डेटा सेंटर थर्मल एनर्जी स्टोरेज टैंक: कोल्ड स्टोरेज कैसे कूलिंग दक्षता में सुधार करता है
बना गयी अवज्ञ
डेटा सेंटर थर्मल एनर्जी स्टोरेज टैंक: कोल्ड स्टोरेज कूलिंग दक्षता कैसे बेहतर बनाता है
एक डेटा सेंटर थर्मल एनर्जी स्टोरेज टैंक ऑफ-पीक घंटों के दौरान उत्पादित ठंडे पानी को संग्रहित करता है और पीक के दौरान उसे छोड़ता है, जिससे चिलर प्रति घंटे IT ताप को ट्रैक करने के बजाय एक स्थिर, कुशल लोड पर चलते हैं। 4-7 K के उपयोगी तापमान अंतर और 70-90% के वास्तविक उपयोगी अंश के साथ, एक स्तरीकृत टैंक कई घंटों का कूलिंग लोड वहन करता है और चिलर ट्रिप होने पर ऑपरेटरों को एक निर्धारित राइड-थ्रू विंडो देता है। टैंक कूलिंग उत्पन्न नहीं करता; यह उस कूलिंग को समय में स्थानांतरित करता है।
हाइपरस्केल हॉल में आईटी लोड वक्र काफी सपाट होता है, जबकि कूलिंग प्लांट को अधिक गर्म डिज़ाइन दिन के लिए आकार दिया जाता है, फिर भी मापा गया लोड अधिकांश घंटे उस सीमा से बहुत नीचे रहता है, इसलिए प्लांट कम आंशिक लोड पर चलता है और फिर भी रैक द्वारा दी जाने वाली हर तेज़ गर्मी की वृद्धि को अवशोषित कर लेता है।
कई टैरिफ ऊर्जा kWh के साथ-साथ kW में चरम मांग के लिए भी शुल्क लेते हैं, इसलिए हर आईटी वृद्धि का पीछा करने वाला प्लांट खपत किए गए किलोवाट-घंटे के बजाय वृद्धि के लिए भुगतान करता है। जब एक चिलर ट्रिप करता है, तो बढ़ते रिटर्न तापमान और शटडाउन के बीच एकमात्र चीज़ पाइपों में अभी भी मौजूद पानी होता है।
एक डेटा सेंटर थर्मल एनर्जी स्टोरेज टैंक चरम के दौरान अधिक ठंडक उत्पन्न करने के बजाय समय में ठंडक को स्थानांतरित करके दोनों को संबोधित करता है। आगे जो आता है वह बताता है कि पात्र क्या है, यह श्रृंखला में कहाँ बैठता है, इसे कैसे आकार दिया जाए, और कौन से ऑपरेटिंग मोड खर्च को उचित ठहराते हैं।
डेटा सेंटर थर्मल एनर्जी स्टोरेज टैंक क्या है
शीतलित जल का एक इन्सुलेटेड आयतन, जिसे आपूर्ति तापमान पर रखा जाता है और जब भी मांग चिलर द्वारा दिए जाने वाले स्तर से अधिक हो जाती है, तो इसे प्लांट लूप में वापस भेज दिया जाता है। इसके अंदर कुछ भी प्रशीतन नहीं करता।
· भंडारण, उत्पादन नहीं। यह उस ऊर्जा को धारण करता है जिसका भुगतान चिलर पहले ही कर चुके होते हैं, इसलिए इसकी तुलना बड़े चिलर प्लांट से करने का अर्थ है पूंजी की तुलना मांग शुल्क और आंशिक-भार दंड से करना।
· प्लांट के कुशल बिंदु पर चार्ज किया जाता है। ऑफ-पीक विंडो में चिलर लगभग पूर्ण भार पर चलते हैं और 4-6 °C पर पानी बनाते हैं जबकि आयतन भरता है, इसलिए चिलर कभी दोपहर की IT वक्र का अनुसरण नहीं करता।
· उसी बैंड के भीतर डिस्चार्ज किया जाता है। टैंक से निकलने वाली आपूर्ति सामान्यतः 6-8 °C पर रहती है, इसलिए चिलर स्ट्रीम के साथ मिश्रण करने पर लूप कभी भी उस तापमान से ऊपर नहीं जाता जिसे IT उपकरण स्वीकार करते हैं।
· एक सीमित अवधि, स्वायत्तता नहीं। चार पीक घंटों के लिए आकार का टैंक अनुमानित लोड के तहत चार घंटे प्रदान करता है, और उस अवधि को बताना किसी भी विश्वसनीय थर्मल एनर्जी स्टोरेज टैंक डेटा सेंटर अध्ययन का पहला कदम है।
कूलिंग चेन में टैंक कहाँ स्थित है
डेटा सेंटरों के लिए एक तापीय ऊर्जा भंडारण टैंक आमतौर पर चिलर प्लांट और वितरण हेडर के बीच के सामान्य पाइप पर जोड़ा जाता है, चिलरों के पीछे के बजाय उनके समानांतर। यह व्यवस्था हैंडओवर के समय नियंत्रण तर्क, वाल्व सूची और प्लांट व्यवहार को निश्चित करती है।
· चिलर लूप और वितरण लूप। प्रत्येक आइसोलेशन और चेक वाल्व के माध्यम से सामान्य पाइप को फीड करता है, और एक वितरण-पक्ष पंप सेट नियंत्रण द्वारा चुने गए किसी भी संयोजन से खींचता है, जिससे टैंक एवापोरेटर दबाव से स्वतंत्र रहता है। भंडारण चिलरों के अपस्ट्रीम भी स्थित हो सकता है, जो एवापोरेटरों से पहले रिटर्न के साथ डिस्चार्ज को मिलाता है, लेकिन इसकी कीमत टैंक के माध्यम से पूर्ण सिस्टम प्रवाह है।
· हैंडओवर, बायपास, भरना और निकालना। आइसोलेशन वाल्व खुलने से पहले लॉजिक को चिलर सेटपॉइंट बदलना चाहिए, ताकि आपूर्ति तापमान न गिरे और न ही रिकवर हो। संयंत्र को एक सर्विस बायपास, एक भरने और वेंट करने का मार्ग, और एक ड्रेन की भी आवश्यकता होती है, क्योंकि जिस टैंक को खाली नहीं किया जा सकता, उसका निरीक्षण नहीं किया जा सकता।
साइज़िंग: IT लोड से टैंक वॉल्यूम तक
वॉल्यूम कोई निर्णय नहीं है; यह लोड, तापमान अंतर और कवर किए गए घंटों से निकलता है।
1. ड्यूटी और प्रवाह ज्ञात करें। स्टोरेज को सौंपे गए IT ताप लोड को लूप ΔT से विभाजित करें। 7 K पर 5 MW हॉल को लगभग 615 m³/h की आवश्यकता होती है।
2. ऊर्जा समीकरण लागू करें। Q = V × ρ × cp × ΔT, जहाँ पानी का cp ≈ 4.186 kJ/kg·K और ρ ≈ 1000 kg/m³ है, लगभग 1.163 kWh प्रति घन मीटर प्रति केल्विन, इसलिए 6 K उपयोगी ΔT पर लगभग 7 kWh सैद्धांतिक प्रति m³।
3. उपयोगी अंश लागू करें। मिश्रण, परिवेशीय लाभ और शॉर्ट-सर्किटिंग सैद्धांतिक मूल्य का एक हिस्सा हटा देते हैं; डिज़ाइनर 70-90% पर भरोसा करते हैं, कम आंकड़ा एक ऊँचे शेल के लिए होता है जिसमें डिफ्यूज़र खराब स्थान पर लगा हो।
4. एक पात्र में परिवर्तित करें। उपयोगी ऊर्जा को ड्यूटी और घंटों से विभाजित करें, फिर व्यावहारिक व्यास और शेल ऊंचाई तक पूर्णांकित करें।
ऑपरेटिंग मोड जो टैंक को उचित ठहराते हैं
पूर्ण भंडारण ऑफ-पीक पर चार्ज होता है और पीक के दौरान संयंत्र बंद कर देता है, जिससे सबसे बड़ी मांग बचत और सबसे बड़ी मात्रा मिलती है: दिन की शुरुआत में पूरा टैंक, अंत में खाली। राइड-थ्रू टियर III या टियर IV मामले को संभालता है, जहां रखरखाव के लिए लिया गया चिलर अन्यथा अनियोजित होता।
तकनीकी विशिष्टता
इंटरफ़ेस आइटम भंडारण परियोजना पर अधिकांश इंजीनियरिंग परिवर्तन उत्पन्न करते हैं।
आइटम | विशिष्ट मान या विकल्प | ड्राइव्स |
वेसल सीमा | वायुमंडलीय फील्ड-निर्मित, या सिस्टम दबाव सीमा के भीतर | शेल की मोटाई, नोज़ल रेटिंग, राहत |
उपयोगी ΔT | 4-7 K, सामान्यतः 6 K (5 °C से 11 °C) | प्रति घन मीटर संग्रहीत ऊर्जा |
चार्ज और डिस्चार्ज तापमान | 4-6 °C चार्जिंग, 6-8 °C डिस्चार्ज | IT इनलेट बैंड और ब्लेंडिंग मार्जिन |
उपयोगी अंश | सैद्धांतिक का 70-90% | सकल आयतन |
इनलेट वेग | डिफ्यूज़र के माध्यम से 0.5-1 मी/से | स्तरीकरण गुणवत्ता |
नोज़ल और उपकरण सूची | चार्ज, डिस्चार्ज, रिटर्न, भरना, वेंट, निकासी, स्तर, मैनवे | वाल्व गणना और पहुँच |
इन्सुलेशन | खनिज ऊन, मौसम अवरोध, निरंतर क्लैडिंग | स्थायी ताप लाभ |
नींव | रिंग बीम या पैड जिसमें सपोर्ट पर थर्मल ब्रिज विवरण हो | शेल पंजीकरण और फ्रीजिंग विवरण |
परियोजना केस
जल और अपशिष्ट जल क्षेत्र में हमारे वितरित संदर्भ कार्य में साइट पर खड़े बड़े व्यास के बोल्टेड टैंक शामिल हैं, जैसे कि नीचे चार-शेल इंस्टॉलेशन, और डेटा-सेंटर टीईएस स्कोप उसी मानकों के अनुसार इंजीनियर किया गया है।
परियोजना केस सारांश
परियोजना | उत्पाद | क्षमता | आयाम | पूर्णता |
नामीबिया - पेयजल भंडारण (P-A) | 01 GFS बोल्टेड ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील टैंक | 44,900 m³ कुल, 4 टैंक | 4 × φ41,260 mm × 8,400 mm | सितंबर 2022 |
वे शेल कारखाने से इनेमल-लेपित पैनलों के रूप में निकले, अलग-अलग कोर्स के रूप में भेजे गए और साइट पर एक-एक करके रिंग बनाकर खड़े किए गए। वह निर्माण क्रम और हॉलिडे परीक्षण ही वह चीज़ है जो कूलिंग-साइड पात्र विरासत में लेता है।
सेंटर इनेमल इंजीनियरिंग क्षमता
सेंटर एनामेल (शिजियाझुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड) ने 2008 से बोल्टेड स्टोरेज टैंकों का डिज़ाइन और निर्माण किया है। चीन में पहले ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील (GFS) टैंक निर्माता के रूप में, कंपनी के पास लगभग 200 एनामेल-संबंधित पेटेंट हैं, प्रति वर्ष लगभग 300,000 एनामेल-लेपित स्टील प्लेटों का उत्पादन करती है, 30,000 से अधिक स्थापित परियोजनाएं पूरी कर चुकी है और 100 से अधिक देशों को अपने टैंक आपूर्ति करती है। उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए नया 150,000 वर्ग मीटर उत्पादन आधार जोड़ा गया, और एकल टैंक 60,000 घन मीटर तक आपूर्ति किए जाते हैं। निर्माण ISO 9001 और ISO 45001 के अंतर्गत संचालित होता है, उत्पाद प्रमाणन में NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI और EUROCODE शामिल हैं, और डिज़ाइन को AWWA D103-09, AWWA C550 और NFPA के संदर्भ में तैयार किया गया है जहां अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है।
भंडारण शेल और जल गुणवत्ता
· ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील शेल्स को 820-930 °C पर 0.25-0.45 मिमी इनेमल परत, 3450 N/cm² आसंजन, 1500 V DC हॉलिडे परीक्षण और Ra 0.8 µm से नीचे के साथ इनेमल किया जाता है, जो आंतरिक सतह को कम परजीवी दबाव हानि के साथ स्थिर थर्मोक्लाइन बनाए रखने के लिए पर्याप्त चिकना रखता है।
· वायुमंडलीय बल्क चिल्ड-वॉटर सेवा AWWA D103-09 डिज़ाइन मार्ग और ISO 28765 फैक्टरी उत्पादन नियंत्रण द्वारा कवर की जाती है, जिसमें NSF/ANSI 61 और WRAS लागू होते हैं जब पानी को पेय-ग्रेड सिस्टम द्रव के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
· बड़े-व्यास, उच्च-क्षमता वाले वायुमंडलीय पानी टैंकों के लिए हमारे संदर्भ रिकॉर्ड में 4 × φ41.26 मीटर × 8.4 मीटर टैंकों की नामीबिया पेयजल योजना शामिल है, जो कुल 44,900 m³ है, जो 2022-09 में पूरी हुई।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न 1: क्या डेटा सेंटर थर्मल एनर्जी स्टोरेज टैंक खरीदे जाने वाले चिलर की संख्या कम करता है?
A1: केवल पूर्ण भंडारण की स्थिति में। यदि संयंत्र पीक पर चिलर को पूरी तरह बंद कर देता है, तो इसे पीक लोड के बजाय औसत लोड के लिए आकार दिया जा सकता है। आंशिक-भंडारण या राइड-थ्रू डिज़ाइनों में चिलर अपना आकार बनाए रखते हैं और टैंक पीक का कुछ हिस्सा कवर करता है।
Q2: कितने घंटे का भंडारण आर्थिक रूप से समझदारी है?
A2: अधिकांश परियोजनाएँ दो से छह पीक घंटों के बीच आती हैं। दो से नीचे एक टैंक साधारण बफर वेसल से प्रतिस्पर्धा करता है और पूंजी लाभ से अलग नहीं होती; लगभग छह से ऊपर, मात्रा और फुटप्रिंट बढ़ते हैं जबकि प्रति घन मीटर बचत घटती है।
Q3: क्या टैंक चिल्ड वॉटर सिस्टम की दबाव सीमा के अंदर रखा जा सकता है?
A3: यह कर सकता है, हालांकि बड़े आयतन के लिए वायुमंडलीय क्षेत्र-निर्मित पात्र सामान्य है क्योंकि दीवार की मोटाई और नोज़ल डिज़ाइन सरल रहते हैं और शेल का निरीक्षण अंदर से किया जा सकता है। पंप डिस्चार्ज साइड पर यह दबाव सीमा में जुड़ता है, फिर मोटाई, खुलने और राहत की गणना विनिर्देश में डिज़ाइन दबाव और तापमान के अनुसार की जाती है।
Q4: जब चिलर बंद हो जाते हैं और उनके साथ पंप भी बंद हो जाते हैं तो क्या होता है?
A4: एक ऊँचा इंसुलेटेड टैंक कुछ घंटों में बहुत कम ऊष्मा खोता है; वास्तविक जोखिम मिश्रण है। यदि संचरण रुक जाने के बाद भी गर्म रिटर्न पानी प्रवेश करता रहता है, तो थर्मोक्लाइन ऊपर की ओर सरक जाती है और उपयोगी ठंडक ऊष्मा संतुलन के सुझाव से तेज़ी से सिकुड़ जाती है। एक पूरा टैंक अपने चार्ज को आंशिक रूप से डिस्चार्ज किए गए टैंक की तुलना में अधिक समय तक बनाए रखता है।
Q5: क्या खड़े ठंडे पानी को विशेष उपचार की आवश्यकता होती है?
A5: हाँ। ठहरा हुआ ठंडा पानी जैविक वृद्धि और ऑक्सीजन की उपस्थिति में कार्बन स्टील अटैचमेंट के जंग के प्रति प्रवण होता है, इसलिए बायोसाइड, पीएच नियंत्रण और आवधिक निरीक्षण कमीशनिंग योजना में शामिल होने चाहिए, और लाइनिंग उस उपचार कार्यक्रम के अनुकूल होनी चाहिए जो संयंत्र पहले से चलाता है।
एक डेटा सेंटर थर्मल एनर्जी स्टोरेज टैंक चिलर प्लांट को आईटी लोड की तात्कालिक ऊष्मा निष्कासन मांग से अलग करता है। उपयोगी तापमान अंतर चुनें, वास्तविक उपयोगी अंश के साथ ऊर्जा समीकरण लागू करें, और डिस्चार्ज प्रवाह को लूप पंप क्षमता के विरुद्ध जांचें। जहां मांग शुल्क व्यावसायिक मामले पर हावी होते हैं वह स्पष्ट है; जहां अन्यथा चिलर आउटेज अनियोजित होगा, विश्वसनीयता का मामला उसे संभालता है।
जो टैंक अपनी उपयोगी क्षमता को पूरा करता है, वह विवरण द्वारा उससे अलग होता है जो कम पड़ जाता है: इनलेट वेग, डिफ्यूज़र प्लेसमेंट, सपोर्ट पर इन्सुलेशन की निरंतरता, और हैंडओवर पर नियंत्रण लॉजिक।
इंजीनियर से बात करें
हमें IT लोड कर्व, सप्लाई और रिटर्न तापमान, टैरिफ संरचना और प्लॉट क्षेत्र भेजें। हम आपके साथ टैंक साइज़िंग गणना करेंगे, प्रस्तावित ज्यामिति के लिए हम जिस उपयोगी अंश की गारंटी देंगे उसे बताएंगे, और व्यास, सीधी ऊंचाई, नोज़ल सूची, इन्सुलेशन मोटाई और कोटिंग चयन को कवर करने वाली एक विशिष्टता शीट लौटाएंगे। जहां चिलर ऑर्डर अभी भी खुला है, वहां इसे देने से पहले TES एकीकरण पर चर्चा करें, क्योंकि कनेक्शन व्यवस्था अधिकांश नियंत्रण लॉजिक तय करती है।
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