemes d'aire condicionat moderns per a centres de dades també és força segur si es prenen totes les precaucions necessàries.
Economia
L'aigua es pot considerar pràcticament gratuïta en comparació amb el cost dels refrigerants basats en alcohols polihídrics. Una solució aquosa de propilenglicol per a un sistema de refrigeració-fan coil és bastant cara: costa uns 80 rubles per litre. Tenint en compte la necessitat de substituir periòdicament el refrigerant, això resultarà en quantitats impressionants. El preu d'una solució aquosa d'etilenglicol és gairebé la meitat, però també s'haurà d'incloure a l'estimació dels costos d'eliminació, que, però, també són relativament petits. Hi ha matisos relacionats amb la viscositat i la capacitat calorífica: el refrigerant a base de propilenglicol requereix una pressió més alta generada per la bomba de circulació. En general, el cost d'operar un sistema amb etilenglicol és significativament més baix, de manera que sovint s'escull aquesta opció, malgrat una certa toxicitat del refrigerant. Una altra opció per reduir costos és l'ús d'un sistema de doble circuit amb un intercanviador de calor, quan l'aigua normal circula a les habitacions interiors amb una temperatura positiva i una solució de glicol no congelant transfereix calor a l'exterior. L'eficiència d'aquest sistema és una mica menor, però els volums de refrigerant car es redueixen significativament.
Resultats de
De fet, totes les opcions enumerades per als sistemes de refrigeració (excepte els purament d'aigua, que són impossibles a les nostres latituds) tenen dret a existir. L'elecció depèn del cost total de propietat, que s'ha de calcular en cada cas concret ja en l'etapa de disseny. L'únic que no hauríeu de fer mai és canviar el concepte quan el projecte està gairebé a punt. A més, és impossible canviar el refrigerant quan la instal·lació dels sistemes d'enginyeria del futur centre de dades ja està en marxa. El llançament i el turment comportaran despeses greus, per la qual cosa hauríeu de decidir d'una vegada per totes l'elecció.
Font: www.habr.com