Options de stockage d'eau pour les centres de données et les systèmes de refroidissement
Créé le Aujourd'hui
Options de stockage d'eau pour les centres de données et les systèmes de refroidissement
Le système de refroidissement d'un centre de données comporte trois réservoirs d'eau distincts : un ballon tampon d'eau glacée qui découple le refroidisseur de la charge, un réservoir de stockage d'énergie thermique (TES) qui décale le refroidissement hors pointe, et un réservoir d'appoint de tour de refroidissement qui compense l'évaporation, la dérive, la purge et le rétrolavage. Chacun est un réservoir boulonné/soudé, atmosphérique ou sous pression, en GFS, en époxy fusionné ou en inox, avec NSF/ANSI 61 lorsqu'il est adjacent à l'eau potable ; le choix dépend de la pression et du fluide du circuit, non de l'habitude.
Le refroidissement est le principal poste de consommation d'eau d'un centre de données, pourtant les options de stockage sont rarement cartographiées clairement. Cet article braque le projecteur sur le système de refroidissement lui-même : le ballon tampon, le stockage d'énergie thermique (TES) et le réservoir d'appoint, ainsi que les choix de matériaux et de pression qui déterminent ce qui sera réellement construit. Il s'adresse aux ingénieurs en refroidissement et aux prescripteurs CVC qui ont besoin de voir les options présentées en fonction des besoins, et non d'un catalogue générique de réservoirs.
La cartographie de l'eau du système de refroidissement
Trois stockages, trois normes, une conception coordonnée.
· Tours et refroidisseurs. Évacuent la chaleur de la salle informatique ; l'eau est le fluide caloporteur.
· Réservoir d'appoint. Compense les pertes afin que la boucle ne manque jamais d'eau.
· Ballon tampon et TES. Fournissent une marge hydraulique et thermique autour des refroidisseurs.
Ballons tampons d'eau glacée
· Fonction. Absorbe les variations de charge afin que le refroidisseur fonctionne plus longtemps avec moins de démarrages, protégeant ainsi les compresseurs.
· Dimensionnement. 3 à 15 minutes de fonctionnement du refroidisseur au delta-T de conception (rho x cp x delta-T).
· Mise sous pression. Réservoir atmosphérique avec une unité de mise sous pression, ou un récipient sous pression ASME selon la pression de boucle.
Réservoirs de stockage d'énergie thermique (TES)
· Fonction. Stocke le froid sous forme de différence de température dans de l'eau glacée stratifiée.
· Densité énergétique. ~9-12 kWh par mètre cube pour un écart de 8-10 °C.
· Stratification. Les diffuseurs protègent la thermocline ; les réservoirs élancés se stratifient mieux.
Réservoirs d'appoint pour tours de refroidissement
· Sources de pertes. Évaporation 0,8-1,6 % par tranche de 10 °F ; dérive 0,001-0,005 % ; purge = évap/(cycles-1).
· Marge. Ajouter la marge de rétrolavage du filtre et de transfert pour définir la taille pratique.
· Qualité. NSF/ANSI 61 si adjacent à l'eau potable ; WRAS au Royaume-Uni.
Choix des matériaux et de la pression pour les boucles de refroidissement
· GFS ou FBE boulonné. Montage rapide, conforme NSF/ANSI 61, durée de vie GFS de 30 à 50 ans.
· Acier inoxydable. Pour les boucles corrosives ou hygiéniques ; nuance selon l'exposition aux chlorures.
· Pressurisé vs atmosphérique. ASME BPVC Section VIII uniquement en cas de pression supérieure à la pression atmosphérique.
· Glycol et isolation. Protection contre le gel si nécessaire ; l'isolation avec pare-vapeur limite les gains et la condensation.
Spécifications techniques
Stockage de refroidissement | Fonction | Dimensionnement | Norme |
Tampon d'eau glacée | Découpler le refroidisseur de la charge | 3 à 15 min de fonctionnement du refroidisseur au delta-T | AWWA D103-09 ; ASME si sous pression |
TES | Décalage du refroidissement aux heures creuses | ~9-12 kWh/m3 par variation de 8-10 deg C | AWWA D103-09/D100 ; ASME si sous pression |
Appoint | Remplacer les pertes de la tour | Marge évap+entraînement+purge+lavage à contre-courant | NSF/ANSI 61 si à proximité d'eau potable |
Matériau | GFS/FBE/inoxydable | Par fluide et chlorure | NSF/ANSI 61, EN 1090/CE |
Pression | Atmosphérique ou ASME | Par pression de boucle | ASME BPVC VIII si sous pression |
Étude de cas de projet
Center Enamel a fourni des réservoirs de stockage d'eau de protection incendie pour des projets dans plus de 100 pays, construits selon la norme NFPA 22 avec la même technologie GFS boulonnée que celle appliquée à la protection incendie des centres de données. Le projet de protection incendie livré ci-dessous est inclus comme référence réelle pour l'ingénierie des réservoirs boulonnés ; les options côté refroidissement présentées dans cet article sont traitées au moyen de la même technologie de réservoir certifiée et de calculs de service publiés, sans revendiquer une installation de refroidissement spécifique pour centre de données.
Projet de réservoir d'eau de protection incendie
Emplacement du projet | Application | Capacité | Type de réservoir | Quantité x dimensions | Toit | Terminé |
Chine | Protection incendie (NFPA 22) | 1 210 m3 | Réservoir boulonné GFS | 2 x Ø7,64 m x 13,2 m | Non spécifié | 2024 |
Expertise de l'entreprise
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd.), un fabricant de réservoirs de stockage boulonnés et soudés fondé en 2008, produit des réservoirs en verre fusionné à l'acier (GFS), en époxy fusionné, en acier inoxydable, en acier galvanisé et soudés, ainsi que des toits en dôme géodésique en aluminium et des récipients sous pression ASME. Ses produits de réservoirs sont certifiés ISO 9001, ISO 45001, NSF/ANSI 61, EN 1090/CE, WRAS et FM, et ont été livrés à des projets dans plus de 100 pays. Pour un programme de centre de données, le point pratique est de vérifier les certifications, les projets de référence et le support d'ingénierie avant l'attribution - la capacité, et non seulement le prix, protège une durée de vie d'installation de 10 à 15 ans. Le même fabricant peut couvrir les fonctions de protection incendie, d'appoint et d'eau glacée, ainsi que les toits en dôme géodésique en aluminium et les récipients sous pression ASME lorsque la conception l'exige.
Questions fréquentes
Q : Quelles options de stockage d'eau soutiennent le refroidissement des centres de données ?
R : Trois : un ballon tampon d'eau glacée qui découple le refroidisseur de la charge, un ballon de stockage d'énergie thermique (TES) qui décale le refroidissement hors pointe, et un ballon d'appoint de tour de refroidissement qui compense l'évaporation, la dérive, la purge et le lavage à contre-courant.
Q : Comment dimensionner un ballon tampon d'eau glacée ?
R : Généralement 3 à 15 minutes de fonctionnement du refroidisseur au delta-T de conception (volume = densité x chaleur spécifique x delta-T), avec davantage pour les charges variables. Il couvre les transitoires et les rampes sans déclencher la protection contre les faibles débits.
Q : Quel est le rôle d'un ballon de stockage d'énergie thermique (TES) dans un centre de données ?
R : Il stocke le froid sous forme d'écart de température dans de l'eau glacée stratifiée, décalant la charge du refroidisseur vers les heures creuses, permettant des refroidisseurs plus petits et fournissant une réserve thermique lors des pannes - environ 9 à 12 kWh par mètre cube pour un écart de 8 à 10 °C.
Q : Quelle quantité d'eau d'appoint une tour de refroidissement nécessite-t-elle ?
R : L'évaporation représente environ 0,8 à 1,6 % de la circulation par 10 °F d'amplitude, la dérive environ 0,001 à 0,005 % du débit, et la purge égale l'évaporation divisée par (cycles de concentration moins 1), plus la marge de lavage à contre-courant et de transfert.
Q : Quel matériau est le plus adapté pour un réservoir de refroidissement de centre de données ?
R : De l'acier boulonné en GFS certifié NSF/ANSI 61 ou en époxy fusionné pour la plupart des usages ; de l'inox pour les boucles corrosives ou hygiéniques. Choisir selon le fluide et l'exposition aux chlorures, pas selon le prix.
Q : Les réservoirs de refroidissement nécessitent-ils une certification ASME ?
R : Uniquement si la boucle est sous pression au-dessus de la pression atmosphérique. La plupart des réservoirs tampons et TES sont atmosphériques (AWWA) ; un tampon ou une enceinte sous pression nécessite ASME BPVC Section VIII.
Q : Pourquoi un réservoir de refroidissement pourrait-il nécessiter du glycol ?
R : Dans des conditions plus froides ou à charge partielle, un mélange de glycol empêche le gel ; le réservoir et les matériaux de garniture doivent être adaptés au fluide, et une isolation avec barrière pare-vapeur est requise pour limiter les gains et la condensation.
Q : Les réservoirs de refroidissement de centre de données nécessitent-ils la norme NSF/ANSI 61 ?
R : Oui lorsque l'eau est potable ou à proximité d'eau potable (eau d'appoint de tour de refroidissement pouvant entrer en contact avec des systèmes d'eau potable). L'eau de process en circuit fermé sans contact avec l'eau potable n'en a pas strictement besoin.
Les stockages d'eau du système de refroidissement - tampon, TES et eau d'appoint - remplissent trois fonctions différentes avec trois normes différentes, et les choix de matériau et de pression suivent la boucle, pas l'habitude. Les cartographier clairement permet à une conception de refroidissement d'atteindre ses objectifs de disponibilité et d'énergie sans sur- ou sous-dimensionner l'un de ces réservoirs.
Partagez votre débit de boucle de refroidissement, votre plage, vos cycles et votre classe de pression, et nous vous recommanderons des tailles de réservoirs tampon, TES et d'eau d'appoint avec le matériau et la certification pour chacun.
WhatsApp