डेटा सेंटरचे चिलर कूलिंग: कोणते शीतलक निवडायचे?

डेटा सेंटरमध्ये एअर कंडिशनिंगसाठी, वॉटर कूलिंग मशीन (चिलर) सह केंद्रीकृत मल्टी-झोन सिस्टम बहुतेकदा स्थापित केले जातात. ते फ्रीॉन एअर कंडिशनर्सपेक्षा अधिक कार्यक्षम आहेत, कारण बाह्य आणि अंतर्गत युनिट्समध्ये फिरणारे शीतलक वायूच्या अवस्थेत जात नाही आणि चिलरचे कंप्रेसर-कंडेन्सर युनिट केवळ तापमानात विशिष्ट पातळीपर्यंत वाढते तेव्हाच कार्यान्वित होते. चिलर सिस्टम डिझाइन करताना सर्वात मूलभूत प्रश्नांपैकी एक म्हणजे: कोणते शीतलक वापरणे चांगले आहे? हे पाणी किंवा पॉलीहायड्रिक अल्कोहोलचे जलीय द्रावण असू शकते - प्रोपीलीन ग्लायकोल किंवा इथिलीन ग्लायकोल. चला प्रत्येक पर्यायाचे फायदे आणि तोटे समजून घेण्याचा प्रयत्न करूया.

भौतिकशास्त्र आणि रसायनशास्त्र

भौतिक गुणधर्मांच्या दृष्टिकोनातून (उष्णता क्षमता, घनता, किनेमॅटिक व्हिस्कोसिटी), पाणी इष्टतम शीतलक मानले जाते. याव्यतिरिक्त, ते सुरक्षितपणे जमिनीवर किंवा सीवरमध्ये ओतले जाऊ शकते. दुर्दैवाने, आपल्या अक्षांशांमध्ये, पाणी फक्त घरामध्ये वापरले जाते, कारण ते 0 डिग्री सेल्सियसवर गोठते. त्याच वेळी, शीतलकची घनता कमी होते आणि ती व्यापलेली मात्रा वाढते. प्रक्रिया असमान आहे आणि विस्तार टाकीचा वापर करून त्याची भरपाई करणे अशक्य आहे. अतिशीत भाग वेगळे केले जातात, पाईपच्या भिंतींवर स्थिर दाब वाढतो आणि अखेरीस एक फाटणे उद्भवते. पॉलीहायड्रिक अल्कोहोलच्या जलीय द्रावणात हे तोटे नाहीत. स्थानिक फोकस तयार न करता ते खूपच कमी तापमानात गोठतात. क्रिस्टलायझेशन दरम्यान त्यांची घनता पाण्याचे बर्फात रूपांतर होण्याच्या तुलनेत खूपच कमी होते, याचा अर्थ असा होतो की व्हॉल्यूम इतका वाढत नाही - ग्लायकोलचे गोठलेले जलीय द्रावण देखील पाईप्स नष्ट करत नाहीत.

बरेचदा, ग्राहक प्रोपीलीन ग्लायकोल निवडतात कारण ते गैर-विषारी असते. खरं तर, हे एक मान्यताप्राप्त अन्न मिश्रित E1520 आहे, जे बेक केलेल्या वस्तू आणि इतर पदार्थांमध्ये ओलावा टिकवून ठेवणारे एजंट म्हणून वापरले जाते. हे सौंदर्य प्रसाधने आणि इतर अनेक गोष्टींमध्ये वापरले जाते. जर सिस्टम प्रोपीलीन ग्लायकोलच्या जलीय द्रावणाने भरलेली असेल, तर विशेष खबरदारीची आवश्यकता नाही; ग्राहकाला गळतीची भरपाई करण्यासाठी फक्त अतिरिक्त जलाशयाची आवश्यकता असेल. इथिलीन ग्लायकोलसह कार्य करणे अधिक कठीण आहे - हा पदार्थ मध्यम विषारी (धोका वर्ग तीन) म्हणून वर्गीकृत आहे. हवेतील त्याची जास्तीत जास्त अनुज्ञेय एकाग्रता 5 mg/m3 आहे, परंतु सामान्य तापमानात कमी अस्थिरतेमुळे, या पॉलिहायड्रिक अल्कोहोलच्या वाफांमुळे आपण दीर्घकाळ श्वास घेतल्यास विषबाधा होऊ शकते.

सर्वात वाईट परिस्थिती सांडपाण्याबाबत आहे: पाणी आणि प्रोपीलीन ग्लायकॉलची विल्हेवाट लावण्याची आवश्यकता नाही, परंतु सार्वजनिक पाणी वापरण्याच्या सुविधांमध्ये इथिलीन ग्लायकॉलचे प्रमाण 1 mg/l पेक्षा जास्त नसावे. यामुळे, डेटा सेंटरच्या मालकांना अंदाजामध्ये विशेष ड्रेनेज सिस्टम, इन्सुलेटेड कंटेनर आणि/किंवा निचरा केलेले शीतलक पाण्याने पातळ करण्यासाठी सिस्टम समाविष्ट करावे लागेल: तुम्ही ते फक्त नाल्यात फ्लश करू शकत नाही. सौम्य करण्यासाठी पाण्याचे प्रमाण कूलंटच्या व्हॉल्यूमपेक्षा शेकडो पटीने जास्त आहे आणि ते जमिनीवर किंवा मजल्यावर सांडणे अत्यंत अवांछनीय आहे - विषारी पॉलीहायड्रिक अल्कोहोल मोठ्या प्रमाणात पाण्याने धुवावे. तथापि, सर्व आवश्यक खबरदारी घेतल्यास डेटा सेंटरसाठी आधुनिक एअर कंडिशनिंग सिस्टममध्ये इथिलीन ग्लायकॉलचा वापर करणे देखील सुरक्षित आहे.

अर्थव्यवस्था

पॉलिहायड्रिक अल्कोहोलवर आधारित शीतलकांच्या किंमतीच्या तुलनेत पाणी व्यावहारिकदृष्ट्या विनामूल्य मानले जाऊ शकते. चिलर-फॅन कॉइल सिस्टमसाठी प्रोपीलीन ग्लायकोलचे जलीय द्रावण खूप महाग आहे - त्याची किंमत प्रति लिटर सुमारे 80 रूबल आहे. वेळोवेळी शीतलक बदलण्याची गरज लक्षात घेऊन, याचा परिणाम प्रभावी प्रमाणात होईल. इथिलीन ग्लायकॉलच्या जलीय द्रावणाची किंमत जवळपास निम्मी आहे, परंतु विल्हेवाटीच्या खर्चाच्या अंदाजात ते देखील समाविष्ट करावे लागेल, जे तुलनेने कमी आहेत. स्निग्धता आणि उष्णता क्षमतेशी संबंधित बारकावे आहेत: प्रोपीलीन ग्लायकोल-आधारित शीतलकांना अभिसरण पंपद्वारे निर्माण होणारा उच्च दाब आवश्यक आहे. सर्वसाधारणपणे, इथिलीन ग्लायकोलसह सिस्टम चालविण्याची किंमत लक्षणीयरीत्या कमी असते, म्हणून शीतलकची काही विषारीता असूनही हा पर्याय अनेकदा निवडला जातो. खर्च कमी करण्याचा दुसरा पर्याय म्हणजे हीट एक्सचेंजरसह डबल-सर्किट सिस्टमचा वापर, जेव्हा सामान्य पाणी सकारात्मक तापमानासह अंतर्गत खोल्यांमध्ये फिरते आणि नॉन-फ्रीझिंग ग्लायकोल सोल्यूशन उष्णता बाहेर स्थानांतरित करते. अशा प्रणालीची कार्यक्षमता काहीशी कमी आहे, परंतु महागड्या शीतलकांची मात्रा लक्षणीयरीत्या कमी झाली आहे.

परिणाम

खरं तर, कूलिंग सिस्टमसाठी सूचीबद्ध केलेल्या सर्व पर्यायांना (शुद्ध पाण्याचे पर्याय वगळता, जे आपल्या अक्षांशांमध्ये अशक्य आहेत) अस्तित्वात असण्याचा अधिकार आहे. निवड मालकीच्या एकूण खर्चावर अवलंबून असते, ज्याची गणना प्रत्येक विशिष्ट प्रकरणात आधीपासूनच डिझाइन टप्प्यावर केली जाणे आवश्यक आहे. प्रकल्प जवळजवळ तयार झाल्यावर संकल्पना बदलणे हीच गोष्ट तुम्ही कधीही करू नये. शिवाय, जेव्हा भविष्यातील डेटा सेंटरच्या अभियांत्रिकी सिस्टमची स्थापना आधीच चालू असेल तेव्हा शीतलक बदलणे अशक्य आहे. फेकणे आणि छळ केल्याने गंभीर खर्च होईल, म्हणून आपण एकदा आणि सर्वांसाठी निवडीचा निर्णय घ्यावा.

स्त्रोत: www.habr.com