Pentru climatizarea din centrele de date, cel mai des sunt instalate sisteme centralizate multi-zone cu mașini de răcire cu apă (răcitoare). Sunt mai eficiente decât aparatele de aer condiționat cu freon, deoarece lichidul de răcire care circulă între unitățile exterioare și interioare nu intră în stare gazoasă, iar unitatea compresor-condensator a răcitorului intră în funcțiune numai atunci când temperatura crește la un anumit nivel. Una dintre cele mai fundamentale întrebări atunci când proiectați un sistem de răcire este: ce lichid de răcire este cel mai bine de utilizat? Aceasta poate fi apă sau o soluție apoasă de alcooli polihidroxilici - propilenglicol sau etilenglicol. Să încercăm să înțelegem avantajele și dezavantajele fiecărei opțiuni.
Fizică și chimie
Din punct de vedere al proprietăților fizice (capacitate termică, densitate, vâscozitate cinematică), apa este considerată lichidul de răcire optim. În plus, poate fi turnat în siguranță pe pământ sau în canalizare. Din păcate, la latitudinile noastre, apa este folosită doar în interior, deoarece îngheață la 0 °C. În același timp, densitatea lichidului de răcire scade, iar volumul pe care îl ocupă crește. Procesul este neuniform și este imposibil de compensat folosind un rezervor de expansiune. Zonele de îngheț sunt izolate, presiunea statică pe pereții țevii crește și eventual apare o ruptură. Soluțiile apoase de alcooli polihidrați nu prezintă aceste dezavantaje. Ele îngheață la temperaturi mult mai scăzute, fără a forma focare locale. Densitatea lor în timpul cristalizării scade mult mai puțin decât în timpul transformării apei în gheață, ceea ce înseamnă că volumul nu crește atât de mult - chiar și soluțiile apoase înghețate de glicoli nu distrug țevile.
De foarte multe ori, clienții aleg propilenglicolul pentru că nu este toxic. De fapt, este un aditiv alimentar aprobat E1520, care este utilizat în produse de panificație și alte alimente ca agent de reținere a umidității. Este folosit în cosmetică și multe alte lucruri. Dacă sistemul este umplut cu o soluție apoasă de propilenglicol, nu sunt necesare precauții speciale; clientul va avea nevoie doar de un rezervor suplimentar pentru a compensa scurgerile. Este mai dificil să lucrezi cu etilenglicol - această substanță este clasificată ca moderat toxică (clasa de pericol a treia). Concentratia sa maxima admisa in aer este de 5 mg/m3, dar datorita volatilitatii sale scazute la temperaturi normale, vaporii acestui alcool polihidroxilic nu pot provoca otravire decat daca ii respiri o perioada indelungata.
Cea mai gravă situație este în cazul apelor uzate: apa și propilenglicolul nu necesită eliminare, dar concentrația de etilenglicol în instalațiile publice de utilizare a apei nu trebuie să depășească 1 mg/l. Din acest motiv, proprietarii de centre de date vor trebui să includă în deviz sisteme speciale de drenaj, containere izolate și/sau un sistem de diluare a lichidului de răcire scurs cu apă: nu îl puteți pur și simplu spălați în canalul de scurgere. Volumele de apă pentru diluare sunt de sute de ori mai mari decât volumele lichidului de răcire, iar vărsarea acestuia pe sol sau podea este extrem de nedorită - alcoolul polihidroxilic toxic trebuie spălat cu cantități mari de apă. Cu toate acestea, utilizarea etilenglicolului în sistemele moderne de aer condiționat pentru centrele de date este, de asemenea, destul de sigură dacă sunt luate toate măsurile de precauție necesare.
Economie
Apa poate fi considerată practic gratuită în comparație cu costul lichidelor de răcire pe bază de alcooli polihidroxici. O soluție apoasă de propilenglicol pentru un sistem chiller-ventiloconvector este destul de scumpă - costă aproximativ 80 de ruble pe litru. Ținând cont de necesitatea înlocuirii periodice a lichidului de răcire, aceasta va avea ca rezultat cantități impresionante. Prețul unei soluții apoase de etilenglicol este aproape jumătate, dar va trebui inclus și în devizul costurilor de eliminare, care, totuși, sunt și relativ mici. Există nuanțe legate de vâscozitate și capacitatea de căldură: lichidul de răcire pe bază de propilenglicol necesită o presiune mai mare generată de pompa de circulație. În general, costul de funcționare a unui sistem cu etilenglicol este semnificativ mai mic, așa că această opțiune este adesea aleasă, în ciuda oarecare toxicitate a lichidului de răcire. O altă opțiune de reducere a costurilor este utilizarea unui sistem cu dublu circuit cu un schimbător de căldură, atunci când apa obișnuită circulă în încăperile interioare cu o temperatură pozitivă, iar o soluție de glicol care nu îngheață transferă căldura în exterior. Eficiența unui astfel de sistem este oarecum mai mică, dar volumele de lichid de răcire scump sunt reduse semnificativ.
Rezultatele
De fapt, toate opțiunile enumerate pentru sistemele de răcire (cu excepția celor pur apă, care sunt imposibile la latitudinile noastre) au dreptul de a exista. Alegerea depinde de costul total de proprietate, care trebuie calculat în fiecare caz specific deja în faza de proiectare. Singurul lucru pe care nu ar trebui să-l faci niciodată este să schimbi conceptul când proiectul este aproape gata. Mai mult, este imposibil să schimbați lichidul de răcire atunci când instalarea sistemelor de inginerie al viitorului centru de date este deja în curs. Aruncarea și chinul vor duce la cheltuieli serioase, așa că ar trebui să decideți asupra alegerii odată pentru totdeauna.
Sursa: www.habr.com