Για τον κλιματισμό σε κέντρα δεδομένων, τις περισσότερες φορές εγκαθίστανται κεντρικά πολυζωνικά συστήματα με μηχανήματα ψύξης νερού (ψύκτες). Είναι πιο αποδοτικά από τα κλιματιστικά φρέον, επειδή το ψυκτικό που κυκλοφορεί μεταξύ των εξωτερικών και εσωτερικών μονάδων δεν μεταβαίνει σε αέρια κατάσταση και η μονάδα συμπιεστή-συμπυκνωτή του ψυκτικού συγκροτήματος τίθεται σε λειτουργία μόνο όταν η θερμοκρασία αυξάνεται σε ένα ορισμένο επίπεδο. Ένα από τα πιο θεμελιώδη ερωτήματα κατά το σχεδιασμό ενός συστήματος ψύκτη είναι: ποιο ψυκτικό υγρό είναι καλύτερο να χρησιμοποιηθεί; Αυτό μπορεί να είναι νερό ή υδατικό διάλυμα πολυυδρικών αλκοολών - προπυλενογλυκόλη ή αιθυλενογλυκόλη. Ας προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα κάθε επιλογής.
Φυσική και Χημεία
Από την άποψη των φυσικών ιδιοτήτων (θερμοχωρητικότητα, πυκνότητα, κινηματικό ιξώδες), το νερό θεωρείται το βέλτιστο ψυκτικό. Επιπλέον, μπορεί να χυθεί με ασφάλεια στο έδαφος ή στην αποχέτευση. Δυστυχώς, στα γεωγραφικά πλάτη μας, το νερό χρησιμοποιείται μόνο σε εσωτερικούς χώρους, αφού παγώνει στους 0 °C. Ταυτόχρονα, η πυκνότητα του ψυκτικού μειώνεται και ο όγκος που καταλαμβάνει αυξάνεται. Η διαδικασία είναι άνιση και είναι αδύνατο να αντισταθμιστεί με τη χρήση δοχείου διαστολής. Οι περιοχές κατάψυξης απομονώνονται, η στατική πίεση στα τοιχώματα του σωλήνα αυξάνεται και τελικά εμφανίζεται ρήξη. Τα υδατικά διαλύματα πολυυδρικών αλκοολών δεν έχουν αυτά τα μειονεκτήματα. Παγώνουν σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες, χωρίς να σχηματίζουν τοπικές εστίες. Η πυκνότητά τους κατά την κρυστάλλωση μειώνεται πολύ λιγότερο από ό,τι κατά τη μετατροπή του νερού σε πάγο, πράγμα που σημαίνει ότι ο όγκος δεν αυξάνεται τόσο πολύ - ακόμη και τα κατεψυγμένα υδατικά διαλύματα γλυκόλες δεν καταστρέφουν τους σωλήνες.
Πολύ συχνά, οι πελάτες επιλέγουν προπυλενογλυκόλη επειδή είναι μη τοξική. Στην πραγματικότητα, είναι ένα εγκεκριμένο πρόσθετο τροφίμων E1520, το οποίο χρησιμοποιείται σε αρτοσκευάσματα και άλλα τρόφιμα ως παράγοντας συγκράτησης της υγρασίας. Χρησιμοποιείται σε καλλυντικά και πολλά άλλα. Εάν το σύστημα είναι γεμάτο με υδατικό διάλυμα προπυλενογλυκόλης, δεν απαιτούνται ειδικές προφυλάξεις· ο πελάτης θα χρειαστεί μόνο ένα πρόσθετο δοχείο για να αντισταθμίσει τις διαρροές. Είναι πιο δύσκολο να δουλέψετε με αιθυλενογλυκόλη - αυτή η ουσία ταξινομείται ως μέτρια τοξική (κατηγορία κινδύνου τρία). Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωσή του στον αέρα είναι 5 mg/m3, αλλά λόγω της χαμηλής πτητικότητάς του σε κανονικές θερμοκρασίες, οι ατμοί αυτής της πολυϋδρικής αλκοόλης μπορούν να προκαλέσουν δηλητηρίαση μόνο εάν τους αναπνεύσετε για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η χειρότερη κατάσταση είναι με τα λύματα: το νερό και η προπυλενογλυκόλη δεν απαιτούν απόρριψη, αλλά η συγκέντρωση της αιθυλενογλυκόλης στις δημόσιες εγκαταστάσεις χρήσης νερού δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 mg/l. Εξαιτίας αυτού, οι ιδιοκτήτες των κέντρων δεδομένων θα πρέπει να συμπεριλάβουν στην εκτίμηση ειδικά συστήματα αποστράγγισης, μονωμένα δοχεία ή/και ένα σύστημα για την αραίωση του στραγγισμένου ψυκτικού υγρού με νερό: δεν μπορείτε απλά να το ξεπλύνετε στην αποχέτευση. Οι όγκοι του νερού για αραίωση είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτεροι από τους όγκους του ψυκτικού και η έκχυσή του στο έδαφος ή στο πάτωμα είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητη - η τοξική πολυϋδρική αλκοόλη πρέπει να ξεπλένεται με μεγάλες ποσότητες νερού. Ωστόσο, η χρήση αιθυλενογλυκόλης σε σύγχρονα συστήματα κλιματισμού για κέντρα δεδομένων είναι επίσης αρκετά ασφαλής εάν ληφθούν όλες οι απαραίτητες προφυλάξεις.
Οικονομία
Το νερό μπορεί να θεωρηθεί πρακτικά δωρεάν σε σύγκριση με το κόστος των ψυκτικών που βασίζονται σε πολυϋδρικές αλκοόλες. Ένα υδατικό διάλυμα προπυλενογλυκόλης για ένα σύστημα ψύκτη-ανεμιστήρα είναι αρκετά ακριβό - κοστίζει περίπου 80 ρούβλια ανά λίτρο. Λαμβάνοντας υπόψη την ανάγκη περιοδικής αντικατάστασης του ψυκτικού υγρού, αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα εντυπωσιακές ποσότητες. Η τιμή ενός υδατικού διαλύματος αιθυλενογλυκόλης είναι σχεδόν η μισή, αλλά θα πρέπει επίσης να συμπεριληφθεί στην εκτίμηση για το κόστος διάθεσης, το οποίο, ωστόσο, είναι επίσης σχετικά μικρό. Υπάρχουν αποχρώσεις που σχετίζονται με το ιξώδες και τη θερμοχωρητικότητα: το ψυκτικό με βάση την προπυλενογλυκόλη απαιτεί υψηλότερη πίεση που παράγεται από την αντλία κυκλοφορίας. Γενικά, το κόστος λειτουργίας ενός συστήματος με αιθυλενογλυκόλη είναι σημαντικά χαμηλότερο, επομένως αυτή η επιλογή επιλέγεται συχνά, παρά την ορισμένη τοξικότητα του ψυκτικού. Μια άλλη επιλογή για τη μείωση του κόστους είναι η χρήση ενός συστήματος διπλού κυκλώματος με εναλλάκτη θερμότητας, όταν το συνηθισμένο νερό κυκλοφορεί σε εσωτερικούς χώρους με θετική θερμοκρασία και ένα μη παγωμένο διάλυμα γλυκόλης μεταφέρει θερμότητα έξω. Η απόδοση ενός τέτοιου συστήματος είναι κάπως χαμηλότερη, αλλά οι όγκοι του ακριβού ψυκτικού μειώνονται σημαντικά.
Αποτελέσματα της
Στην πραγματικότητα, όλες οι αναφερόμενες επιλογές για συστήματα ψύξης (εκτός από αμιγώς υδάτινα, που είναι αδύνατον στα γεωγραφικά πλάτη μας) έχουν δικαίωμα ύπαρξης. Η επιλογή εξαρτάται από το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας, το οποίο πρέπει να υπολογιστεί σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση ήδη στο στάδιο του σχεδιασμού. Το μόνο πράγμα που δεν πρέπει ποτέ να κάνετε είναι να αλλάξετε την ιδέα όταν το έργο είναι σχεδόν έτοιμο. Επιπλέον, είναι αδύνατη η αλλαγή του ψυκτικού όταν η εγκατάσταση των μηχανικών συστημάτων του μελλοντικού κέντρου δεδομένων βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη. Το πέταγμα και το μαρτύριο θα οδηγήσουν σε σοβαρά έξοδα, οπότε θα πρέπει να αποφασίσετε για την επιλογή μια για πάντα.
Πηγή: www.habr.com