简体中文
Termalno upravljanje podatkovnog centra
Zrakom hlađeni kondenzatori u podatkovnim centrima: odbijanje topline bez računa za vodu
Inženjerska perspektiva o tome zašto zrakom hlađeno odbacivanje topline postaje standard za moderne podatkovne centre i kako to odrediti tako da prvo ljeto ne razočara.
Svaki projekt podatkovnog centra dođe do trenutka kada odbijanje topline prestane biti akademsko pitanje. U nedavnom objektu srednje veličine, postrojenje za hlađenje bilo je uobičajeno; rasprava se u potpunosti vodila o strani kondenzatora. Shema s vodenim hlađenjem izgledala je uvjerljivo za trošak prvog prolaza sve dok tijelo za vodosnabdijevanje nije potvrdilo da se količine vode za dopunu tijekom ljeta ne mogu jamčiti. Revidiranim dizajnom rashladni toranj zamijenjen je zrakom hlađenim kondenzatorima. Kapitalni trošak lagano je porastao, vrijeme odobrenja naglo se smanjilo, a izvješće o održivosti dobilo je ključnu crtu: nula potrošene vode za odvođenje topline . Taj se slijed sada ponavlja u cijeloj industriji.
Zašto zrakom hlađeni kondenzatori stalno ulaze u specifikacije podatkovnih centara
Uloga zrakom hlađenog kondenzatora je jasna. Prima vruću paru rashladnog sredstva pod visokim pritiskom iz ispuha kompresora, kondenzira je u tekućinu i odbacuje toplinu okolnom zraku. Nema rashladnog tornja, nema petlje rashladne vode i nema doziranja kemikalija. U normalnom radu, strana postrojenja koja odbija toplinu ne troši vodu. Ta jedina činjenica mijenja razgovor s regulatorima, zajmodavcima i timovima za održivost.
Inženjerski kompromis jednako je stvaran kao i ušteda vode. Hlađenje zrakom reagira na temperaturu suhog termometra, tako da poslijepodne na 40°C tlak kondenzacije raste i snaga kompresora slijedi. Toranj s vodenim hlađenjem prati uvjete mokrog termometra i često u tom trenutku daje niži uzgon, ali usporedba je rijetko tako jednostrana kao što to sugerira jedan vršni sat. Tijekom vrućih, vlažnih dana toranj se također degradira, a kada se računa cijela godina - noći, zime i mnogi sati ispod predviđenog ambijenta - postrojenje hlađeno zrakom značajno smanjuje jaz. Dodajte pročišćavanje vode, dopuštenje za ispuštanje i održavanje tornja u knjigu, a zračno hlađenje često daje bolji ukupni trošak vlasništva tijekom dugog životnog vijeka imovine.
| Razmatranje | Kondenzator hlađen zrakom | Vodeno hlađena petlja tornja |
|---|---|---|
| Potrošnja vode | Nula u normalnom radu | Kontinuirano šminkanje i feniranje |
| Kemijski tretman | Nije potrebno | Biocidi i inhibitori kamenca |
| Učinkovitost u vršnim satima | Niže za ekstremno vrućih dana | Viša u vršnim uvjetima vlažnog termometra |
| Godišnje održavanje | Čišćenje zavojnice i provjere ventilatora | Voda, punjenje, održavanje bazena i ventilatora |
| Dopuštanje složenosti | Niže, bez ispuštanja vode | Vodna prava i dozvole za ispuštanje |
| Ponašanje po hladnom vremenu | Pogodan za slobodno hlađenje | Potrebna zaštita od smrzavanja |
| Otisak objekta | Veći otvoreni prostor | Kompaktan, s pumpom i cijevima |
Dizajnerske odluke koje definiraju izvedbu u stvarnom svijetu
Nakon što se odabere ruta sa zračnim hlađenjem, stvarna izvedba određena je nekoliko odluka. Prvi je kondenzatorski split—temperaturna razlika između kondenzacije i ambijentalnog suhog termometra. Čvršća podjela smanjuje snagu kompresora, ali zahtijeva veću zavojnicu i veći protok zraka ventilatora; šira podjela smanjuje hardver i povećava račun za energiju tijekom životnog vijeka imovine. Dobri projekti ocjenjuju oboje u odnosu na stvarni temperaturni profil mjesta.
Budući da podatkovni centri rijetko rade pod punim opterećenjem, arhitektura ventilatora je druga odluka. Kondenzator s elektronički komutiranim ventilatorima ili pogonima s promjenjivom brzinom modulira protok zraka iz sata u sat. U hladnim mjesecima, ista mogućnost upravljanja omogućuje slobodno hlađenje i termosifonske strategije koje dopuštaju rashladnom uređaju da se odmori kada okolni zrak obavi posao.
Projektiranje za jedan najgori postotak godine znači plaćanje za ostalih devedeset i devet. Kondenzator podatkovnog centra treba odabrati iz godišnjeg temperaturnog profila, a ne iz jednog vršnog poslijepodneva.
Treća odluka je plasman. Recirkulacija vrućeg zraka smanjuje performanse: kada usisni zrak dolazi iz ispuha susjedne jedinice, efektivna temperatura okoline raste, kapacitet pada, a kondenzator radi više kako bi postigao manje. Veliko odvajanje, ispravna orijentacija prema prevladavajućim vjetrovima i pažnja prema zidovima i parapetima mjere su učinka, a ne kozmetički detalji.
Info Snaga ventilatora je najveći operativni trošak na zračnoj strani postrojenja. Pri djelomičnom opterećenju, smanjenje brzine ventilatora za 20 posto smanjuje snagu ventilatora za otprilike polovicu.
Određivanje veličine i odabir: gdje projekti uspijevaju ili zastaju
Pogreške u odabiru pojavljuju se u prvoj vrućoj sezoni i ostaju vidljive u svakom energetskom izvješću nakon toga. Disciplinirani proces obično slijedi šest koraka:
- Izradite godišnji temperaturni profil suhog termometra. Maksimalni dizajn je bitan, ali sati djelomičnog opterećenja dominiraju energetskim rezultatom.
- Dogovorite projektiranu temperaturu kondenzacije s dobavljačem rashladnog uređaja, jer svaki izbor kondenzatora utječe na visinu kompresora.
- Provjerite površinu prednje strane zavojnice i protok zraka ventilatora pri proračunskom i djelomičnom opterećenju. Mogućnost smanjivanja je važna jednako kao i vršni kapacitet.
- Uskladite razmak peraja s lokalnom kvalitetom zraka. Gusta peraja izgledaju učinkovito na papiru, ali se prije začepe u prašnjavim okruženjima.
- Rano provjerite akustična ograničenja. Promjer ventilatora i brzina vrha, a ne samo snaga motora, definiraju profil buke.
- Modelirajte protok zraka oko kondenzatora kako biste spriječili recirkulaciju i održali ulazne temperature na ili ispod projektirane vrijednosti.
Za pakirana postrojenja u nižem opsegu kapaciteta, većina ove logike već je ugrađena u jedinicu. Zrakom hlađena kondenzacijska jedinica kombinira kompresor, zavojnicu i niz ventilatora u jednom okviru, što skraćuje dizajn i instalaciju za rubne objekte i modularne IT sobe.
Polu-hermetički kompresor, zrakom hlađena kondenzacijska jedinica (3HP-25HP) Ova zapakirana zrakom hlađena kondenzacijska jedinica odgovara rubnim objektima i modularnim IT sobama u nižem opsegu kapaciteta, nudeći kompaktan, zaštićeni dizajn s više opcija rashladnog sredstva i integriranim sigurnosnim komponentama za pojednostavljeno održavanje. Pogledajte proizvod → Upozorenje Pogreške u postavljanju ne mogu se ispraviti s više navijača. Držite se preporučenog razmaka zavojnice i izbjegavajte udubljenje kondenzatora gdje se plutajući ispuh uvlači natrag u jedinicu.
Pouzdanost, održavanje i trošak vlasništva
Priča o održavanju je mjesto gdje zrakom hlađeni sustavi tiho pobjeđuju. Ne postoji režim obrade vode, nema čišćenja bazena, nema inspekcije eliminatora nanosa, nema upravljanja legionelom i nema zaštite od smrzavanja za vodove. Rutina prelazi na jednostavnije discipline:
- Očistite ili pregledajte rebra zavojnice u skladu s lokalnom stopom onečišćenja; meko četkanje ili pranje pod niskim pritiskom štiti rubove peraja.
- Provjerite ležajeve ventilatora, napetost remena i struje motora prema rasporedu; neočekivana vibracija uvijek je rani signal.
- Pratite punjenje rashladnog sredstva kroz pothlađivanje i performanse kondenzatora; prljav ili malo napunjen sustav se povlači mnogo prije nego što otkaže.
- Kontrolirajte postavke kontrole i senzore kako bi načini promjenjive brzine i slobodnog hlađenja ostali aktivni umjesto da se tiho vraćaju na konstantnu brzinu.
Operativne prednosti povećavaju se tijekom vremena. Postrojenje bez kemijskih bačvi, vodova za ispuhivanje i vodomjera jednostavnije je za rukovanje, sigurnije je za tehničare i lakše ga je proširiti kada podatkovni centar raste.
Uspjeh U umjerenim klimatskim uvjetima, dobro specificirani zrakom hlađeni kondenzator može dostići učinkovitost vodeno hlađenog tornja tijekom većine radnih sati—a pritom ne troši vodu tijekom normalnog rada.
Jednom instalirana, dugoročna pouzdanost ovisi o rutinskoj disciplini. Slijedeći dosljedan prakse održavanja zrakom hlađenog kondenzatora —čišćenje zavojnice, provjere ventilatora i provjera kontrole—osigurava više vremena neprekidnog rada od bilo koje sheme redundancije dodane kasnije.
opasnost Kardinalna pogreška je određivanje veličine samo s ljetnog vrhunca. Kada se zanemari godišnja raspodjela suhe sijalice, biljka je prevelika, premala ili loše usklađena veći dio godine, a njeno kasnije popravljanje košta mnogo puta više od prave analize.
Usklađivanje kondenzatora s cijelim rashladnim postrojenjem
Kondenzator hlađen zrakom ne radi sam. Njegov kapacitet, stupanj i upravljačka logika moraju biti usklađeni s radnom kartom rashladnog uređaja, punjenjem rashladnog sredstva i profilom opterećenja postrojenja. U skupinama s više kondenzatora, regulator sekvence trebao bi ravnomjerno raspodijeliti vrijeme rada i pozivati samo zavojnice potrebne pri djelomičnom opterećenju, tako da svaka jedinica radi blizu svog optimalnog rada umjesto da svaka jedinica kruži s malim opterećenjem.
Za projekte koji nadilaze pakete, isti principi se povećavaju. Vijčane kondenzacijske jedinice donose pakiranu filozofiju do većih kapaciteta, povezujući kompresor i zrakom hlađeni odvod topline za objekte koji konsolidiraju nekoliko IT prostorija u jedno središnje postrojenje.
Vijčana kondenzacijska jedinica Za centralna postrojenja koja konsolidiraju više IT soba, ova kondenzacijska jedinica vijčanog tipa proširuje zrakom hlađeno odbacivanje topline na veće kapacitete. Nudi prilagodbu energije na više razina, dodatne ekonomizatore i inteligentne kontrole za pouzdan rad bez vode. Pogledajte proizvod → Zračno hlađena presuda
Kondenzatori hlađeni zrakom nisu univerzalna zamjena za odvod topline s vodene strane i nijedan odgovoran inženjerski tim ne bi tvrdio suprotno. No, računica se pomakla u njihovu korist. Za podatkovne centre, gdje su vrijeme neprekidnog rada, rizik od vode i operativni troškovi egzistencijalni problemi, mogućnost odbijanja topline bez kontinuirane opskrbe vodom strukturalna je prednost. Tehnologija je zrela, izvedba je predvidljiva, a lista referentnih instalacija raste svake godine.
Za timove koji ocjenjuju novi ili prošireni objekt, početna točka je jednostavna: modelirajte godišnji ambijentalni profil, usporedite ukupne troškove vlasništva tijekom najmanje deset godina i posjetite referentno postrojenje koje je koristilo hlađenje zrakom tijekom nekoliko ljeta. Pitanje više nije mogu li zrakom hlađeni kondenzatori podnijeti zadatak podatkovnog centra; to je koliko brzo ostatak industrije sustiže operatere koji su već izvršili promjenu. Ako ste u toj fazi, usporedite svoje mogućnosti odbijanja topline s našim inženjerskim timom i pretvorite analizu u specifikaciju.
