За климатизацију у дата центрима најчешће се уграђују централизовани вишезонски системи са машинама за водено хлађење (чилери). Ефикаснији су од фреонских клима уређаја, јер расхладна течност која циркулише између спољашње и унутрашње јединице не прелази у гасовито стање, а компресорско-кондензаторска јединица чилера почиње да ради тек када температура порасте на одређени ниво. Једно од најосновнијих питања при пројектовању расхладног система је: коју расхладну течност је најбоље користити? Ово може бити вода или водени раствор полихидричних алкохола - пропилен гликол или етилен гликол. Покушајмо да разумемо предности и недостатке сваке опције.
Физика и хемија
Са становишта физичких својстава (топлотни капацитет, густина, кинематичка вискозност), вода се сматра оптималним расхладним средством. Поред тога, може се безбедно сипати на земљу или у канализацију. Нажалост, у нашим географским ширинама вода се користи само у затвореном простору, јер се смрзава на 0 °Ц. Истовремено, густина расхладне течности се смањује, а запремина коју заузима се повећава. Процес је неуједначен и немогуће га је надокнадити коришћењем експанзионог резервоара. Подручја смрзавања су изолована, статички притисак на зидове цеви се повећава и на крају долази до пуцања. Водени раствори полихидричних алкохола немају ове недостатке. Они се смрзавају на много нижим температурама, без формирања локалних жаришта. Њихова густина током кристализације опада много мање него приликом трансформације воде у лед, што значи да се запремина не повећава толико – чак ни смрзнути водени раствори гликола не уништавају цеви.
Веома често купци бирају пропилен гликол јер је нетоксичан. У ствари, то је одобрени адитив за храну Е1520, који се користи у пециву и другој храни као средство за задржавање влаге. Користи се у козметици и многим другим стварима. Ако је систем напуњен воденим раствором пропилен гликола, нису потребне посебне мере предострожности; купцу ће бити потребан само додатни резервоар за компензацију цурења. Теже је радити са етилен гликолом - ова супстанца је класификована као умерено токсична (класа опасности три). Његова максимална дозвољена концентрација у ваздуху је 5 мг/м3, али због ниске испарљивости на нормалним температурама, испарења овог полихидричног алкохола могу изазвати тровање само ако их дуго удишете.
Најгора ситуација је са отпадним водама: вода и пропилен гликол не захтевају одлагање, али концентрација етилен гликола у објектима за јавно коришћење воде не би требало да прелази 1 мг/л. Због тога ће власници центара података морати да укључе у процену посебне системе за одводњавање, изоловане контејнере и/или систем за разблаживање испуштене расхладне течности водом: не можете је једноставно испрати у одвод. Запремине воде за разблаживање су стотине пута веће од запремине расхладне течности, а проливање по земљи или поду је изузетно непожељно - отровни полихидрични алкохол мора се испрати великим количинама воде. Међутим, употреба етилен гликола у савременим системима климатизације за дата центре је такође прилично безбедна ако се предузму све неопходне мере предострожности.
Привреда
Вода се може сматрати практично бесплатном у поређењу са трошковима расхладних течности на бази полихидричних алкохола. Водени раствор пропилен гликола за систем хладњака и вентилатора је прилично скуп - кошта око 80 рубаља по литру. Узимајући у обзир потребу за периодичном заменом расхладне течности, то ће резултирати импресивним количинама. Цена воденог раствора етилен гликола је скоро упола мања, али ће морати да се урачуна и у предрачун трошкова збрињавања, који су, међутим, такође релативно мали. Постоје нијансе које се односе на вискозитет и топлотни капацитет: расхладна течност на бази пропилен гликола захтева већи притисак који ствара циркулациона пумпа. Генерално, трошкови рада система са етилен гликолом су знатно нижи, па се ова опција често бира, упркос некој токсичности расхладне течности. Друга опција за смањење трошкова је употреба система са два круга са измењивачем топлоте, када обична вода циркулише у унутрашњим просторијама са позитивном температуром, а раствор гликола који се не смрзава преноси топлоту споља. Ефикасност таквог система је нешто нижа, али су запремине скупе расхладне течности значајно смањене.
Резултати
У ствари, све наведене опције за системе хлађења (осим чисто водених, што је немогуће у нашим географским ширинама) имају право на постојање. Избор зависи од укупних трошкова власништва, који се морају израчунати у сваком конкретном случају већ у фази пројектовања. Једина ствар коју никада не треба да урадите је да промените концепт када је пројекат скоро готов. Штавише, немогуће је променити расхладну течност када је уградња инжењерских система будућег дата центра већ у току. Бацање и мучење ће резултирати озбиљним трошковима, па би требало да одлучите о избору једном заувек.
Извор: ввв.хабр.цом