Chiller cooling di u data center: quale refrigerante sceglie?

Per l'aria condizionata in i centri di dati, i sistemi multi-zoni centralizzati cù macchine di rinfrescante d'acqua (chillers) sò più spessu installati. Sò più efficaci cà l'aria condizionata freon, perchè u coolant circulante trà l'unità esterna è interna ùn entra micca in un statu di gasu, è l'unità di compressore-condensatore di u chiller entra in opera solu quandu a temperatura s'arrizza à un certu livellu. Una di e dumande più fundamentali in u disignu di un sistema di chiller hè: chì refrigerante hè megliu aduprà? Questu pò esse l'acqua o una suluzione aquosa di l'alcooli poliidric - propilene glycol o ethylene glycol. Pruvemu di capisce i vantaghji è i disadvantages di ogni opzione.

Fisica è chimica

Da u puntu di vista di e pruprietà fisiche (capacità di calore, densità, viscosità cinematica), l'acqua hè cunsiderata u coolant ottimali. Inoltre, pò esse versatu in modu sicuru in terra o in a fossa. Sfurtunatamente, in i nostri latitudini, l'acqua hè aduprata solu in casa, postu chì si congela à 0 ° C. À u listessu tempu, a densità di u coolant diminuisce, è u voluminu chì occupa aumenta. U prucessu hè irregulare è hè impussibile di cumpensà cù un tank di espansione. I zoni di congelazione sò isolati, a pressione statica nantu à i mura di i tubi aumenta, è eventualmente una rupture si trova. Solu suluzioni di l'alcooli poliidricchi ùn anu micca questi disadvantages. Si congelanu à una temperatura assai più bassa, senza furmà foci lucali. A so densità durante a cristallizazione diminuite assai menu cà durante a trasfurmazioni di l'acqua in u ghjacciu, chì significa chì u voluminu ùn aumenta micca tantu - ancu i suluzioni aquosa congelate di glicoli ùn distrughjenu micca i pipi.

Moltu spessu, i clienti sceglienu propilene glycol perchè ùn hè micca tossicu. In fatti, hè un additivu alimentariu appruvatu E1520, chì hè utilizatu in i prudutti di pane è altri alimenti cum'è un agentu di mantene l'umidità. Hè usatu in cusmetichi è parechje altre cose. Se u sistema hè pienu di una suluzione aquosa di propilene glycol, ùn ci hè micca bisognu di precauzioni speciali; u cliente solu bisognu di un reservoir supplementu per cumpensà e fughe. Hè più difficiuli di travaglià cù etilene glycol - sta sustanza hè classificata cum'è moderatamente tossica (classe di periculu trè). A so cuncentrazione massima permissibile in l'aria hè di 5 mg/m3, ma per via di a so volatilità bassa à a temperatura normale, i vapori di stu alcolu polihydric pò solu pruvucà avvelenamentu si respira per un bellu pezzu.

A peor situazione hè cù l'acqua residuale: l'acqua è u propilene glycol ùn anu micca bisognu di dispusizione, ma a cuncentrazione di ethylene glycol in l'usu di l'acqua publica ùn deve esse più di 1 mg / l. Per quessa, i prupietarii di u centru di dati duveranu include in a stima sistemi di drenaje speciale, cuntenituri insulati è / o un sistema di diluzione di u refrigerante drenatu cù l'acqua: ùn pudete micca solu lavà in u drenu. I volumi di l'acqua per a diluzione sò centinaie di volte più grande di i volumi di u refrigerante, è spilling it on the ground or floor is summament indeseable - l'alcohol polyhydric tossicu deve esse lavatu cù grandi quantità d'acqua. In ogni casu, l'usu di l'etilene glycol in i sistemi di climatizazione muderni per i centri di dati hè ancu abbastanza sicuru se tutte e precauzioni necessarie sò pigliate.

L'ecunumia

L'acqua pò esse cunsiderata praticamente libera paragunatu à u costu di i refrigeranti basati nantu à l'alcooli poliidric. Una suluzione aquosa di propilene glycol per un sistema chiller-fan coil hè abbastanza caru - custa circa 80 rubles per litru. In cunsiderà a necessità di rimpiazzà periodicamente u coolant, questu risultatu in quantità impressiunanti. U prezzu di una suluzione aquosa di ethylene glycol hè quasi a mità di quantu, ma ancu deve esse inclusu in l'estimazione di i costi di dispusizione, chì, però, sò ancu relativamente chjuchi. Ci sò sfumature relative à a viscosità è a capacità di calore: u refrigerante basatu in propilene glycol richiede una pressione più alta generata da a pompa di circulazione. In generale, u costu di l'operazione di un sistema cù etilene glycol hè significativamente più bassu, cusì sta opzione hè spessu scelta, malgradu una certa toxicità di u refrigerante. Una altra opzione per riduzzione di i costi hè l'usu di un sistema di doppiu circuitu cù un scambiatore di calore, quandu l'acqua ordinaria circula in stanze internu cù una temperatura positiva, è una suluzione di glicol non-freezing trasferisce u calore fora. L'efficienza di un tali sistema hè un pocu più bassu, ma i volumi di refrigerante caru sò significativamente ridotti.

Risultati

In fatti, tutte l'opzioni listate per i sistemi di rinfrescamentu (eccettu per quelli puramente acqua, chì sò impussibili in i nostri latitudini) anu u dirittu di esiste. L'scelta dipende di u costu tutale di pruprietà, chì deve esse calculatu in ogni casu specificu digià in u stadiu di disignu. L'unicu ciò chì ùn deve mai fà hè di cambià u cuncettu quandu u prugettu hè quasi prontu. Inoltre, hè impussibile di cambià u coolant quandu a stallazione di sistemi di ingegneria di u futuru centru di dati hè digià in corso. U scaccià è u turmentu hà da risultatu in spese serii, cusì duvete decide nantu à a scelta una volta per sempre.

Source: www.habr.com

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