مخزن ذخیره آب مرکز داده: طراحی ذخیره‌سازی چندمنظوره و افزونگی
ساخته شده در امروز
مخزن ذخیره آب مرکز داده: طراحی ذخیره‌سازی چندسرویسه و افزونگی
مخزن ذخیره آب یک مرکز داده که بیش از یک وظیفه را انجام می‌دهد، پیش از نیاز به حجم اضافی، نیازمند جداسازی فیزیکی بین وظایف است. ذخیره آتش‌نشانی، آب جبرانی فرآیند و خنک‌کاری اضطراری قواعد کمی متفاوت، زمان‌های پاسخ متفاوت و خطرات آلودگی متفاوتی دارند، بنابراین منطقه‌بندی با خروجی‌های مستقل و کنترل سطح به‌ازای هر منطقه مانع از آن می‌شود که یک سرویس آب را از دیگری بدزدد. سپس افزونگی به‌صورت مخازن موازی با خروجی‌های قابل جداسازی اضافه می‌شود، تا یک خط بتواند از سرویس خارج شود بدون آنکه هرگز از نیروگاه خواسته شود روی یک مسیر واحد کار کند.
آب مصرفی نیروگاه در یک مرکز داده به طور همزمان از چند جهت تأمین می‌شود: آب جبرانی برای مدارهای بسته، ذخیره برای سیستم آتش‌نشانی، و ذخیره‌ای که اجازه می‌دهد نیروگاه خنک‌کننده پس از قطع برق یا از کار افتادن چیلر برای مدتی کار کند. هر یک از این‌ها به حجم نیاز دارند و هر یک به دلیلی متفاوت، به همین دلیل است که مسئله ذخیره‌سازی به ندرت ساده باقی می‌ماند وقتی مخزن آتش‌نشانی و مخزن خنک‌کننده روی یک دال با هم تلاقی می‌کنند.
نتیجه معمول یک مخزن مشترک با یک کنترل سطح واحد است، که تا زمانی کار می‌کند که یک رویداد همزمان از دو سرویس درخواست آب کند، در این نقطه مخزن بر اساس موقعیت شیر تصمیم می‌گیرد نه بر اساس طراحی. نتیجه دیگر تدارک بیش از حد است، یک مخزن تمام‌اندازه دوم برای هر وظیفه، فولاد و فونداسیون بیشتر از آنچه سایت می‌تواند جای دهد.
این مقاله منطق تخصیص یک مخزن ذخیره آب مرکز داده را که به بیش از یک وظیفه خدمت می‌کند، نحوه منطقه‌بندی یک مخزن واحد در جایی که اشتراک‌گذاری قابل قبول است، و نحوه ایجاد افزونگی در یک آرایش موازی که هنوز می‌توان بدون خاموشی کامل آن را نگهداری کرد، تشریح می‌کند.
کدام سرویس‌ها می‌توانند یک مخزن را به اشتراک بگذارند
اشتراک‌گذاری بین سرویس‌هایی با نیازهای کیفی آب یکسان و زمان پاسخ یکسان منطقی است. اشتراک‌گذاری بین سرویس‌هایی با قوانین کیفی متفاوت یا اولویت متضاد مشکل‌ساز است.
· آب جبرانی فرآیند و شستشوی اداری به خوبی با هم شریک می‌شوند: شیمی یکسان، تقاضای قابل پیش‌بینی، بدون زمان پیش‌هشدار اضطراری.
· ذخیره آتش‌نشانی کلاس متفاوتی است. مقدار آن توسط طراحی حفاظتی تعیین می‌شود و برداشت آن در یک رویداد واحد اتفاق می‌افتد، بنابراین مخلوط کردن آن با یک سرویس روزانه خطر مصرف بی‌صدای ذخیره را قبل از آن رویداد به همراه دارد.
· ذخیره خنک‌کننده اضطراری از نظر کیفیت به مدار بسته نزدیک‌تر است و اندازه آن بر اساس زمان اجرا و نه یک فرمول ثابت تعیین می‌شود. خطر اتصال متقاطع همچنان وجود دارد: یک خروجی که هم به پمپ آتش‌نشانی و هم به پمپ خنک‌کننده سرویس می‌دهد، باعث می‌شود موقعیت یک شیر تعیین کند که کدام وظیفه ابتدا انجام شود.
برای یک مخزن ذخیره آب مرکز داده، آزمون عملی ساده است: اگر دو سرویس نتوانند از طریق کنتورهای جداگانه به پمپ‌های مجزا ردیابی شوند، طراحی هنوز کامل نشده است. جایی که دو وظیفه از یک مخزن تغذیه می‌شوند، خروجی سرویس با اولویت پایین‌تر باید روی شاخه‌ای باشد که قابل بستن است، و آن شاخه نیاز به یک شیر یک‌طرفه دارد تا از جریان معکوس فشار که آب را بین وظایف جابه‌جا می‌کند جلوگیری شود.
تقسیم‌بندی داخل یک مخزن مشترک
جایی که اشتراک‌گذاری پذیرفته می‌شود، مخزن باید تقسیم شود نه اینکه صرفاً چندسرویسی اعلام گردد.
· تقسیم فیزیکی. یک دیوار جداکننده با کف آب‌بند دو توده آب را فراهم می‌کند که در فونداسیون مشترک‌اند اما سطح یکسان ندارند، هر کدام با خروجی، تخلیه و هواکش مخصوص به خود.
· کنترل سطح مستقل. هر ناحیه فرستنده خود را دارد، بنابراین ذخیره اضطراری نمی‌تواند توسط یک چرخه جبران عادی در ناحیه دیگر تخلیه شود.
· مسیرهای سرریز جداگانه. یک سرریز مشترک می‌تواند در هنگام افزایش ناگهانی در جای دیگر، ذخیره را به فاضلاب تخلیه کند، بنابراین سرریزها برای هر ناحیه جداگانه هستند.
· دسترسی برای بازرسی. یک پارتیشن ورود به مخزن را دشوارتر می‌کند، بنابراین بازشوهای دسترسی در هر دو طرف باید در طراحی گنجانده شوند نه اینکه بعداً به عنوان مصالحه اضافه شوند.
ناحیه‌های پارتیشن‌بندی‌شده داستان فشار را نیز تغییر می‌دهند: دو محفظه در سطوح مختلف دو ارتفاع استاتیک بر روی یک پوسته هستند، و یک ناحیه اضطراری پر نباید ارتفاع خود را به ناحیه‌ای که آب مصرف می‌کند تحمیل کند. یک مخزن ذخیره آب مرکز داده مشترک در آنجا به یک گروه مخزن کوچک تبدیل می‌شود، و جزئیات پوسته باید این را نشان دهند.
افزونگی با مخازن موازی
افزونگی در ذخیره‌سازی معمولاً ساده‌تر از افزونگی در پمپ‌ها است: دو مخزن، که هر کدام قادر به نگهداری حجم مورد نیاز باشند، به گونه‌ای متصل می‌شوند که هر یک بتواند مدار را در حالی که دیگری خارج از سرویس است، تغذیه کند.
انتخاب طراحی | مسیر واحد | مسیر افزونه |
تعداد مخزن | یک مخزن برای همه وظایف | دو یا چند مخزن در گروه‌های موازی |
جداسازی | هیچ وضعیت شیری برای مدیریت وجود ندارد | هر خروجی برای تعمیر و نگهداری قابل جداسازی است |
حالت خرابی | از دست دادن کل ذخیره | از دست دادن تنها یک خط |
تعمیر و نگهداری | خارج بودن مخزن از سرویس به معنای عدم وجود ذخیره است | یک خط قابل سرویس است در حالی که خط دیگر ذخیره را نگه می‌دارد |
لوله‌کشی | اتصال مستقیم به یک هدر مشترک | هدر با شیرهای اتصال و شیرهای یک‌طرفه |
قاعده عملیاتی پشت آن جدول این است که یک آرایش افزونه تنها زمانی افزونه محسوب می‌شود که جداسازی پیش از رویدادی که از آن محافظت می‌کند قابل دسترسی باشد، بنابراین شیرهای جداکننده در مسیر تعمیر و نگهداری روتین قرار می‌گیرند نه پشت اتاق پمپ.
· تعداد و گروه‌بندی مخزن. دو مخزن با نصف حجم مورد نیاز، یا یک مخزن تمام‌حجم به‌همراه یک بافر کوچک‌تر، مناسب مساحت‌های مختلف سایت هستند. حجمی که باید دوام بیاورد از بدترین رویداد قابل قبول پیروی می‌کند، نه از میانگین.
· منطق اتصال متقابل. یک اتصال متقابل معمولاً بسته امکان تحویل را فراهم می‌کند؛ یک اتصال معمولاً باز امکان تخلیه یک قطار را بدون جدا کردن مدار می‌دهد. وضعیت انتخاب‌شده به منطق توالی تعلق دارد.
· آرایش پرکردن. هر قطار به مسیر پرکردن خود نیاز دارد، بنابراین قطار دوم به پر بودن قطار اول وابسته نیست.
· باندهای سطح و هشدار. با دو قطار، کنترل سطح بین آن‌ها جابه‌جا می‌شود و نقاط جابه‌جایی نباید هر دو داخل باند هشدار پایین قرار گیرند.
رابط‌های آب آتش‌نشانی و خنک‌کننده اضطراری
رابط بین ذخیره آتش‌نشانی و ذخیره خنک‌کننده جایی است که بیشتر طراحی‌های ذخیره‌سازی چندسرویسی تصمیم‌گیری می‌شوند، یا به سمت جداسازی یا به سمت یک بدنه مشترک با کنترل واضح.
· جداسازی به‌صورت پیش‌فرض. جایی که قوانین حفاظتی قابل اجرا مقدار ذخیره آتش‌نشانی را تعریف می‌کنند، آن مقدار در ترتیب ذخیره‌سازی در دسترس و قابل شناسایی باقی می‌ماند.
· تغییر وظیفه. یک بدنه مشترک نیاز به یک تغییر وظیفه تعریف‌شده دارد: کدام پمپ ابتدا شروع می‌شود، در چه سطحی، و چه کسی مطلع می‌شود. تغییر وظیفه مستندنشده یک مخزن مشترک را در طول یک حادثه به یک مشاجره تبدیل می‌کند.
· منبع آب‌بندی و اقلیم. هر دو وظیفه از یک منبع تغذیه می‌کنند، بنابراین اگر منبع از کار بیفتد، هر دو خط تخلیه می‌شوند و افزونگی سطح مخزن به‌تنهایی کافی نیست. یک مخزن بیرونی بدون گرمایش که ذخیره آتش‌نشانی را نگه می‌دارد، additionally به یک جزئیات تخلیه یا گرمایش نیاز دارد، و ذخیره خنک‌کننده اضطراری به همان توجه نیاز دارد به یک دلیل دیگر: آب آماده‌به‌کار گرم ارزش کمتری از آب آماده‌به‌کار سرد دارد.
برای مخزن ذخیره آب مرکز داده، وظیفه خنک‌کننده اضطراری همان است که اغلب دیرتر اضافه می‌شود، زیرا به محاسبه زمان اجرا بستگی دارد نه به کد حفاظتی. اضافه کردن آن در مراحل بعدی معمولاً به معنای افزودن یک خروجی دوم، یک باند سطح دوم و احتمالاً یک خط دوم است، که تصمیم‌گیری درباره آن هنگام مشخصات‌دهی مخزن بسیار ارزان‌تر تمام می‌شود.
مشخصات فنی
آیتم | مقدار یا گزینه معمول | دلیل مشخص‌شدن |
تخصیص وظیفه | مناطق جداگانه یا خطوط جداگانه برای هر وظیفه | تعارضات اولویت و جداسازی کیفیت |
حجم ذخیره آتش‌نشانی | طبق طراحی حفاظتی قابل اجرا | تعریف‌شده توسط محدوده حفاظت، نه با تخمین |
حجم خنک‌کاری اضطراری | بر اساس زمان کارکرد مورد نیاز و تقاضای مدار | تعیین آب سرد قابل استفاده در ΔT طراحی |
تقسیم‌بندی منطقه | پارتیشن پایین آب‌بند، خروجی و تخلیه مستقل | مانع از تخلیه یک وظیفه توسط وظیفه دیگر می‌شود |
کنترل سطح | ترانسمیتر هر منطقه با آلارم‌های بالا و پایین | جایگزین یک نقطه تنظیم مشترک واحد می‌شود |
اتصال متقابل | معمولاً باز یا معمولاً بسته، با شیرهای یک‌طرفه | رفتار تحویل را تعریف می‌کند |
اتصال جبران‌کننده | مسیر پرکننده مستقل به هر خط | وابستگی بین خطوط را حذف می‌کند |
دریچه هوا، سرریز و دسترسی | برای هر منطقه، به‌علاوه ورود به هر منطقه و یک کف قابل بازرسی | از شستشوی ذخیره جلوگیری می‌کند، بازرسی را ممکن می‌سازد |
گنبد یا پوشش | گنبد آلومینیومی، پوشش پیچ‌شده یا بالای باز | دسترسی تعمیر و نگهداری و محافظت در برابر آب و هوا |
مطالعه موردی
تحویل چندمخزنی مخازن پیچ‌ومهره‌ای بزرگ‌قطر به خدمات فاضلاب شهری نشان می‌دهد که چگونه یک گروه مخزن تکراری در یک سایت برنامه‌ریزی، پر و راه‌اندازی می‌شود.
خلاصه مورد پروژه
پروژه | محصول | ظرفیت | ابعاد | تکمیل |
فاضلاب شهری سیچوان، چین | مخزن GFS | ۱۷٬۴۲۰ مترمکعب در ۱۰ مخزن | طبق محدوده پروژه | ۲۰۲۳-۲۰۲۴ |
فاضلاب شهری جیانگسو، چین | مخزن GFS | ۴,۰۹۳ متر مکعب در ۲ مخزن | طبق محدوده پروژه | ۲۰۲۳-۲۰۲۴ |
در حالی که پروژه‌های مرجع تحویل‌شده ما در بخش آب و فاضلاب شامل محدوده‌های فوق هستند، محدوده TES مرکز داده با همان استانداردها مهندسی می‌شود.
توانمندی مهندسی Center Enamel
سنتر انامل (شرکت فناوری شيجياژوانگ ژنگژونگ) از سال ۲۰۰۸ مخازن ذخیره‌سازی پیچ‌ومهره‌ای را طراحی و تولید کرده است. این شرکت به‌عنوان نخستین تولیدکننده مخازن شیشه-ذوب‌شده-به-فولاد (GFS) در چین، نزدیک به ۲۰۰ اختراع مرتبط با انامل دارد، سالانه حدود ۳۰۰,۰۰۰ ورق فولادی پوشش‌داده‌شده با انامل تولید می‌کند، بیش از ۳۰,۰۰۰ پروژه نصب‌شده را به انجام رسانده و مخازن خود را به بیش از ۱۰۰ کشور عرضه می‌کند. پایگاه تولید جدید به مساحت ۱۵۰,۰۰۰ مترمربع برای افزایش ظرفیت تولید اضافه شد و مخازن تک تا ظرفیت ۶۰,۰۰۰ مترمکعب عرضه می‌شوند. تولید تحت استانداردهای ISO 9001 و ISO 45001 انجام می‌شود، با گواهینامه‌های محصول شامل NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI و EUROCODE، و طراحی با ارجاع به AWWA D103-09، AWWA C550 و NFPA در مواردی که کاربرد ایجاب می‌کند.
وظایف مشترک و محفظه بالایی
· یک مخزن فیزیکی واحد می‌تواند در زمان‌های مختلف روز وظایف تنظیم‌شده را انجام دهد اگر ورودی‌ها، خروجی‌ها و منطق سطح جدا باشند، که اینگونه آب جبرانی فرآیند، ذخیره آتش‌نشانی و خنک‌کاری اضطراری یک ردپای واحد را به اشتراک می‌گذارند.
· گنبد آلومینیومی یا پوشش‌های تخت آب باران و زباله را از مخزن مشترک دور نگه می‌دارند و فرکانس بازرسی به ازای هر واحد حجم ذخیره‌شده را کاهش می‌دهند.
· طرح شهرداری سیچوان با ده مخزن به مجموع ۱۷٬۴۲۰ مترمکعب (۲۰۲۴-۰۷) و جفت شهرداری جیانگسو با ۴٬۰۹۳ مترمکعب، بانک‌های چندمخزنی را نشان می‌دهند که در آن چندین وظیفه توسط مالک در برابر اپراتور در یک سایت مدیریت می‌شوند.
سوالات متداول
س۱: آیا یک مخزن واقعاً می‌تواند ذخیره آتش‌نشانی و خنک‌کاری اضطراری را حمل کند؟
A1: می‌تواند، اما فقط با منطقه‌بندی فیزیکی، خروجی‌های جداگانه و کنترل سطح جداگانه. بدون این‌ها، تقاضای جبران روزانه با ذخیره‌ای که قرار بود دست‌نخورده بماند رقابت می‌کند و هر دو وظیفه ناقص می‌مانند.
س2: آیا یک مخزن بزرگ واحد بهتر از دو مخزن کوچک‌تر است؟
پ2: هزینه کمتری در فونداسیون و لوله‌کشی دارد و حجم قابل استفاده بیشتری در هر واحد فولاد نگه می‌دارد، اما هر کار داخلی ذخیره را متوقف می‌کند. دو خط هزینه بیشتری دارد و اجازه می‌دهد یکی سرویس شود در حالی که دیگری آن را نگه می‌دارد.
س۳: حجم خنک‌کننده اضطراری چگونه تخمین زده می‌شود؟
پ۳: از زمان کارکرد و جریان مدار، با تعدیل برای اختلاف دمای قابل استفاده و تلفات حرارتی مخزن. مفروضات باید ثبت شوند تا با رشد بار بتوان عدد را بازبینی کرد.
س۴: اگر مخازن در فضای باز در اقلیم سرد قرار گیرند چه تغییراتی ایجاد می‌شود؟
پ۴: مسیرهای تخلیه و محافظت در برابر یخ‌زدگی برای آب محبوس نیاز به راه‌حل اقلیمی دارند، و ذخیره آتش‌نشانی در مخزن بدون گرمایش رفتار متفاوتی دارد. ذخیره‌سازی در فضای باز همچنین بدنه را بیش از مخزن داخلی تحت چرخه‌های حرارتی قرار می‌دهد.
س۵: آیا مخزن مشترک نیاز به شیرهای یک‌طرفه دارد؟
پ۵: بله، جایی که دو وظیفه روی یک هدر مشترک به هم می‌رسند، شیرهای یک‌طرفه یا شیر دوتایی با بای‌پس مانع از آن می‌شوند که یک سرویس آب را به دیگری براند. این آرایش باید همراه با منطق تغییر وضعیت ترسیم شود.
س۶: چه کسی مقدار ذخیره آتش‌نشانی را تعیین می‌کند؟
A6: طراحی حفاظت قابل اجرا برای سایت، نه تأمین‌کننده مخزن. نقشه‌ها باید نشان دهند که آن مقدار در چیدمان ذخیره‌سازی کجا قرار دارد و چگونه در دسترس نگه داشته می‌شود.
مخزن ذخیره آب مرکز داده که برای چندین وظیفه استفاده می‌شود، پیش از آنکه یک مسئله حجمی باشد، یک مسئله تخصیص است. وظایف متضاد را جدا کنید، آنهایی که مشترک هستند را منطقه‌بندی کنید، به هر منطقه خروجی، سطح و زهکشی مخصوص خود بدهید، سپس قطارهای موازی با جداسازی قابل دسترس اضافه کنید تا تعمیر و نگهداری هرگز آخرین ذخیره را حذف نکند.
با یک مهندس صحبت کنید
وظایف مورد نظر خود را در یک مخزن، مقدار ذخیره آتش‌نشانی از طراحی حفاظتی‌تان و زمان اجرای خنک‌کننده اضطراری را ارسال کنید، و ما یک چیدمان منطقه‌بندی و قطار با نقاط تنظیم سطح، شیرهای اتصال و جزئیات دسترسی برای مخزن ذخیره آب مرکز داده شما را بازمی‌گردانیم. اگر سایت در حال سنجش یک مخزن بزرگ در برابر دو قطار است، هر دو را با پیامدهای نگهداری‌شان درخواست کنید.
واتس‌اپ