對於資料中心的空調，最常安裝有水冷卻機（冷水機）的集中式多區域系統。 它們比氟利昂空調更高效，因為在外部和內部單元之間循環的冷卻劑不會進入氣態，冷水機的壓縮機-冷凝器單元僅在溫度升高到一定水平時才開始運行。 設計冷水機組系統時最基本的問題之一是：最好使用哪一種冷卻劑？ 這可以是水或多元醇-丙二醇或乙二醇的水溶液。 讓我們嘗試了解每個選項的優點和缺點。
物理與化學
從物理特性（熱容量、密度、運動黏度）的角度來看，水被認為是最佳的冷卻劑。 此外，它可以安全地倒在地上或倒入下水道。 不幸的是，在我們所在的緯度，水只能在室內使用，因為它在 0 °C 時會結冰。 同時，冷卻液的密度減小，所佔的體積增加。 該過程是不均勻的，並且不可能使用膨脹水箱來補償。 凍結區域被隔離，管壁上的靜壓力增加，最終發生破裂。 多元醇的水溶液不有這些缺點。 它們在低得多的溫度下凍結，不會形成局部病灶。 它們在結晶過程中的密度下降遠小於水轉變為冰的過程，這意味著體積不會增加太多 - 即使乙二醇的冷凍水溶液也不會損壞管道。
很多時候，客戶選擇丙二醇是因為它無毒。 事實上，它是一種經批准的食品添加劑 E1520，在烘焙食品和其他食品中用作保濕劑。 它用於化妝品和許多其他東西。 如果系統充滿丙二醇水溶液，則不需要特殊的預防措施；客戶只需要一個額外的儲液器來補償洩漏。 使用乙二醇更加困難 - 該物質被歸類為中度毒性（危險等級三）。 其在空氣中的最高允許濃度為5毫克/立方米，但由於常溫下揮發性較低，這種多元醇的蒸氣只有長時間吸入才會引起中毒。
最糟糕的情況是廢水：水和丙二醇不需要處理，但公共用水設施中乙二醇的濃度不應超過1毫克/公升。 因此，資料中心所有者必須在估算中包含特殊的排水系統、隔熱容器和/或用水稀釋排出的冷卻劑的系統：您不能簡單地將其沖入下水道。 稀釋水的體積比冷卻劑的體積大數百倍，將其灑在地面或地板上是極其不受歡迎的——有毒的多元醇必須用大量的水沖洗掉。 然而，如果採取所有必要的預防措施，在現代資料中心空調系統中使用乙二醇也是相當安全的。
經濟
與基於多元醇的冷卻劑的成本相比，水實際上可以被認為是免費的。 用於冷卻器-風扇盤管系統的丙二醇水溶液相當昂貴—每公升約 80 盧布。 考慮到需要定期更換冷卻劑，這將導致數量驚人。 乙二醇水溶液的價格幾乎是其一半，但它也必須包含在處置成本的估算中，但處置成本也相對較小。 與黏度和熱容量相關的細微差別：丙二醇基冷卻劑需要循環幫浦產生更高的壓力。 一般來說，使用乙二醇運行系統的成本要低得多，因此儘管冷卻劑有一定毒性，但仍經常選擇此選項。 降低成本的另一種選擇是使用帶有熱交換器的雙迴路系統，普通水在正溫度的內部房間中循環，並且不結冰的乙二醇溶液將熱量傳遞到外部。 這種系統的效率稍低，但昂貴的冷卻劑的用量顯著減少。
結果
事實上，所有列出的冷卻系統選項（除了純水冷卻系統，這在我們的緯度是不可能的）都有存在的權利。 選擇取決於總擁有成本，必須在設計階段就根據每個具體情況進行計算。 你唯一不應該做的就是在專案即將準備就緒時改變概念。 而且，當未來資料中心的工程系統安裝已經開始時，不可能更換冷卻劑。 投擲和折磨會導致嚴重的費用，因此您應該一勞永逸地做出選擇。
來源： www.habr.com