对于数据中心的空调，最常安装带有水冷却机（冷水机）的集中式多区域系统。 它们比氟利昂空调更高效，因为在外部和内部单元之间循环的冷却剂不会进入气态，并且冷水机的压缩机-冷凝器单元仅在温度升高到一定水平时才开始运行。 设计冷水机组系统时最基本的问题之一是：最好使用哪种冷却剂？ 这可以是水或多元醇-丙二醇或乙二醇的水溶液。 让我们尝试了解每个选项的优点和缺点。
物理与化学
从物理特性（热容量、密度、运动粘度）的角度来看，水被认为是最佳的冷却剂。 此外，它可以安全地倒在地上或倒入下水道中。 不幸的是，在我们所在的纬度，水只能在室内使用，因为它在 0 °C 时会结冰。 同时，冷却液的密度减小，所占的体积增大。 该过程是不均匀的，并且不可能使用膨胀水箱来补偿。 冻结区域被隔离，管壁上的静压力增加，最终发生破裂。 多元醇的水溶液不具有这些缺点。 它们在低得多的温度下冻结，不会形成局部病灶。 它们在结晶过程中的密度下降远小于水转变为冰的过程，这意味着体积不会增加太多 - 即使乙二醇的冷冻水溶液也不会破坏管道。
很多时候，客户选择丙二醇是因为它无毒。 事实上，它是一种经批准的食品添加剂 E1520，在烘焙食品和其他食品中用作保湿剂。 它用于化妆品和许多其他东西。 如果系统充满丙二醇水溶液，则不需要特殊的预防措施；客户只需要一个额外的储液器来补偿泄漏。 使用乙二醇更加困难 - 该物质被归类为中度毒性（危险等级三）。 其在空气中的最高允许浓度为5毫克/立方米，但由于常温下挥发性较低，这种多元醇的蒸气只有长时间吸入才会引起中毒。
最糟糕的情况是废水：水和丙二醇不需要处理，但公共用水设施中乙二醇的浓度不应超过1毫克/升。 因此，数据中心所有者必须在估算中包括特殊的排水系统、隔热容器和/或用水稀释排出的冷却剂的系统：您不能简单地将其冲入下水道。 稀释水的体积比冷却剂的体积大数百倍，并且将其洒在地面或地板上是极其不受欢迎的——有毒的多元醇必须用大量的水冲洗掉。 然而，如果采取所有必要的预防措施，在现代数据中心空调系统中使用乙二醇也是相当安全的。
经济
与基于多元醇的冷却剂的成本相比，水实际上可以被认为是免费的。 用于冷却器-风机盘管系统的丙二醇水溶液相当昂贵——每升约 80 卢布。 考虑到需要定期更换冷却剂，这将导致数量惊人。 乙二醇水溶液的价格几乎是其一半，但它也必须包含在处置成本的估算中，但处置成本也相对较小。 与粘度和热容量相关的细微差别：丙二醇基冷却剂需要循环泵产生更高的压力。 一般来说，使用乙二醇运行系统的成本要低得多，因此尽管冷却剂有一定毒性，但仍经常选择此选项。 降低成本的另一种选择是使用带有热交换器的双回路系统，普通水在正温度的内部房间中循环，并且不结冰的乙二醇溶液将热量传递到外部。 这种系统的效率稍低，但昂贵的冷却剂的用量显着减少。
结果
事实上，所有列出的冷却系统选项（除了纯水冷却系统，这在我们的纬度是不可能的）都有存在的权利。 选择取决于总拥有成本，必须在设计阶段就根据每个具体情况进行计算。 你唯一不应该做的就是在项目即将准备就绪时改变概念。 而且，当未来数据中心的工程系统安装已经开始时，不可能更换冷却剂。 投掷和折磨会导致严重的费用，因此您应该一劳永逸地做出选择。
来源： habr.com