Za klimatizacijo v podatkovnih centrih se najpogosteje vgrajujejo centralizirani večconski sistemi z vodno hladilnimi stroji (chillerji). So učinkovitejše od freonskih klimatskih naprav, saj hladilna tekočina, ki kroži med zunanjo in notranjo enoto, ne preide v plinasto stanje, kompresorsko-kondenzatorska enota hladilnika pa začne delovati šele, ko se temperatura dvigne na določeno raven. Eno najbolj temeljnih vprašanj pri načrtovanju hladilnega sistema je: katero hladilno sredstvo je najbolje uporabiti? To je lahko voda ali vodna raztopina polihidričnih alkoholov - propilen glikola ali etilen glikola. Poskusimo razumeti prednosti in slabosti vsake možnosti.
Fizika in kemija
Z vidika fizikalnih lastnosti (toplotna kapaciteta, gostota, kinematična viskoznost) velja voda za optimalno hladilno sredstvo. Poleg tega ga lahko varno zlijete na tla ali v kanalizacijo. Na žalost se v naših zemljepisnih širinah voda uporablja samo v zaprtih prostorih, saj zmrzne že pri 0 °C. Hkrati se gostota hladilne tekočine zmanjša, prostornina, ki jo zaseda, pa se poveča. Proces je neenakomeren in ga je nemogoče nadomestiti z uporabo ekspanzijske posode. Zmrzovalna območja so izolirana, statični pritisk na stene cevi se poveča in sčasoma pride do razpoke. Vodne raztopine polihidričnih alkoholov nimajo teh pomanjkljivosti. Zmrznejo pri veliko nižjih temperaturah, ne da bi tvorili lokalna žarišča. Njihova gostota se med kristalizacijo zmanjša veliko manj kot pri pretvorbi vode v led, kar pomeni, da se prostornina ne poveča toliko - tudi zamrznjene vodne raztopine glikolov ne uničijo cevi.
Zelo pogosto kupci izberejo propilenglikol, ker ni strupen. Pravzaprav gre za odobren aditiv za živila E1520, ki se uporablja v pekovskih izdelkih in drugih živilih kot sredstvo za zadrževanje vlage. Uporablja se v kozmetiki in še marsikje. Če je sistem napolnjen z vodno raztopino propilen glikola, niso potrebni posebni previdnostni ukrepi; stranka bo potrebovala le dodaten rezervoar za kompenzacijo puščanja. Težje je delati z etilen glikolom - ta snov je razvrščena kot zmerno strupena (tretji razred nevarnosti). Njegova najvišja dovoljena koncentracija v zraku je 5 mg/m3, vendar zaradi nizke hlapljivosti pri normalnih temperaturah lahko hlapi tega polihidričnega alkohola povzročijo zastrupitev le ob daljšem vdihavanju.
Najslabše je z odpadnimi vodami: vode in propilenglikola ni treba odlagati, koncentracija etilenglikola v objektih javne rabe vode pa ne sme presegati 1 mg/l. Zaradi tega bodo morali lastniki podatkovnih centrov v predračun vključiti posebne drenažne sisteme, izolirane posode in/ali sistem za redčenje iztočene hladilne tekočine z vodo: ne morete je preprosto splakniti v odtok. Količine vode za redčenje so stokrat večje od prostornine hladilne tekočine, zato je izlitje po tleh ali tleh zelo nezaželeno - strupeni polihidrični alkohol je treba sprati z velikimi količinami vode. Vendar pa je uporaba etilenglikola v sodobnih klimatskih sistemih za podatkovne centre prav tako precej varna, če so sprejeti vsi potrebni varnostni ukrepi.
Gospodarstvo
Vodo lahko štejemo za praktično brezplačno v primerjavi s stroški hladilnih sredstev na osnovi polihidričnih alkoholov. Vodna raztopina propilenglikola za sistem hladilnika in ventilatorskih tuljav je precej draga - stane približno 80 rubljev na liter. Ob upoštevanju potrebe po občasni zamenjavi hladilne tekočine bo to povzročilo impresivne količine. Cena vodne raztopine etilenglikola je skoraj za polovico nižja, vendar jo bo treba vključiti tudi v oceno stroškov odlaganja, ki pa so prav tako relativno majhni. Obstajajo nianse, povezane z viskoznostjo in toplotno zmogljivostjo: hladilno sredstvo na osnovi propilenglikola zahteva višji tlak, ki ga ustvari obtočna črpalka. Na splošno so stroški delovanja sistema z etilen glikolom bistveno nižji, zato se ta možnost pogosto izbere kljub določeni strupenosti hladilne tekočine. Druga možnost za zmanjšanje stroškov je uporaba dvokrožnega sistema s toplotnim izmenjevalnikom, ko navadna voda kroži v notranjih prostorih s pozitivno temperaturo, raztopina glikola, ki ne zmrzuje, pa prenaša toploto zunaj. Učinkovitost takšnega sistema je nekoliko nižja, vendar se količine drage hladilne tekočine bistveno zmanjšajo.
Rezultati
Pravzaprav imajo vse naštete možnosti hladilnih sistemov (razen čisto vodnih, ki so v naših zemljepisnih širinah nemogoče) pravico do obstoja. Izbira je odvisna od skupnih stroškov lastništva, ki jih je treba v vsakem posameznem primeru izračunati že v fazi načrtovanja. Edina stvar, ki je nikoli ne smete storiti, je, da spremenite koncept, ko je projekt skoraj pripravljen. Poleg tega ni mogoče zamenjati hladilne tekočine, ko je namestitev inženirskih sistemov bodočega podatkovnega centra že v teku. Metanje in mučenje bosta povzročila resne stroške, zato se morate o izbiri odločiti enkrat za vselej.
Vir: www.habr.com