Andmekeskuste kliimaseadmete jaoks paigaldatakse kõige sagedamini tsentraliseeritud mitmetsoonilised vesijahutusmasinatega (jahutitega) süsteemid. Need on efektiivsemad kui freoonkliimaseadmed, kuna välis- ja siseplokkide vahel ringlev jahutusvedelik ei lähe gaasilisse olekusse ning jahuti kompressor-kondensaatori agregaat hakkab tööle alles siis, kui temperatuur tõuseb teatud tasemeni. Üks põhiküsimusi jahutussüsteemi projekteerimisel on: millist jahutusvedelikku on kõige parem kasutada? See võib olla vesi või mitmehüdroksüülsete alkoholide vesilahus - propüleenglükool või etüleenglükool. Proovime mõista iga võimaluse eeliseid ja puudusi.
Füüsika ja keemia
Füüsikaliste omaduste (soojusmahtuvus, tihedus, kinemaatiline viskoossus) seisukohalt peetakse vett optimaalseks jahutusvedelikuks. Lisaks saab selle julgelt maapinnale või kanalisatsiooni kallata. Kahjuks kasutatakse meie laiuskraadidel vett ainult siseruumides, kuna see külmub 0 °C juures. Samal ajal väheneb jahutusvedeliku tihedus ja selle ruumala suureneb. Protsess on ebaühtlane ja seda ei ole võimalik paisupaagi abil kompenseerida. Külmumisalad isoleeritakse, staatiline rõhk toruseintele suureneb ja lõpuks tekib rebend. Mitmehüdroksüülsete alkoholide vesilahustel neid puudusi ei ole. Nad külmuvad palju madalamal temperatuuril, moodustamata lokaalseid koldeid. Nende tihedus kristalliseerumisel väheneb palju vähem kui vee jääks muutumisel, mis tähendab, et maht ei suurene nii palju - isegi glükoolide külmutatud vesilahused ei hävita torusid.
Väga sageli valivad kliendid propüleenglükooli, kuna see on mittetoksiline. Tegelikult on see heakskiidetud toidulisand E1520, mida kasutatakse küpsetistes ja muudes toitudes niiskust säilitava ainena. Seda kasutatakse kosmeetikas ja paljudes muudes asjades. Kui süsteem on täidetud propüleenglükooli vesilahusega, pole erilisi ettevaatusabinõusid vaja, kliendil on vaja ainult täiendavat reservuaari lekete kompenseerimiseks. Etüleenglükooliga on raskem töötada – see aine on klassifitseeritud mõõdukalt mürgiseks (kolmas ohuklass). Selle maksimaalne lubatud kontsentratsioon õhus on 5 mg/m3, kuid selle madala lenduvuse tõttu normaaltemperatuuril võivad selle mitmehüdroksüülse alkoholi aurud põhjustada mürgistust ainult siis, kui neid pikema aja jooksul hingata.
Kõige hullem on olukord reoveega: vesi ja propüleenglükool ei vaja äraviskamist, kuid etüleenglükooli kontsentratsioon ühisveekasutusrajatistes ei tohiks ületada 1 mg/l. Seetõttu peavad andmekeskuse omanikud lisama hinnangusse spetsiaalsed äravoolusüsteemid, isoleeritud mahutid ja/või süsteemi, mis võimaldab tühjendatud jahutusvedelikku veega lahjendada: seda ei saa lihtsalt äravoolust alla lasta. Lahjendusvee mahud on sadu kordi suuremad kui jahutusvedeliku mahud ning selle maapinnale või põrandale valgumine on äärmiselt ebasoovitav – mürgine mitmehüdroksüülne alkohol tuleb suure koguse veega maha pesta. Etüleenglükooli kasutamine andmekeskuste tänapäevastes kliimaseadmetes on aga ka üsna ohutu, kui võtta kasutusele kõik vajalikud ettevaatusabinõud.
Majandus
Vett võib pidada praktiliselt vabaks võrreldes mitmehüdroksüülsetel alkoholidel põhinevate jahutusvedelike maksumusega. Propüleenglükooli vesilahus jahuti-ventilaatormähise süsteemi jaoks on üsna kallis - see maksab umbes 80 rubla liitri kohta. Võttes arvesse vajadust jahutusvedelikku perioodiliselt vahetada, on tulemuseks muljetavaldavad kogused. Etüleenglükooli vesilahuse hind on peaaegu poole madalam, kuid see tuleb arvestada ka utiliseerimiskulude kalkulatsiooniga, mis on aga samuti suhteliselt väike. Viskoossuse ja soojusmahutavusega on seotud nüansid: propüleenglükoolil põhinev jahutusvedelik nõuab suuremat tsirkulatsioonipumba tekitatavat rõhku. Üldiselt on etüleenglükooliga süsteemi käitamise kulud oluliselt madalamad, seetõttu valitakse see valik sageli vaatamata jahutusvedeliku mõningasele toksilisusele. Teine võimalus kulude vähendamiseks on soojusvahetiga kahekontuurilise süsteemi kasutamine, kui siseruumides ringleb tavaline vesi positiivse temperatuuriga ja mittekülmuv glükoolilahus kannab soojust väljapoole. Sellise süsteemi efektiivsus on mõnevõrra madalam, kuid kalli jahutusvedeliku kogused vähenevad oluliselt.
Tulemused
Tegelikult on kõigil loetletud jahutussüsteemide valikutel (välja arvatud puhta veega, mis pole meie laiuskraadidel võimatu) eksisteerida. Valik sõltub kogu omamise maksumusest, mis tuleb igal konkreetsel juhul välja arvutada juba projekteerimisetapis. Ainus asi, mida te ei tohiks kunagi teha, on kontseptsiooni muutmine, kui projekt on peaaegu valmis. Pealegi on võimatu jahutusvedelikku vahetada, kui tulevase andmekeskuse insenerisüsteemide paigaldamine juba käib. Viskamine ja piinamine toovad kaasa tõsiseid kulutusi, nii et peaksite lõplikult otsustama valiku üle.
Allikas: www.habr.com