ડેટા સેન્ટરનું ચિલર કૂલિંગ: કયું શીતક પસંદ કરવું?

ડેટા સેન્ટર્સમાં એર કન્ડીશનીંગ માટે, વોટર કૂલિંગ મશીનો (ચિલર્સ) સાથે કેન્દ્રીયકૃત મલ્ટિ-ઝોન સિસ્ટમ્સ મોટાભાગે ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે. તેઓ ફ્રીઓન એર કંડિશનર્સ કરતાં વધુ કાર્યક્ષમ છે, કારણ કે બાહ્ય અને આંતરિક એકમો વચ્ચે ફરતા શીતક વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં જતું નથી, અને ચિલરનું કોમ્પ્રેસર-કન્ડેન્સર એકમ ત્યારે જ કાર્યરત થાય છે જ્યારે તાપમાન ચોક્કસ સ્તરે વધે છે. ચિલર સિસ્ટમ ડિઝાઇન કરતી વખતે સૌથી મૂળભૂત પ્રશ્નો પૈકી એક છે: કયા શીતકનો ઉપયોગ કરવો શ્રેષ્ઠ છે? આ પાણી અથવા પોલિહાઇડ્રિક આલ્કોહોલનું જલીય દ્રાવણ હોઈ શકે છે - પ્રોપીલીન ગ્લાયકોલ અથવા ઇથિલિન ગ્લાયકોલ. ચાલો દરેક વિકલ્પના ફાયદા અને ગેરફાયદાને સમજવાનો પ્રયાસ કરીએ.

ભૌતિકશાસ્ત્ર અને રસાયણશાસ્ત્ર

ભૌતિક ગુણધર્મો (ગરમીની ક્ષમતા, ઘનતા, કાઇનેમેટિક સ્નિગ્ધતા) ના દૃષ્ટિકોણથી, પાણીને શ્રેષ્ઠ શીતક માનવામાં આવે છે. વધુમાં, તે સુરક્ષિત રીતે જમીન પર અથવા ગટરમાં રેડી શકાય છે. કમનસીબે, આપણા અક્ષાંશોમાં, પાણીનો ઉપયોગ ફક્ત ઘરની અંદર જ થાય છે, કારણ કે તે 0 °C પર થીજી જાય છે. તે જ સમયે, શીતકની ઘનતા ઘટે છે, અને તે કબજે કરે છે તે વોલ્યુમ વધે છે. પ્રક્રિયા અસમાન છે અને વિસ્તરણ ટાંકીનો ઉપયોગ કરીને તેની ભરપાઈ કરવી અશક્ય છે. ઠંડકવાળા વિસ્તારોને અલગ કરવામાં આવે છે, પાઇપની દિવાલો પર સ્થિર દબાણ વધે છે, અને આખરે ભંગાણ થાય છે. પોલિહાઇડ્રિક આલ્કોહોલના જલીય દ્રાવણમાં આ ગેરફાયદા નથી. તેઓ સ્થાનિક ફોસી બનાવ્યા વિના, ઘણા ઓછા તાપમાને થીજી જાય છે. સ્ફટિકીકરણ દરમિયાન તેમની ઘનતા પાણીના બરફમાં રૂપાંતર દરમિયાન કરતાં ઘણી ઓછી થાય છે, જેનો અર્થ છે કે વોલ્યુમ એટલું વધતું નથી - ગ્લાયકોલના સ્થિર જલીય દ્રાવણ પણ પાઈપોને નષ્ટ કરતા નથી.

ઘણી વાર, ગ્રાહકો પ્રોપીલીન ગ્લાયકોલ પસંદ કરે છે કારણ કે તે બિન-ઝેરી છે. વાસ્તવમાં, તે માન્ય ખાદ્ય ઉમેરણ E1520 છે, જેનો ઉપયોગ બેકડ સામાન અને અન્ય ખાદ્યપદાર્થોમાં ભેજ જાળવી રાખનાર એજન્ટ તરીકે થાય છે. તેનો ઉપયોગ સૌંદર્ય પ્રસાધનો અને અન્ય ઘણી વસ્તુઓમાં થાય છે. જો સિસ્ટમ પ્રોપીલીન ગ્લાયકોલના જલીય દ્રાવણથી ભરેલી હોય, તો કોઈ વિશેષ સાવચેતીની જરૂર નથી; ગ્રાહકને લીકની ભરપાઈ કરવા માટે માત્ર વધારાના જળાશયની જરૂર પડશે. ઇથિલિન ગ્લાયકોલ સાથે કામ કરવું વધુ મુશ્કેલ છે - આ પદાર્થને સાધારણ ઝેરી (જોખમી વર્ગ ત્રણ) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. હવામાં તેની મહત્તમ અનુમતિપાત્ર સાંદ્રતા 5 mg/m3 છે, પરંતુ સામાન્ય તાપમાને તેની ઓછી અસ્થિરતાને કારણે, આ પોલિહાઇડ્રિક આલ્કોહોલની વરાળ માત્ર ત્યારે જ ઝેરનું કારણ બની શકે છે જો તમે તેને લાંબા સમય સુધી શ્વાસ લો.

સૌથી ખરાબ પરિસ્થિતિ ગંદા પાણીની છે: પાણી અને પ્રોપિલિન ગ્લાયકોલને નિકાલની જરૂર નથી, પરંતુ જાહેર પાણીના ઉપયોગની સુવિધાઓમાં ઇથિલિન ગ્લાયકોલની સાંદ્રતા 1 mg/l કરતાં વધુ ન હોવી જોઈએ. આને કારણે, ડેટા સેન્ટરના માલિકોએ અંદાજમાં ખાસ ડ્રેનેજ સિસ્ટમ્સ, ઇન્સ્યુલેટેડ કન્ટેનર અને/અથવા પાણીથી ડ્રેઇન કરેલા શીતકને પાતળું કરવા માટેની સિસ્ટમનો સમાવેશ કરવો પડશે: તમે તેને ખાલી ગટરમાં ફ્લશ કરી શકતા નથી. મંદન માટે પાણીની માત્રા શીતકના જથ્થા કરતાં સેંકડો ગણી વધારે છે, અને તેને જમીન અથવા ફ્લોર પર ફેલાવવું અત્યંત અનિચ્છનીય છે - ઝેરી પોલિહાઇડ્રિક આલ્કોહોલને મોટી માત્રામાં પાણીથી ધોવા જોઈએ. જો કે, ડેટા સેન્ટરો માટે આધુનિક એર કન્ડીશનીંગ સિસ્ટમ્સમાં ઇથિલિન ગ્લાયકોલનો ઉપયોગ પણ એકદમ સલામત છે જો તમામ જરૂરી સાવચેતીઓ લેવામાં આવે.

અર્થતંત્ર

પોલિહાઇડ્રિક આલ્કોહોલ પર આધારિત શીતકની કિંમતની તુલનામાં પાણીને વ્યવહારીક રીતે મફત ગણી શકાય. ચિલર-ફેન કોઇલ સિસ્ટમ માટે પ્રોપીલીન ગ્લાયકોલનું જલીય દ્રાવણ ખૂબ ખર્ચાળ છે - તેની કિંમત પ્રતિ લિટર લગભગ 80 રુબેલ્સ છે. સમયાંતરે શીતકને બદલવાની જરૂરિયાતને ધ્યાનમાં લેતા, આ પ્રભાવશાળી માત્રામાં પરિણમશે. ઇથિલિન ગ્લાયકોલના જલીય દ્રાવણની કિંમત લગભગ અડધી છે, પરંતુ તેનો નિકાલ ખર્ચના અંદાજમાં પણ સમાવેશ કરવો પડશે, જે પણ પ્રમાણમાં નાનો છે. સ્નિગ્ધતા અને ગરમીની ક્ષમતા સંબંધિત ઘોંઘાટ છે: પ્રોપીલીન ગ્લાયકોલ-આધારિત શીતકને પરિભ્રમણ પંપ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ઉચ્ચ દબાણની જરૂર છે. સામાન્ય રીતે, ઇથિલિન ગ્લાયકોલ સાથે સિસ્ટમ ચલાવવાની કિંમત નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે, તેથી શીતકની કેટલીક ઝેરીતા હોવા છતાં, આ વિકલ્પ ઘણીવાર પસંદ કરવામાં આવે છે. ખર્ચ ઘટાડવાનો બીજો વિકલ્પ હીટ એક્સ્ચેન્જર સાથે ડબલ-સર્કિટ સિસ્ટમનો ઉપયોગ છે, જ્યારે સામાન્ય પાણી હકારાત્મક તાપમાન સાથે આંતરિક રૂમમાં ફરે છે, અને નોન-ફ્રીઝિંગ ગ્લાયકોલ સોલ્યુશન ગરમીને બહાર સ્થાનાંતરિત કરે છે. આવી સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતા કંઈક અંશે ઓછી છે, પરંતુ ખર્ચાળ શીતકની માત્રામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે.

પરિણામો

વાસ્તવમાં, ઠંડક પ્રણાલી માટેના તમામ સૂચિબદ્ધ વિકલ્પો (શુદ્ધ પાણીના વિકલ્પો સિવાય, જે આપણા અક્ષાંશોમાં અશક્ય છે) અસ્તિત્વમાં હોવાનો અધિકાર ધરાવે છે. પસંદગી માલિકીની કુલ કિંમત પર આધારિત છે, જેની ગણતરી દરેક ચોક્કસ કેસમાં ડિઝાઇન સ્ટેજ પર પહેલાથી જ થવી જોઈએ. જ્યારે પ્રોજેક્ટ લગભગ તૈયાર હોય ત્યારે તમારે એક જ વસ્તુ ક્યારેય ન કરવી જોઈએ. તદુપરાંત, જ્યારે ભાવિ ડેટા સેન્ટરની એન્જિનિયરિંગ સિસ્ટમ્સની સ્થાપના પહેલાથી ચાલી રહી હોય ત્યારે શીતકને બદલવું અશક્ય છે. ફેંકવું અને ત્રાસ આપવાથી ગંભીર ખર્ચ થશે, તેથી તમારે એકવાર અને બધા માટે તમારી પસંદગી પર નિર્ણય લેવો જોઈએ.

સોર્સ: www.habr.com