การระบายความร้อนด้วยเครื่องทำความเย็นของศูนย์ข้อมูล: น้ำยาหล่อเย็นชนิดใดให้เลือก?

สำหรับการปรับอากาศในศูนย์ข้อมูล มักจะติดตั้งระบบหลายโซนแบบรวมศูนย์พร้อมเครื่องทำน้ำเย็น (ชิลเลอร์) มีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องปรับอากาศฟรีออนเนื่องจากสารหล่อเย็นที่ไหลเวียนระหว่างหน่วยภายนอกและภายในไม่เข้าสู่สถานะก๊าซและหน่วยคอมเพรสเซอร์ - คอนเดนเซอร์ของเครื่องทำความเย็นจะทำงานเฉพาะเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึงระดับหนึ่งเท่านั้น คำถามพื้นฐานที่สุดข้อหนึ่งในการออกแบบระบบทำความเย็นคือ: ควรใช้สารหล่อเย็นชนิดใดดีที่สุด นี่อาจเป็นน้ำหรือสารละลายโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์ - โพรพิลีนไกลคอลหรือเอทิลีนไกลคอล ลองทำความเข้าใจข้อดีและข้อเสียของแต่ละตัวเลือกกัน

ฟิสิกส์และเคมี

จากมุมมองของคุณสมบัติทางกายภาพ (ความจุความร้อน, ความหนาแน่น, ความหนืดจลน์) น้ำถือเป็นสารหล่อเย็นที่เหมาะสมที่สุด นอกจากนี้ยังสามารถเทลงบนพื้นหรือในท่อระบายน้ำได้อย่างปลอดภัย น่าเสียดายที่ในละติจูดของเรา น้ำจะใช้เฉพาะในอาคารเท่านั้น เนื่องจากมีอุณหภูมิเยือกแข็งที่ 0 °C ในเวลาเดียวกันความหนาแน่นของสารหล่อเย็นจะลดลงและปริมาตรที่ใช้ก็จะเพิ่มขึ้น กระบวนการนี้ไม่สม่ำเสมอและเป็นไปไม่ได้ที่จะชดเชยโดยใช้ถังขยาย พื้นที่เยือกแข็งจะถูกแยกออกจากกัน แรงดันคงที่บนผนังท่อจะเพิ่มขึ้น และในที่สุดก็เกิดการแตกร้าว สารละลายที่เป็นน้ำของโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์ไม่มีข้อเสียเหล่านี้ พวกมันจะแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่ามากโดยไม่เกิดจุดโฟกัสเฉพาะที่ ความหนาแน่นระหว่างการตกผลึกจะลดลงน้อยกว่าในระหว่างการเปลี่ยนน้ำเป็นน้ำแข็งซึ่งหมายความว่าปริมาตรไม่เพิ่มขึ้นมากนัก - แม้แต่สารละลายไกลคอลที่เป็นน้ำแช่แข็งก็ไม่ทำลายท่อ

บ่อยครั้งลูกค้าเลือกโพรพิลีนไกลคอลเพราะไม่เป็นพิษ ในความเป็นจริง มันเป็นวัตถุเจือปนอาหารที่ได้รับอนุมัติ E1520 ซึ่งใช้ในขนมอบและอาหารอื่น ๆ เพื่อเป็นสารรักษาความชื้น ใช้ในเครื่องสำอางและอื่นๆอีกมากมาย หากระบบเต็มไปด้วยสารละลายโพรพิลีนไกลคอลที่เป็นน้ำ ก็ไม่จำเป็นต้องใช้ข้อควรระวังพิเศษ ลูกค้าจะต้องมีเพียงแหล่งกักเก็บเพิ่มเติมเพื่อชดเชยการรั่วไหล เอทิลีนไกลคอลทำงานร่วมกับเอทิลีนไกลคอลได้ยากกว่า - สารนี้จัดอยู่ในประเภทเป็นพิษปานกลาง (ประเภทความเป็นอันตรายสาม) ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศคือ 5 มก./ลบ.ม. แต่เนื่องจากมีความผันผวนต่ำที่อุณหภูมิปกติ ไอของโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์นี้สามารถทำให้เกิดพิษได้ก็ต่อเมื่อคุณหายใจเข้าไปเป็นเวลานาน

สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดคือกับน้ำเสีย: น้ำและโพรพิลีนไกลคอลไม่จำเป็นต้องกำจัด แต่ความเข้มข้นของเอทิลีนไกลคอลในแหล่งน้ำสาธารณะไม่ควรเกิน 1 มก./ล. ด้วยเหตุนี้ เจ้าของศูนย์ข้อมูลจะต้องรวมระบบระบายน้ำแบบพิเศษ ภาชนะหุ้มฉนวน และ/หรือระบบสำหรับเจือจางน้ำหล่อเย็นที่ระบายออกด้วยน้ำไว้ในประมาณการ คุณไม่สามารถเพียงแค่ทิ้งลงท่อระบายน้ำได้ ปริมาตรของน้ำสำหรับการเจือจางนั้นมากกว่าปริมาตรของสารหล่อเย็นหลายร้อยเท่าและการหกลงบนพื้นหรือพื้นเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์อย่างยิ่ง - แอลกอฮอล์โพลีไฮดริกที่เป็นพิษจะต้องล้างออกด้วยน้ำปริมาณมาก อย่างไรก็ตาม การใช้เอทิลีนไกลคอลในระบบปรับอากาศสมัยใหม่สำหรับศูนย์ข้อมูลก็ค่อนข้างปลอดภัยเช่นกัน หากใช้มาตรการป้องกันที่จำเป็นทั้งหมด

เศรษฐกิจ

น้ำสามารถพิจารณาได้ฟรีจริงเมื่อเปรียบเทียบกับต้นทุนของสารหล่อเย็นที่ใช้โพลีไฮดริกแอลกอฮอล์ สารละลายโพรพิลีนไกลคอลในน้ำสำหรับระบบคอยล์พัดลมทำความเย็นมีราคาค่อนข้างแพง - มีราคาประมาณ 80 รูเบิลต่อลิตร เมื่อคำนึงถึงความจำเป็นในการเปลี่ยนสารหล่อเย็นเป็นระยะๆ ซึ่งจะส่งผลให้ได้ปริมาณที่น่าประทับใจ ราคาของสารละลายเอทิลีนไกลคอลที่เป็นน้ำนั้นเกือบครึ่งหนึ่ง แต่จะต้องรวมอยู่ในการประมาณการค่าใช้จ่ายในการกำจัดซึ่งก็ค่อนข้างน้อยเช่นกัน มีความแตกต่างที่เกี่ยวข้องกับความหนืดและความจุความร้อน: สารหล่อเย็นที่มีโพรพิลีนไกลคอลต้องใช้แรงดันสูงที่สร้างโดยปั๊มหมุนเวียน โดยทั่วไป ค่าใช้จ่ายในการใช้งานระบบที่มีเอทิลีนไกลคอลจะลดลงอย่างมาก ดังนั้นจึงมักเลือกตัวเลือกนี้ แม้ว่าสารหล่อเย็นจะเป็นพิษบ้างก็ตาม อีกทางเลือกหนึ่งในการลดต้นทุนคือการใช้ระบบวงจรคู่พร้อมตัวแลกเปลี่ยนความร้อน เมื่อน้ำธรรมดาไหลเวียนอยู่ในห้องภายในที่มีอุณหภูมิเป็นบวก และสารละลายไกลคอลที่ไม่แช่แข็งจะถ่ายเทความร้อนภายนอก ประสิทธิภาพของระบบดังกล่าวค่อนข้างต่ำ แต่ปริมาณสารหล่อเย็นที่มีราคาแพงจะลดลงอย่างมาก

ผลของการ

ในความเป็นจริง ตัวเลือกทั้งหมดที่ระบุไว้สำหรับระบบทำความเย็น (ยกเว้นตัวเลือกน้ำล้วนๆ ซึ่งเป็นไปไม่ได้ในละติจูดของเรา) มีสิทธิ์ที่จะมีอยู่ ทางเลือกขึ้นอยู่กับต้นทุนการเป็นเจ้าของทั้งหมดซึ่งจะต้องคำนวณในแต่ละกรณีเฉพาะในขั้นตอนการออกแบบ สิ่งเดียวที่คุณไม่ควรทำคือเปลี่ยนแนวคิดเมื่อโครงการใกล้จะพร้อมแล้ว ยิ่งไปกว่านั้น เป็นไปไม่ได้ที่จะเปลี่ยนสารหล่อเย็นเมื่อการติดตั้งระบบวิศวกรรมของศูนย์ข้อมูลในอนาคตอยู่ระหว่างการดำเนินการ การขว้างปาและการทรมานจะส่งผลให้เกิดค่าใช้จ่ายร้ายแรง ดังนั้นคุณควรตัดสินใจเลือกทันทีและตลอดไป

ที่มา: will.com