For luftkondisjonering i datasentre er det oftest installert sentraliserte flersonesystemer med vannkjølemaskiner (chillere). De er mer effektive enn freon-klimaanlegg, fordi kjølevæsken som sirkulerer mellom de eksterne og interne enhetene ikke går i gassform, og kompressor-kondensatorenheten til kjøleren kommer i drift bare når temperaturen stiger til et visst nivå. Et av de mest grunnleggende spørsmålene når man designer et kjølesystem er: hvilken kjølevæske er best å bruke? Dette kan være vann eller en vandig løsning av flerverdige alkoholer - propylenglykol eller etylenglykol. La oss prøve å forstå fordelene og ulempene ved hvert alternativ.
Fysikk og kjemi
Fra synspunkt av fysiske egenskaper (varmekapasitet, tetthet, kinematisk viskositet), anses vann som det optimale kjølevæsken. I tillegg kan den trygt helles på bakken eller i kloakken. Dessverre, på våre breddegrader, brukes vann kun innendørs, siden det fryser ved 0 °C. Samtidig reduseres tettheten til kjølevæsken, og volumet den opptar øker. Prosessen er ujevn og det er umulig å kompensere for det ved hjelp av en ekspansjonstank. Fryseområdene er isolert, det statiske trykket på rørveggene øker, og etter hvert oppstår det et brudd. Vandige løsninger av flerverdige alkoholer har ikke disse ulempene. De fryser ved mye lavere temperaturer, uten å danne lokale foci. Deres tetthet under krystallisering avtar mye mindre enn under transformasjon av vann til is, noe som betyr at volumet ikke øker så mye - selv frosne vandige løsninger av glykoler ødelegger ikke rørene.
Svært ofte velger kunder propylenglykol fordi det er ikke giftig. Faktisk er det et godkjent mattilsetningsstoff E1520, som brukes i bakevarer og andre matvarer som et fuktighetsbevarende middel. Det brukes i kosmetikk og mange andre ting. Hvis systemet er fylt med en vandig løsning av propylenglykol, kreves ingen spesielle forholdsregler; kunden trenger kun et ekstra reservoar for å kompensere for lekkasjer. Det er vanskeligere å jobbe med etylenglykol - dette stoffet er klassifisert som moderat giftig (fareklasse tre). Dens maksimalt tillatte konsentrasjon i luften er 5 mg/m3, men på grunn av dens lave flyktighet ved normale temperaturer, kan dampene til denne flerverdige alkoholen bare forårsake forgiftning hvis du puster dem i lang tid.
Verst er situasjonen med avløpsvann: vann og propylenglykol krever ikke avhending, men konsentrasjonen av etylenglykol i offentlige vannbruksanlegg bør ikke overstige 1 mg/l. På grunn av dette vil datasentereiere måtte inkludere spesielle dreneringssystemer, isolerte beholdere og/eller et system for å fortynne den drenerte kjølevæsken med vann i estimatet: du kan ikke bare skylle den ned i avløpet. Vannvolumene for fortynning er hundrevis av ganger større enn volumene til kjølevæsken, og å søle det på bakken eller gulvet er ekstremt uønsket - giftig flerverdig alkohol må vaskes av med store mengder vann. Imidlertid er bruken av etylenglykol i moderne klimaanlegg for datasentre også ganske trygt hvis alle nødvendige forholdsregler tas.
Økonomi
Vann kan betraktes som praktisk talt gratis sammenlignet med kostnadene for kjølevæsker basert på flerverdige alkoholer. En vandig løsning av propylenglykol for et kjøler-viftespolesystem er ganske dyrt - det koster omtrent 80 rubler per liter. Tatt i betraktning behovet for å skifte ut kjølevæsken med jevne mellomrom, vil dette resultere i imponerende mengder. Prisen på en vandig løsning av etylenglykol er nesten halvparten så mye, men den vil også måtte inngå i estimatet for deponeringskostnadene, som imidlertid også er relativt små. Det er nyanser knyttet til viskositet og varmekapasitet: propylenglykolbasert kjølevæske krever et høyere trykk generert av sirkulasjonspumpen. Generelt er kostnadene for å drive et system med etylenglykol betydelig lavere, så dette alternativet velges ofte, til tross for en viss toksisitet av kjølevæsken. Et annet alternativ for å redusere kostnadene er bruken av et dobbeltkretssystem med varmeveksler, når vanlig vann sirkulerer i interne rom med positiv temperatur, og en ikke-frysende glykolløsning overfører varme utenfor. Effektiviteten til et slikt system er noe lavere, men volumene av dyrt kjølevæske reduseres betydelig.
Resultater av
Faktisk har alle de listede alternativene for kjølesystemer (bortsett fra rent vann, som er umulige på våre breddegrader) rett til å eksistere. Valget avhenger av den totale eierkostnaden, som må beregnes i hvert enkelt tilfelle allerede på designstadiet. Det eneste du aldri bør gjøre er å endre konseptet når prosjektet nesten er klart. Dessuten er det umulig å bytte kjølevæske når installasjonen av tekniske systemer til det fremtidige datasenteret allerede er i gang. Kast og pine vil resultere i alvorlige utgifter, så du bør bestemme deg for valget en gang for alle.
Kilde: www.habr.com