डेटा सेंटर के लिए आपातकालीन ठंडे पानी की भंडारण टंकी: बिजली कटौती के लिए आकार निर्धारण
बना गयी अवज्ञ
डेटा सेंटर के लिए आपातकालीन चिल्ड वॉटर स्टोरेज टैंक: बिजली हानि के लिए आकार निर्धारण
एक आपातकालीन चिल्ड वॉटर स्टोरेज टैंक डेटा सेंटर को उपयोगिता हानि और स्थिर आपातकालीन बिजली के बीच के अंतराल के लिए आकार दिया जाता है, न कि पूरे दिन की आईटी कूलिंग के लिए। इसे ट्रांसफर स्विच समय, जनरेटर स्थिरीकरण विंडो, स्टैंडबाय पर खींची गई पंप और फैन पावर, और एक परिभाषित लोड-शेड लैडर से आकार दें। उपयोगी ठंडक प्रति घन मीटर प्रति केल्विन उपयोगी dT पर लगभग 1.163 kWh होती है, जिसे मिश्रण और ऊष्मा लाभ के लिए 70 से 90 प्रतिशत तक डीरेट किया जाता है, जो सामान्यतः 10 से 45 मिनट की संरक्षित लोड देती है।
उपयोगिता विफलता के बाद संचालन टीमें शायद ही कभी पहले ठंडे पानी से बाहर होती हैं; वे डिज़ाइन मार्जिन से बाहर हो जाती हैं। चिलर ट्रिप हो जाते हैं, जनरेटर शुरू हो जाते हैं, और लूप इतनी देर तक दबाव खो देता है कि एक कंप्यूटर रूम एयर हैंडलर अपने सेटपॉइंट से ऊपर पानी लौटाता है। एक आपातकालीन चिल्ड वॉटर स्टोरेज टैंक डेटा सेंटर उस क्रम को बदल देता है: प्लांट के पुनः आरंभ होने तक वेसल ठंडक बनाए रखता है, इसलिए सप्लाई बैंड बना रहता है और महत्वपूर्ण लोड को कोई उतार-चढ़ाव नहीं दिखता।
इसके पीछे की गणना एक साधारण अंकगणित है: ट्रांसफर स्विच का परिवर्तन समय, जनरेटर स्थिरीकरण विंडो, वितरण पंपों की पुनः आरंभ शक्ति, और शेड लैडर जो पहले गैर-आवश्यक रैक को हटा देता है। इन्हें नज़रअंदाज़ करें तो पोत कागज़ पर अधिक बड़ा या इतना छोटा हो जाता है कि कोई मायने नहीं रखता। आगे जो दिया गया है वह साइज़िंग अनुक्रम, चिलर बंद होने पर काम करने वाली हाइड्रोलिक्स, और उन विशिष्ट वस्तुओं को कवर करता है जो एक खाली हॉल में स्टोर को ठंडा रखती हैं।
वास्तव में मिनट कहाँ खर्च होते हैं
कोई भी विश्वसनीय साइज़िंग अभ्यास उपयोगिता विफलता और संयंत्र के स्वचालित नियंत्रण में लौटने के क्षण के बीच की घटनाओं को सूचीबद्ध करने से शुरू होता है।
1. पहचान और वियोग। एक दोहरे-पथ वाली सुविधा सामान्य फीडर को सेकंडों में हटा सकती है; अनियोजित खराबी एक ऐसी समय-सारणी पर ठीक होती है जिसे कोई नियंत्रित नहीं करता।
2. जनरेटर प्रारंभ और बस ऊर्जीकरण। डीजल सेट को रेटेड गति और वोल्टेज तक पहुंचने में समय लगता है। वितरण और कंडेनसर पंप यूपीएस पर चलते हैं या क्रम में पुनः प्रारंभ होते हैं, जिससे दसियों सेकंड जुड़ जाते हैं।
3. चिलर पुनः प्रारंभ और लीड-लैग अनुक्रमण। बिजली उपलब्ध होने पर भी, संयंत्र उत्पादन चरणों में बढ़ता है, इसलिए पूरी क्षमता तक पहुंचने में कई मिनट लगते हैं।
4. टैंक ड्रॉडाउन। उस अंतराल के दौरान संग्रहीत ठंडक ही स्थान को ठंडा करने वाली एकमात्र चीज होती है।
डिज़ाइन लक्ष्य यह है कि भंडार संयंत्र बहाली तक का पता लगाने को कवर करे, साथ ही एक जनरेटर जो शुरू नहीं होता उसके लिए मार्जिन हो। जहां दोनों फीडर प्रभावित होते हैं, वहां लक्ष्य दूसरे जनरेटर या उपयोगिता कर्मी तक बढ़ जाता है।
दो नियम आगे की सब कुछ को आकार देते हैं: टैंक आपातकालीन बिजली को बदलने के बजाय पुल का काम करता है, उपकरण के चालू होने तक लोड को उसके तापमान बैंड के भीतर रखता है, और केवल पात्र के तल पर ठंडी परत मायने रखती है, पूरा तरल भंडार नहीं।
रन-टाइम गणना, चरण दर चरण
5. सकल संग्रहीत ठंड। Q = V x rho x cp x dT। पानी के लिए, rho x cp लगभग 1.163 kWh प्रति घन मीटर प्रति केल्विन है, इसलिए 6 K बैंड लगभग 7.0 kWh प्रति घन मीटर देता है।
6. उपयोगी अंश लागू करें। स्तरीकरण, डिफ्यूज़र मिश्रण, और शेल ताप लाभ कम करते हैं कि कितना निकाला जा सकता है। व्यवसायी 70 से 90 प्रतिशत तक डीरेट करते हैं; जब ड्रॉडाउन तेज़ हो तो निचला आंकड़ा लें।
7. ड्यूटी लोड परिभाषित करें। घटना के दौरान यह पीक आईटी लोड नहीं है। यह वह लोड है जिसे बचे रहना चाहिए: कोर रैक्स के साथ-साथ उनके माध्यम से पानी ले जाने के लिए आवश्यक पंखा और पंप शक्ति।
8. गुरुत्वाकर्षण योगदान घटाएं। लोड के ऊपर वायुमंडलीय टैंक के साथ, प्रवाह का एक हिस्सा अकेले हेड से आता है जब पंप बंद होते हैं, जो जनरेटर लोड को कम करता है।
9. विभाजित करें। रन टाइम उपयोगी किलोवाट-घंटे को ड्यूटी किलोवाट से विभाजित करने के बराबर होता है।
कार्य उदाहरण: 4,000 kW संरक्षित लोड, 6 K उपयोगी dT, 0.8 उपयोगी अंश, 20 मिनट लक्ष्य। आयतन = 4,000 x (20/60) / (1.163 x 6 x 0.8) = 239 m3, पंप प्रवाह, स्टैंडबाय हानि, और दूसरी विफलता आरक्षित से पहले। यह आंकड़ा पीक-शेविंग टैंक के बगल में छोटा लगता है, और यही बात है: आपातकालीन आकार निर्धारण लोड शिफ्टिंग से सस्ता है क्योंकि समय विंडो मिनटों की है, घंटों की नहीं।
लोड शेड स्टेजिंग और कोल्ड फ्लोर
एक टैंक जिसे लंबे आउटेज को कवर करना होता है, उसके पीछे का लोड नियंत्रित तरीके से कम होना चाहिए, अन्यथा ठंडी आपूर्ति जल्दी खत्म हो जाती है और कमरा गर्म हो जाता है।
लोड ब्लॉक | उपयोगिता हानि के दौरान कार्रवाई | आईटी लोड का हिस्सा |
कोर प्रोडक्शन रैक | ऊर्जित और ठंडा रहता है | 40 से 60 प्रतिशत |
स्टेजिंग, बैच, रिपोर्टिंग | 5 मिनट बाद हटाया जाए | 15 से 25 प्रतिशत |
गैर-उत्पादन विश्लेषण | तुरंत हटाया जाए | 10 से 20 प्रतिशत |
कार्यालय और सहायता स्थान | बंद, या एक अलग लूप पर | 5 से 15 प्रतिशत |
ठंडा फर्श सबसे कम आपूर्ति तापमान निर्धारित करता है जिस तक संयंत्र पहुँच सकता है, जिसमें जमाव मार्जिन शामिल है। ड्रॉडाउन के दौरान, रिटर्न तापमान बढ़ता है और उपयोगी dT घटता है, इसलिए डिज़ाइनर एक आपूर्ति सीमा तय करते हैं, आमतौर पर आपातकालीन स्थिति के लिए 12 से 15 °C, जिसके ऊपर अतिरिक्त ब्लॉक हटा दिए जाते हैं।
हाइड्रोलिक्स जो चिलर चलाए बिना प्रवाह बनाए रखते हैं
टैंक दबाव सीमा के भीतर कैसे स्थित होता है, यह तय करता है कि कितनी आपातकालीन बिजली की आवश्यकता होगी।
10. वायुमंडलीय टैंक, हेड-चालित प्रवाह। ठंडा पानी गुरुत्वाकर्षण के अधीन निकलता है और गुरुत्वाकर्षण या एक छोटे आपातकालीन पंप द्वारा वापस आता है, इसलिए मुख्य संयंत्र पंप को परिसंचरण के लिए आवश्यक नहीं है। यह उन अधिकांश आपातकालीन चिल्ड वाटर स्टोरेज टैंक डेटा सेंटर योजनाओं के पीछे की व्यवस्था है जिन्हें चिलर पर पूर्ण नुकसान के दौरान प्रवाह बनाए रखना होता है।
11. संयंत्र सीमा में दबावयुक्त टैंक। दीवार की मोटाई, नोज़ल सुदृढ़ीकरण, फ्लैंज, और राहत वाल्व डिज़ाइन दबाव और तापमान के लिए गणना किए जाते हैं; प्रवाह के लिए अभी भी आपातकालीन बस पर पंप की आवश्यकता होती है।
12. इन्सुलेशन और कोल्ड ब्रिज। एल्युमीनियम या रंग-स्टील क्लैडिंग के साथ खनिज ऊन, थर्मल पथ को तोड़ने के लिए समर्थन और प्रवेशों का विस्तृत विवरण।
दोनों व्यवस्थाओं में इनलेट और आउटलेट को डिफ्यूज़र और बैफल की आवश्यकता होती है, और इनलेट वेग 0.5 से 1 मीटर/सेकंड पर या उससे नीचे रहता है ताकि थर्मोक्लाइन तीव्र बनी रहे।
तकनीकी विशिष्टता
नीचे दी गई तालिका एक आपातकालीन ठंडे पानी भंडारण टैंक डेटा सेंटर के लिए सेटपॉइंट और चयन आइटम सूचीबद्ध करती है।
आइटम | सामान्य मान या विकल्प | नोट |
ज्यामितीय आयतन | रन-टाइम लक्ष्य से आकार | कार्य उदाहरण में 239 m3 |
प्रयोग करने योग्य dT | 5 से 7 K, उदाहरण के लिए 6 °C से 12 °C | आयतन को रैखिक रूप से निर्धारित करता है |
प्रयोग करने योग्य अंश | 70 से 90 प्रतिशत | मिश्रण और ताप हानि को कवर करता है |
आपूर्ति तापमान, सामान्य | 5 से 7 °C | सामान्य चिल्ड वॉटर सेटपॉइंट |
आपूर्ति तापमान, आपातकालीन सीमा | 12 से 15 °C | इससे ऊपर, लोड कम किया जाता है |
टैंक दबाव वर्ग | वायुमंडलीय या दबावयुक्त | दीवार की मोटाई और सुदृढ़ीकरण निर्धारित करता है |
इनलेट वेग | 0.5 से 1 m/s | स्तरीकरण की रक्षा करता है |
इन्सुलेशन | खनिज ऊन, एल्युमिनियम या रंगीन-स्टील क्लैडिंग | सपोर्ट पर कोल्ड ब्रिज विवरण |
अत्यधिक ठंड से सुरक्षा | हीट ट्रेस या स्टैंडबाय परिसंचरण | अनुपयोग अवधियों के लिए आवश्यक |
रन-टाइम लक्ष्य | 10 से 45 मिनट | दूसरे जनरेटर विफलता के लिए बढ़ाएँ |
प्रोजेक्ट केस
जबकि जल और अपशिष्ट जल क्षेत्र में हमारे वितरित संदर्भ परियोजनाओं में फायर वॉटर और पेयजल भंडारण शामिल हैं, डेटा-सेंटर TES कार्यक्षेत्र उन्हीं मानकों के अनुसार तैयार किया गया है। एक प्रासंगिक संदर्भ चीन के सिचुआन में एक फायर वॉटर इंस्टॉलेशन है।
आइटम | विवरण |
परियोजना | सिचुआन, चीन — अग्नि जल भंडारण |
उत्पाद | 01 GFS, ग्लास-फ्यूज़्ड-टू-स्टील बोल्टेड टैंक |
क्षमता | दो टैंकों में 8,930 m3 |
आयाम | फाई 19.87 मीटर x 14.4 मीटर, 2 इकाइयाँ |
पूर्णता | 2023-11 |
यह कर्तव्य यहाँ मायने रखने वाले एक पहलू में तुलनीय है: टैंक कम आवृत्ति, उच्च परिणाम वाली घटना के लिए उपयोग योग्य तरल रखता है, जिसमें घटनाओं के बीच लंबी निष्क्रिय अवधि होती है। एक आपातकालीन शीतलन भंडार उसी प्रोफ़ाइल को साझा करता है, इसलिए प्लेट ज्यामिति, बोल्टेड जोड़ और कोटिंग चयन समान इंजीनियरिंग तर्क का पालन करते हैं।
सेंटर एनामेल 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।
निम्न स्तर पर निष्क्रिय भंडार
· आपातकालीन आकार निर्धारण आमतौर पर स्टैंडबाय पथ के स्विच-ओवर समय और लोड शेडिंग के बाद बनाए गए कम लोड द्वारा निर्धारित होता है, और टैंक को अपने स्वयं के स्तर के कम होने पर भी ठंडा प्रदान करना चाहिए।
· एक वायुमंडलीय टैंक को अपनी शेष ठंडक छोड़ने के लिए किसी उपकरण वायु, गैस-स्थान नियंत्रण और सक्रिय दबाव की आवश्यकता नहीं होती, जिससे विफलता पथ सरल रहता है।
· सिचुआन का 8,930 m³ अग्नि-जल भंडार और UAE नगरपालिका जल टैंक हमारे रिकॉर्ड में उस भंडार के लिए निकटतम समान हैं जिसकी एकमात्र आवश्यकता यह है कि जब सामान्य आपूर्ति न हो तो वह मौजूद रहे।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न 1: क्या आपातकालीन टैंक को पूर्ण IT लोड या संरक्षित लोड के लिए आकार दिया जाना चाहिए?
उत्तर 1: केवल संरक्षित लोड। पूर्ण शिखर के लिए आकार देना एक दुर्लभ स्थिति के लिए बड़ा पात्र बनाता है, और अंतर को एक शेड लैडर पर खर्च करना बेहतर है जो टैंक द्वारा वहन किए जाने वाले भार को कम करता है।
प्रश्न 2: क्या टैंक UPS या जनरेटर की जगह लेता है?
उत्तर 2: न तो। जनरेटर सेकंड से मिनटों में शुरू होते हैं और UPS लोड लेने से पहले नियंत्रण शक्ति बनाए रखता है। टैंक उस जनरेटर के लिए मार्जिन जोड़ता है जो पहले प्रयास में शुरू होने में विफल रहता है।
प्रश्न 3: कितना रन टाइम पर्याप्त है?
उत्तर 3: यह स्थानांतरण योजना का अनुसरण करता है। एक संयंत्र जो 15 मिनट से कम समय में बिजली को विश्वसनीय रूप से बहाल करता है, उसे एक ऐसे संयंत्र की तुलना में छोटे आपातकालीन ठंडे पानी के भंडारण टैंक डेटा सेंटर स्टोर की आवश्यकता होती है जिसे विफल स्टार्ट से बचना होता है। लक्ष्य आमतौर पर 20 से 45 मिनट प्लस रिजर्व चलते हैं।
प्रश्न 4: क्या एक टैंक आपातकालीन और पीक शेविंग दोनों के लिए काम कर सकता है?
A4: हाँ, और यह सामान्य है। भंडारण को दो कर्तव्यों में से बड़े के अनुसार आकार दिया जाता है, और आपातकालीन स्थिति तब न्यूनतम मात्रा और तापमान की ऊपरी सीमा निर्धारित करती है।
Q5: सैद्धांतिक संग्रहीत ऊर्जा पर क्या डीरेटिंग लागू की जानी चाहिए?
A5: स्तरीकरण हानि, डिफ्यूज़र मिश्रण, और शेल और इन्सुलेशन के माध्यम से ऊष्मा लाभ के लिए 70 से 90 प्रतिशत। जब टैंक टर्नओवर समय के सापेक्ष ड्रॉडाउन तेज़ हो, तो निचली सीमा लें।
आपातकालीन ठंडे पानी के भंडारण टैंक डेटा सेंटर का आकार निर्धारित करने का अर्थ है समय की एक छोटी खिड़की को मापना और उसे उपयोगी ठंडक के साथ मिलाना। यह खिड़की ट्रांसफर स्विचिंग, जनरेटर प्रतिक्रिया और संयंत्र पुनःआरंभ से आती है; ठंडक मात्रा, dT और वास्तविक स्तरीकरण को दर्शाने वाली डीरेटिंग से आती है। दोनों को एक ही पृष्ठ पर रखें और मात्रा स्वतः निकल आती है, जिसमें शेड लैडर मार्जिन को पूर्वानुमेय बनाता है।
मूल्य असीमित रन टाइम नहीं है। यह है कि पावर प्लांट के लौटने तक लूप अपने तापमान बैंड से कभी नहीं हटता, जो पुनःआरंभ को ट्रिप्ड उपकरणों की श्रृंखला के बजाय एक नियंत्रित अनुक्रम में बदल देता है।
एक इंजीनियर से बात करें
अपना रुकावट लक्ष्य, घटना के दौरान संरक्षित आईटी लोड, और संयंत्र के पुनः आरंभ होने के दौरान आप जिस आपूर्ति तापमान को सहन कर सकते हैं, वह भेजें। हम एक रन-टाइम गणना, आवश्यक मात्रा और उपयोग योग्य dT, तथा दबाव वर्ग, इन्सुलेशन और नोज़ल लेआउट को कवर करने वाली एक विशिष्टता शीट लौटाएंगे।
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