Almacenamiento de Agua de Condensador en Sistemas de Enfriamiento de Centros de Datos
Creado Hoy
Almacenamiento de agua de condensador en sistemas de enfriamiento de centros de datos
El agua de condensación es el inventario de trabajo de un circuito de rechazo de calor de un centro de datos, no una reserva. Circula entre el condensador del enfriador, la torre de enfriamiento y la bomba de la torre, y el volumen que debe mantenerse está determinado por cómo se opera ese circuito: por la retención del lado del agua que el bucle necesita para transferir calor, por el colchón que los controles utilizan entre el enfriador y la torre, y por la concentración que permite la química del agua. No se dimensiona en función de un caudal contra incendios, una duración de llenado o un objetivo de resiliencia, porque ninguna de esas condiciones existe en este lado de la planta. El segundo punto se deriva del primero. La misma agua pasa continuamente por el enfriador y por la torre, por lo que transporta calor consigo y se concentra en la torre, lo que significa que el circuito funciona más caliente y químicamente más agresivo que el lado de agua de reposición que lo alimenta. Por lo tanto, las decisiones sobre materiales y tratamiento tienen más peso aquí que en el lado de reposición, y un almacenamiento especificado como reserva tiende a producir un gran volumen de agua caliente que nadie controla, como se detalla para el tanque de almacenamiento de agua de condensación en centros de datos.
Dónde se ubica el agua de condensador en la planta
El agua del condensador entra en la carcasa del condensador, cede su calor al refrigerante y sale más fría de lo que entró pero aún caliente, muy por encima de la temperatura del lado del agua enfriada. De esa descripción se derivan dos hechos, y son la base de todo lo demás en este artículo: el agua está continuamente en movimiento y se concentra continuamente en la torre por la que pasa. Cuando la planta utiliza una fuente de paso único o un intercambiador de calor seco, el circuito tiene una carga menor, pero las mismas cuestiones de inventario, química y material aún deben responderse, porque el almacenamiento es un componente de los datos del tanque de almacenamiento de agua del condensador del centro de datos.
El agua de condensador no es reposición, almacenamiento de agua de enfriamiento ni recuperación de condensado
Cuatro funciones se confunden en los documentos de licitación porque las cuatro se denominan tanques de agua y las cuatro se encuentran en la misma planta. El agua del condensador no es ninguna de las tres: es el fluido con el que operan el condensador y la torre, y no se consume ni se retiene ante una interrupción. Una reserva de reposición se dimensiona mediante un balance hídrico multiplicado por un período de interrupción y se mantiene fría y en buen estado. Un almacén de agua del condensador se dimensiona según el comportamiento del circuito y se mantiene caliente y químicamente concentrado en servicio continuo, por lo que sus requisitos de material y tratamiento son más estrictos que los de un tanque de almacenamiento de agua del condensador para centro de datos.
Función | Para qué sirve el volumen | Dónde se ubica | Qué determina su tamaño |
Agua de aporte | Repone las pérdidas de la torre | En la línea de tratamiento y llenado | Balance de evaporación, arrastre y purga |
Almacenamiento de agua de enfriamiento | Sobrevive a una interrupción del suministro | En la línea de reposición | Balance de agua multiplicado por un período de interrupción |
Recuperación de condensado | Recoge una corriente de residuos | En la etapa de vapor o evaporación | Tasa de producción de condensado e intervalo de recolección |
Agua de condensador | Transfiere calor del enfriador a la torre | En el circuito de rechazo de calor | Retención del circuito, margen de control y límites químicos |
El circuito de rechazo de calor y su inventario operativo
El inventario que debe circular por el circuito es la retención del lado del agua del propio bucle: las carcasas y los colectores del condensador, la balsa de la torre y las tuberías y válvulas entre ellos. La característica que determina si el búfer funciona es la relación entre el caudal circulante y el volumen de almacenamiento: cuando el caudal es muchas veces el volumen, el almacén se renueva repetidamente en una hora y su temperatura sigue al circuito en lugar de mantener una temperatura propia. El mismo tanque en el mismo bucle cambia completamente de carácter con un cambio en el régimen de caudal, por lo que ambos deben escribirse juntos, como se detalla para los datos del centro de datos del tanque de almacenamiento de agua del condensador.
· La retención del bucle se corrige mediante tuberías y equipos; el almacenamiento es la parte variable, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Un almacenamiento de amortiguación se dimensiona únicamente en función de un objetivo de control, como limitar un escalón de carga, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Un multiplicador de circulación alto significa que el almacenamiento sigue la temperatura del circuito en lugar de mantenerla, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· El muestreo y la sedimentación necesitan una zona de bajo caudal, lo que entra en conflicto con un almacenamiento de alto recambio, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Los caudales de arranque y parada no son caudales en régimen estacionario y a menudo son el caso determinante, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
Dimensionamiento del volumen útil según el comportamiento del circuito
El método se deriva de lo que la tienda tiene que hacer, y no es el cálculo de reserva utilizado en otras partes del sitio. El primer paso es el inventario fijo: la retención del lado del agua de las carcasas del condensador, la balsa de la torre y la tubería de conexión, ninguno de los cuales es opcional. El segundo paso es el requisito de amortiguación, expresado como una excursión de temperatura permitida frente a un escalón de carga declarado y una duración declarada. El tercer paso es la verificación química, que pregunta qué concentración alcanza la torre con ese inventario y si el revestimiento y el programa de tratamiento pueden soportarla. Un cálculo real sustituye los datos del centro de datos del tanque de almacenamiento de agua del condensador.
Término de dimensionamiento | Entrada ilustrativa | Cómo se utiliza |
Caudal de agua de condensación | 3.000 m3/h | Convierte un escalón de carga en un caudal másico |
Paso de carga | 15 por ciento del caudal del condensador | Define el calor que debe absorber el almacenamiento |
Duración del paso | 10 minutos | Convierte el caudal en un volumen de agua desplazada |
Aumento de temperatura del condensador | 5 K | Convierte el caudal en calor a absorber |
Excursión permitida del almacenamiento | 1,0 K | Convierte el calor absorbido en volumen de almacenamiento |
Volumen de almacenamiento resultante | Aproximadamente 375 m3 | Volumen de amortiguación antes de la retención fija |
Retención fija del circuito | Aproximadamente 140 m3 | Carcasas, balsa de la torre y tuberías |
Calidad y corrosión del agua del circuito cálido
Debido a que el agua está caliente, aireada y concentrada al mismo tiempo, el circuito se encuentra en la combinación más agresiva que puede alcanzar, y el almacenamiento mantiene esa combinación durante más tiempo. La consecuencia práctica es que la condición del recubrimiento se verifica con más frecuencia aquí que en un circuito frío, y que el acceso para inspección importa más de lo que importa en un tanque frío. En un tanque de acero con revestimiento, un defecto en el recubrimiento en un circuito caliente y concentrado socavará y ampollará más rápidamente que el mismo defecto en un tanque potable frío, por lo que el procedimiento de detección y reparación de defectos debe ser más riguroso en lugar de meramente más frecuente, como se detalla para los datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación del centro de datos.
· El oxígeno disuelto se repone en la torre y en cada superficie expuesta del circuito, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· La velocidad de corrosión aumenta con la temperatura; el extremo cálido del circuito determina la exigencia del revestimiento, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· La concentración eleva el cloruro y el sulfato, que es lo que ataca al acero inoxidable, como se detalla para el centro de datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· El ataque bajo depósito es el modo de fallo habitual en circuitos cálidos y concentrados, como se detalla para el centro de datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Los pares galvánicos en accesorios y soportes de materiales distintos añaden un mecanismo de ataque local, como se detalla para el centro de datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· El agua caliente retiene menos oxígeno, por lo que el ciclado húmedo-seco en el espacio de vapor sigue siendo importante, como se detalla para el centro de datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación.
Concentración, purga y la decisión de tratamiento
A medida que la torre evapora agua limpia, los sólidos disueltos en el agua restante se concentran, y la única forma de mantenerlos estables es eliminar agua al mismo ritmo. Aumentar los ciclos reduce la purga y, por lo tanto, el consumo de agua y la descarga, pero eleva la concentración que todo el circuito debe soportar, incluido el almacenamiento. Aquí es donde un gran volumen de agua caliente concentrada que reposa en un tanque revestido se convierte en una carga en lugar de un activo, porque en él se acumulan depósitos, pilas de concentración y productos de corrosión. El tratamiento para este circuito, en consecuencia, no es un único producto químico para el tanque de almacenamiento de agua de condensación de un centro de datos.
Disposición y bombeo alrededor del almacenamiento
Un tanque instalado lejos de la torre o del enfriador añade recorrido de tubería que incrementa la ganancia de calor y la cabeza de bombeo, y añade un volumen de agua a una temperatura diferente del resto del circuito, lo que anula la mezcla que el almacenamiento existe para proporcionar. El bombeo debe organizarse de modo que el almacenamiento no pueda quedar aislado con agua en su interior, que el circuito no pueda vaciarse de vuelta a través del tanque de una manera que atrape aire, y que no se cree ninguna bolsa de bajo caudal. Las secciones en paralelo necesitan una conmutación que deje una sección aislada sin reducir el caudal del circuito, y ese aislamiento tiene que ser para datos del centro de datos del tanque de almacenamiento de agua del condensador
· Ubique el almacenamiento junto a la torre o al enfriador, no al otro lado del sitio respecto a ambos, como se detalla para el centro de datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Minimizar la tubería de conexión para que el almacenamiento se mezcle con el circuito en lugar de quedarse rezagado, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Proporcionar una ruta de drenaje para que una sección pueda vaciarse para inspección sin detener la planta, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Disponer la conmutación para que una sección pueda aislarse mientras el circuito mantiene su caudal, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Utilizar una disposición de bombas que evite la acumulación de aire y las bolsas de bajo caudal en el almacenamiento, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
Materiales para un circuito cálido, y el riesgo de congelación de un gran inventario cálido
El acero galvanizado es la opción que se elige con mayor frecuencia por la razón equivocada: la capa de zinc debe permanecer activa, y el extremo caliente de un circuito de condensador generalmente está fuera del rango en el que el zinc mantiene el ritmo del acero base. Un almacén de agua de condensador es la masa de agua más grande del sitio, pero no es una masa de agua cálida en invierno: con la planta apagada y la balsa de la torre a temperatura ambiente, un almacén en un recinto sin calefacción se acerca a la congelación durante una parada prolongada, y un almacén congelado en un tanque de acero atornillado deforma los paneles y puede abrir las juntas, como se detalla para los datos del tanque de almacenamiento de agua de condensador del centro de datos.
Acoplamiento con la configuración de torre y condensador, y la lista de verificación del almacenamiento
En una disposición de condensadores en paralelo donde los enfriadores comparten una torre, el almacenamiento puede ser compartido o dividido por máquina, y la disposición de aislamiento decide entonces si se puede dar servicio a una máquina mientras las demás funcionan. La especificación debe indicar para qué configuración está redactada, porque el mismo volumen proporciona una redundancia totalmente diferente y un control de tratamiento totalmente diferente en una disposición compartida y en una por máquina. La lista de verificación a continuación es lo que debe contener una consulta sobre almacenamiento de agua de condensación, y cada elemento de la misma es una decisión que alguien tiene que tomar, se escriba o no en algún lugar, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Indique la configuración del circuito: directa, primaria y secundaria, o condensador en paralelo, como se detalla para datos del centro de datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Indique el número de enfriadoras, la capacidad nominal, el caudal del condensador y el aumento de temperatura del condensador, tal como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Indique el tipo de torre, el volumen de la balsa y la temperatura de aproximación de diseño, tal como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Indique los ciclos de concentración y la tasa de purga que acepta el sitio, tal como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Indique la química del agua de reposición entrante y el programa de inhibidores y biocidas, tal como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Indique la función del almacenamiento: amortiguación, desacoplamiento, sedimentación o muestreo, tal como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Indique la temperatura ambiente mínima en invierno y la estrategia anticongelante elegida frente a ella, tal como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
· Indique la disposición de las secciones y la secuencia de aislamiento y conmutación, tal como se detalla para el centro de datos del tanque de almacenamiento de agua del condensador.
Preguntas frecuentes
P1. ¿Dónde se ubica el agua del condensador en la planta?
Entra en la carcasa del condensador, sale más fría pero aún tibia, pasa por la torre de enfriamiento donde el calor se rechaza a la atmósfera, y regresa a través de la bomba de la torre. Un almacenamiento para este servicio pertenece a ese circuito, junto a la torre o al enfriador, en lugar de junto a la planta como una reserva separada mantenida ante una interrupción, como se detalla para el tanque de almacenamiento de agua del condensador en el centro de datos.
P2. ¿En qué se diferencia del agua de reposición, el almacenamiento de agua de enfriamiento y la recuperación de condensado?
El agua de reposición reemplaza lo que la torre pierde por evaporación, arrastre y purga, y el almacenamiento de agua de enfriamiento es la reserva mantenida ante esa pérdida, dimensionada mediante un balance hídrico multiplicado por un período de interrupción. El agua del condensador es el fluido con el que operan el condensador y la torre: no se consume, no se mantiene como reserva para el tanque de almacenamiento de agua del condensador en el centro de datos
P3. ¿Cómo se dimensiona el inventario de trabajo del bucle de rechazo de calor?
En segundo lugar, el requisito de amortiguación, expresado como una excursión de temperatura permitida frente a un escalón de carga y una duración determinados. En tercer lugar, la verificación química, que pregunta qué concentración alcanza la torre con ese inventario y si el revestimiento y el tratamiento pueden soportarla. La relación entre el caudal de circulación y el volumen de almacenamiento decide entonces si el almacenamiento se comporta como un amortiguador o simplemente sigue la temperatura del circuito, como se detalla para los datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación del centro de datos.
P4. ¿Qué problemas de calidad del agua y corrosión surgen en un circuito cálido?
La temperatura establece la velocidad de reacción, el oxígeno disuelto mantiene en funcionamiento la corrosión catódica durante el servicio y la concentración establece la agresividad de la solución. Es de esperar ataque bajo depósitos, tuberculización, ataque por rendija en los soportes y un socavamiento más rápido de cualquier discontinuidad del recubrimiento, por lo que el acceso para inspección importa más aquí que en un tanque frío, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
P5. ¿Cómo se gestionan la concentración y el purgado?
A medida que la torre evapora agua limpia, los sólidos restantes se concentran, por lo que se necesita un purgado para mantener la cifra estable, y su caudal se deriva de la tasa de evaporación y de los ciclos de concentración aceptados. El tratamiento para este servicio es una combinación de inhibidor, biocida y dispersante formulada según la concentración que la torre alcanza realmente, como se detalla para el centro de datos con tanque de almacenamiento de agua de condensación.
P6. ¿Cómo se disponen el almacén y su bombeo?
El depósito se coloca junto a la torre o al enfriador para que la tubería de conexión sea corta, ya que los tramos largos añaden ganancia de calor y un volumen de agua que retrasa la temperatura del circuito. El bombeo se dispone de modo que el depósito no pueda quedar aislado con agua en su interior, que no se pueda atrapar aire y que no se cree ninguna zona de bajo caudal, tal como se detalla para los datos del centro de datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación.
P7. ¿Qué materiales son adecuados para un circuito cálido?
El esmalte vítreo sobre acero es adecuado para un circuito de condensación de bucle cerrado con una química de circulación normal, con un rango químico de aproximadamente pH 3 a 11 y una vida útil de al menos treinta años. La resina epoxi curada por fusión es la alternativa para aguas más agresivas, limitada por la temperatura nominal continua del polímero más que por su resistencia química, tal como se detalla para los datos del centro de datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación.
P8. ¿Por qué un clima frío requiere especial atención en este aspecto?
Con la planta apagada y el tanque de la torre a temperatura ambiente, un gran almacenamiento dentro de un recinto sin calefacción se acerca a la congelación durante una parada prolongada, y un almacenamiento congelado en un tanque de acero atornillado deforma los paneles y puede abrir las juntas. La estrategia debe elegirse deliberadamente: mantener el circuito en circulación, drenar el almacenamiento y su tubería para datos del centro de datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación
P9. ¿Cómo se acopla con la configuración de la torre y el condensador?
En una disposición primaria y secundaria, los dos lados tienen químicas separadas y el almacenamiento pertenece al lado al que sirve. En una disposición de condensador en paralelo, el almacenamiento puede ser compartido o dividido por máquina, y la disposición de aislamiento decide entonces si se puede dar servicio a una máquina mientras las demás funcionan, como se detalla para datos del centro de datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación.
El almacenamiento de agua de condensación es una decisión de circuito, no una decisión de reserva. El volumen se establece por la retención de agua del circuito, por el margen de control que necesitan los controles del enfriador y de la torre, y por la concentración que el sitio acepta en el balance de la torre. Lo que hace que el servicio sea diferente del lado de reposición no es el tamaño sino la condición: cálida, aireada y concentrada al mismo tiempo, por lo que la especificación del revestimiento, el programa de tratamiento y el acceso de inspección tienen más peso aquí que en cualquier otro lugar. La especificación debe indicar la concentración y la temperatura, porque un revestimiento elegido por el nombre del agua en lugar de por su química falla primero en el almacén. La estrategia de congelación invernal para un gran inventario debe decidirse en el plano, porque el almacén queda a temperatura ambiente cuando la planta está apagada, como se detalla para el tanque de almacenamiento de agua de condensación en centros de datos.
Hable con un ingeniero
Para una consulta sobre almacenamiento de agua de condensación, envíe la configuración del circuito, el número y la capacidad de los enfriadores, el caudal de agua de condensación y el aumento de temperatura del condensador, el tipo de torre y el volumen de la balsa, la química del agua de reposición entrante y los ciclos de concentración que acepta la instalación, el programa de inhibidores y biocidas, la función del depósito, la disposición de las secciones y la temperatura ambiente mínima invernal teniendo en cuenta la estrategia antirretorno. Devolveremos un estudio de dimensionamiento que muestre la retención fija del circuito, el volumen de amortiguación frente a un escalón de carga declarado y el inventario total resultante, una especificación de revestimiento redactada en función de la química y la temperatura del circuito, un esquema de disposición y bombeo con la secuencia de aislamiento, y un calendario de puesta en marcha e inspección para el depósito, con el detalle correspondiente a los datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación para centros de datos.
Acerca de Center Enamel
Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) es un fabricante profesional dedicado al diseño y fabricación de tanques de almacenamiento atornillados desde 2008. La gama de productos incluye tanques de vidrio fundido a acero (GFS), tanques de epoxi unido por fusión (FBE), tanques de acero inoxidable, tanques de acero galvanizado y cúpulas geodésicas de aluminio, junto con soporte técnico EPC y accesorios para tanques. La producción se realiza bajo ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001, y la gama de productos está certificada según NSF/ANSI 61, WRAS, CE y EN 1090, ISO 28765, AWWA D103-09 y NFPA donde la aplicación lo requiera. La empresa posee cerca de 200 patentes de esmaltado, opera una base de producción de 150.000 m2, produce aproximadamente 300.000 placas de acero recubiertas de esmalte al año, ha completado más de 30.000 proyectos instalados y ha enviado tanques a más de 100 países. La capacidad de diseño de ingeniería cubre volúmenes de tanques de hasta 60.000 m3, según se detalla para los datos del tanque de almacenamiento de agua de condensación del centro de datos.
WhatsApp