TES टैंक: डेटा सेंटर कूलिंग में थर्मल स्टोरेज के लिए एक त्वरित संदर्भ
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TES टैंक: डेटा सेंटर कूलिंग में थर्मल स्टोरेज के लिए एक त्वरित संदर्भ
TES टैंक शीतलन कार्य को स्थानांतरित करते हैं, उसे उत्पन्न नहीं करते। डेटा सेंटर शीतलन में, तापीय ऊर्जा भंडारण ऑफ-पीक घंटों के दौरान बनाए गए ठंडे पानी, बर्फ या चरण परिवर्तन सामग्री को संग्रहीत करता है ताकि चिलर प्लांट पीक के दौरान सिकुड़ सके या निष्क्रिय हो सके। पढ़ने योग्य तीन संख्याएँ हैं किलोवाट-घंटे में उपयोगी क्षमता, सैद्धांतिक के प्रतिशत के रूप में उपयोगी कारक, और डिज़ाइन लोड पर स्वायत्तता घंटे। एक पानी की टंकी तापमान अंतर के प्रति केल्विन प्रति घन मीटर लगभग 1.16 kWh संग्रहीत करती है और आमतौर पर 70 से 90 प्रतिशत उपयोगी पर डिज़ाइन की जाती है। TES कुल साइट बिजली को कम नहीं करता; यह उसे स्थानांतरित और पुनर्आकार देता है।
थर्मल स्टोरेज के लिए पहली बार आने वाली खरीद टीमें आमतौर पर एक ही सप्ताह में एक ही शब्दावली से मिलती हैं: TES, SOC, डेल्टा T, COP, PUE, N+1। चिल्ड वाटर प्लांट में इनमें से प्रत्येक शब्द का एक विशिष्ट अर्थ होता है, और परिभाषाओं में विसंगति ही वह जगह है जहाँ स्टोरेज प्रोजेक्ट गलत हो जाता है। एक पक्ष नेमप्लेट टैंक वॉल्यूम बताता है, दूसरा डिलीवरेबल किलोवाट-घंटे बताता है, और अनुबंध में एक ऐसा टैंक आ जाता है जो अपने ड्राइंग को पूरा करता है और अपने कर्तव्य से चूक जाता है।
यह संदर्भ पत्र डेटा सेंटर स्टोरेज परियोजनाओं पर उपयोग की जाने वाली व्यावहारिक परिभाषाओं को कवर करता है: चार टीईएस मार्ग क्या हैं, एक विशिष्टता में कौन से मेट्रिक्स मायने रखते हैं, कौन सी मान्यताएं सच नहीं निकलती हैं, और प्रत्येक संक्षिप्त नाम का क्या अर्थ है। इसे टैंक ऑर्डर से पहले उपयोग करें, ताकि ड्रॉइंग पर टीईएस टैंक और साइट शेड्यूल पर टीईएस टैंक एक ही वेसल हों।
इसे डिज़ाइन इंजीनियर, ठेकेदार और टैंक आपूर्तिकर्ता के बीच साझा आधार रेखा के रूप में उपयोग करें।
एक नज़र में चार टीईएस मार्ग
संवेदनशील ठंडा पानी संदर्भ है। पानी को ठंडा किया जाता है, एक इंसुलेटेड टैंक में रखा जाता है और प्लांट में वापस भेजा जाता है। क्षमता `Q = V x rho x cp x dT` का पालन करती है, और डिज़ाइन तापमान बैंड आमतौर पर 5-7 डिग्री सेल्सियस से 12-14 डिग्री सेल्सियस होता है, जिससे लगभग 6 K का डेल्टा T मिलता है।
बर्फ गुप्त ऊष्मा द्वारा घनत्व बढ़ाती है। कॉइल्स पर या पानी की टंकी के अंदर हार्वेस्टर द्वारा बनी बर्फ प्रति किलोग्राम पानी को बर्फ में बदलने पर लगभग 334 kJ संग्रहीत करती है, जो प्रति इकाई द्रव्यमान में संवेदी शीतलन की तुलना में कहीं अधिक है। इसका व्यापार चक्रों के बीच तापीय शॉर्टिंग और एक अप्रत्यक्ष लूप है।
PCM एक चरण परिवर्तन तापमान धारण करता है। एनकैप्सुलेटेड लवण या पैराफिन एक निर्धारित बिंदु पर पिघलते और जमते हैं, जिससे भंडारण चिल्ड वाटर लूप से भिन्न तापमान पर रह सकता है। एक ऊष्मा विनिमायक सदैव पथ में रहता है।
थर्मोक्लाइन तापमान अग्रभाग वाला पानी है। दो पानी के तापमान एक टंकी में एक गतिशील अंतरापृष्ठ के साथ रहते हैं, जिसे गर्म रिटर्न को ऊपर और ठंडी आपूर्ति को नीचे पंप करके चार्ज किया जाता है। यह चिल्ड वाटर मार्ग के समान माध्यम का उपयोग करता है और नोज़ल लेआउट को सरल बनाता है।
मार्ग | मध्यम | तापमान बैंड | अप्रत्यक्ष लूप | सामान्य उपयोग |
ठंडा पानी | पानी | 5-7 से 12-14 डिग्री सेल्सियस | कभी-कभी | पीक शेव, बफर, आपातकालीन कूलिंग |
बर्फ | पानी में बर्फ | लगभग 0 डिग्री सेल्सियस | सदैव | स्थान-सीमित रेट्रोफिट |
PCM | एनकैप्सुलेटेड लवण या पैराफिन | चरण बिंदु द्वारा निर्धारित | सदैव | संकीर्ण तापमान बैंड कर्तव्य |
थर्मोक्लाइन | पानी, दो स्तर | सामने से विभाजित | कभी-कभी | लंबा भंडारण, एकल पोत |
विनिर्देश में शामिल होने योग्य मेट्रिक्स
किलोवाट-घंटे में उपयोगी क्षमता। टैंक की मात्रा नहीं, नेमप्लेट नहीं। किलोवाट में लोड से आकार, घंटों में भंडारण विंडो से गुणा, उपयोगी कारक से विभाजित, फिर चुने गए माध्यम के वॉल्यूमेट्रिक घनत्व से विभाजित। आठ घंटे की विंडो पर 5 मेगावाट हॉल को नुकसान से पहले 40 मेगावाट-घंटे की डिलीवरेबल ठंडक चाहिए।
उपयोगी कारक और यह 100 प्रतिशत से नीचे क्यों है। स्तरीकरण पतन, इनलेट पर मिश्रण, थर्मल शॉर्टिंग और परिवेशी ताप रिसाव सभी निकालने योग्य अंश को कम करते हैं। जल मार्ग सामान्यतः सिद्धांत के 70 से 90 प्रतिशत पर डिज़ाइन किया जाता है; बर्फ और PCM उनकी स्थानांतरण सीमाओं को गिनने के बाद और नीचे आते हैं।
स्वायत्तता घंटे और विफलता का मामला। ग्रिड पीक के लिए खरीदा गया भंडारण जनरेटर स्टार्ट के लिए खरीदे गए भंडारण से अलग होता है। मान लीजिए, आंशिक लोड पर चार घंटे की स्वायत्तता का श्रेय पाने वाला टैंक, रनटाइम के पूर्ण स्तर का श्रेय पाने वाले टैंक से बहुत अलग पात्र है।
1. संग्रहीत ऊर्जा: डिज़ाइन रिटर्न तापमान पर वितरण योग्य कूलिंग के मेगावाट-घंटे।
2. भंडारण विंडो: प्रतिदिन कितने घंटे संयंत्र भंडारण पर चलने की अपेक्षा करता है।
3. चार्ज और डिस्चार्ज दर: किलोवाट में इन और आउट, जो नोज़ल आकार, डिफ्यूज़र क्षेत्र और पंप ड्यूटी निर्धारित करती है।
4. स्टैंडबाय हानि: प्रतिदिन खोए चार्ज का प्रतिशत, अगले चार्ज पर प्रतिस्थापित।
5. उपयोगी कारक: वास्तव में निकाली जा सकने वाली सैद्धांतिक क्षमता का प्रतिशत।
सामान्य भ्रांतियाँ
"TES मेरी बिजली का बिल कम करता है क्योंकि यह मुफ़्त ठंडक संग्रह करता है।" यह ठंडक पैदा नहीं करता। चिलर अभी भी हर किलोवाट-घंटा उत्पादित करता है, कुछ तो ऑफ-पीक के दौरान अधिक कुशलता से जब परिवेशी तापमान कम होता है। बचत टैरिफ संरचना और मांग शुल्क से आती है, मुफ़्त ऊर्जा से नहीं।
"बड़ा टैंक हमेशा बेहतर होता है।" जो भंडारण कभी पूरी तरह चार्ज नहीं होता, वह मृत भार है। चार्ज समय और चिलर हेडरूम को टैंक के आकार से मेल खाना चाहिए, अन्यथा पात्र हर सुबह 60 प्रतिशत तक भर जाता है और 60 प्रतिशत ही देता है।
"फुटप्रिंट के लिए बर्फ हमेशा पानी को मात देती है।" केवल तभी जब अप्रत्यक्ष लूप, मशीन रूम की ऊंचाई और डीफ्रॉस्ट ड्यूटी को गिना जाए। घनत्व लाभ वास्तविक है; नुकसान के बाद डिलीवर की गई क्षमता की जांच आवश्यक है।
"टैंक को ठंडा रहने के लिए बिजली चाहिए।" एक अच्छी तरह से इंसुलेटेड पात्र कई दिनों तक तापमान बनाए रखता है। बिजली की आवश्यकता परिसंचरण को होती है, भंडारण को नहीं, यही कारण है कि जनरेटर स्टार्ट के दौरान एक वायुमंडलीय पानी का टैंक मदद करता है।
कूलिंग शेड्यूल पर संक्षिप्ताक्षर
TES तापीय ऊर्जा भंडारण; एक डेटा सेंटर में ऑफ-पीक के दौरान बनाई गई ठंडक एक टैंक में रखी जाती है।
SOC चार्ज की स्थिति, उपयोगी क्षमता के प्रतिशत के रूप में, बैटरी के समान विचार।
dT या डेल्टा T केल्विन या डिग्री सेल्सियस में आपूर्ति और वापसी के बीच का अंतर; जल क्षमता का चालक।
COP प्रदर्शन गुणांक, चिलर के लिए बिजली इनपुट पर शीतलन आउटपुट।
PUE पावर उपयोग प्रभावशीलता, IT ऊर्जा पर कुल साइट ऊर्जा।
CHW / CW चिल्ड वॉटर आपूर्ति और कंडेनसर वॉटर लूप।
N+1 / 2N चिलर प्लांट की अतिरेकता व्यवस्था।
तकनीकी विशिष्टता
आइटम | मान या विकल्प |
ड्यूटी | पीक शेव, चिलर डाउनसाइज़िंग, या आपातकालीन शीतलन स्वायत्तता |
माध्यम | चिल्ड वॉटर, बर्फ, PCM, या थर्मोक्लाइन वॉटर |
आपूर्ति / वापसी | 5-7 डिग्री सेल्सियस आपूर्ति, 12-14 डिग्री सेल्सियस वापसी प्रारंभिक बैंड के रूप में |
डेल्टा T | 4-6 K रूढ़िवादी, 5-7 K पानी के लिए विशिष्ट |
घनत्व (पानी) | लगभग 1.163 kWh प्रति m3 प्रति K, 6 K पर लगभग 7 kWh/m3 |
उपयोगी कारक | पानी के लिए 70-90 प्रतिशत, बर्फ और PCM के लिए कम |
टैंक की स्थिति | वायुमंडलीय के निकट, या यदि दबाव सीमा के रूप में डिज़ाइन किया गया हो तो कम गेज दबाव |
इन्सुलेशन | त्वचा को ओस बिंदु से ऊपर रखने के लिए आकार दिया गया खनिज ऊन |
उपयोगी पुष्टि | पूर्ण चक्र में संयंत्र सीमा पर मापी गई क्षमता |
परियोजना मामला
क्षेत्र | मान |
परियोजना | नामीबिया पेयजल भंडारण (P-A) |
उत्पाद | 01 ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील टैंक |
क्षमता | कुल 44,900 m3 |
आयाम | 4 टैंक, व्यास 41.26 मीटर, ऊँचाई 8.4 मीटर |
पूर्णता | सितंबर 2022 |
जल और अपशिष्ट जल क्षेत्र में हमारी वितरित संदर्भ परियोजनाओं में यह पेयजल कार्यक्षेत्र शामिल है, लेकिन डेटा-सेंटर TES कार्यक्षेत्र समान मानकों पर अभियांत्रिक किया गया है। 41.26 मीटर व्यास के चार बोल्टेड टैंक इस बात के संदर्भ हैं कि एक बड़े निकट-वायुमंडलीय जल पात्र को कैसे पैनलाइज़ किया जाता है, भेजा जाता है और साइट पर असेंबल किया जाता है, जो वही निर्माण आधार है जिसका उपयोग एक TES टैंक अपने शेल और कोटिंग के लिए करता है।
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 में अपने टैंकों की आपूर्ति करती है। उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए नया 150,000 वर्ग मीटर का 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।
हार्डवेयर से जुड़ी शब्दावली
· TES एक व्यापक शब्द है, और एक डेटा सेंटर के लिए उपयोगी विभाजन भंडारण माध्यम और दबाव वर्ग के आधार पर है, न कि मार्केटिंग नामकरण के आधार पर; शेल आवश्यकताएँ उसी विभाजन का पालन करती हैं।
· परियोजना में जल्दी तय करने योग्य परिभाषाएँ: उपयोगी क्षमता (मिश्रित और डेड ज़ोन के बाद), स्थायी हानि, चार्ज/डिस्चार्ज दर, और दबाव वर्ग (वायुमंडलीय बनाम दबावयुक्त सीमा)।
· थोक जल भंडारण के लिए हमारे वायुमंडलीय बोल्टेड शेल, प्रति टैंक 60,000 m³ तक डिलीवर किए जाते हैं, व्यवहार में उन अधिकांश परिभाषाओं के पीछे भौतिक समकक्ष हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न 1: क्या TES टैंक PUE को कम करते हैं?
A1: सीधे नहीं। रात में कम संघनन तापमान और डिज़ाइन बिंदु पर लंबे चिलर रन घंटे मशीन दक्षता में सुधार कर सकते हैं, और मुख्य लाभ ऊर्जा लागत पक्ष पर है। PUE लाभ का दावा करने से पहले टैंक नुकसान में परिवर्तन के मुकाबले मशीन COP में परिवर्तन की गणना करें।
Q2: चिल्ड वॉटर टैंक के लिए उचित डेल्टा T क्या है?
A2: 6 से 12 डिग्री सेल्सियस बैंड के लिए पाँच से सात केल्विन सामान्य है; जब स्तरीकरण हानि अधिक होने की अपेक्षा हो तो चार से छह रूढ़िवादी विकल्प है। व्यापक बैंड समान संग्रहीत किलोवाट-घंटों के लिए आवश्यक मात्रा को कम करता है।
Q3: डेटा सेंटर नियंत्रण स्क्रीन पर चार्ज की स्थिति कैसे दिखाई जाती है?
A3: उपयोग योग्य क्षमता के प्रतिशत के रूप में, मापे गए आपूर्ति और वापसी तापमान, संग्रहीत मात्रा और उपयोगिता कारक से। ऊपरी और निचली सीमाएँ इस प्रकार निर्धारित करें कि संयंत्र कभी भी टैंक में मौजूद ठंडक से अधिक ठंडक का वादा न करे।
Q4: क्या TES टैंक को दबाव पात्र होना चाहिए?
A4: नहीं, आमतौर पर नहीं। लगभग वायुमंडलीय पानी का टैंक दबाव सीमा के बाहर रहता है, इसलिए लागू कोड और डिज़ाइन वही होते हैं जो परियोजना विनिर्देश और अनुबंध में निर्दिष्ट हैं। दबावयुक्त डिज़ाइन पात्र, उसके छिद्रों और उसके निरीक्षण व्यवस्था को एक अलग दायरे में ले जाता है।
Q5: क्या एक टैंक बफर और भंडारण दोनों के रूप में कार्य कर सकता है?
A5: हाँ। चिलर ट्रिप और पंप ट्रांसिएंट के लिए अल्पकालिक बफर और दीर्घकालिक भंडारण एक ही पात्र साझा कर सकते हैं, बशर्ते नोज़ल और डिफ्यूज़र लेआउट इसका समर्थन करता हो और ऑपरेटर संयुक्त चार्ज की स्थिति को समझता हो।
Q6: प्रयोग करने योग्य क्षमता सैद्धांतिक आंकड़े से कम क्यों है?
A6: स्तरीकरण, इनलेट पर मिश्रण, परिवेशी ऊष्मा रिसाव और आउटलेट तापमान बैंड इस बात को कम कर देते हैं कि कितना निकाला जा सकता है। डिज़ाइनर पानी के लिए 70 से 90 प्रतिशत लागू करते हैं और परिणाम को संयंत्र सीमा पर मापते हैं।
Q7: स्वीकृति परीक्षण को क्या मापना चाहिए?
A7: पूर्ण चार्ज और डिस्चार्ज चक्र के दौरान संयंत्र सीमा पर डिलीवरेबल किलोवाट-घंटे, साथ ही चार्ज समय, स्टैंडबाय हानि और डिज़ाइन डिस्चार्ज दर पर प्राप्त आउटलेट तापमान। एक TES टैंक अनुबंध जो केवल घन मीटर बताता है, स्वीकृति परीक्षण को बाद में बहस के लिए छोड़ देता है।
भंडारण परियोजना को चित्रों के समूह बनने से पहले परिभाषाओं के समूह के रूप में पढ़ें। चार मार्ग मौजूद हैं, पाँच मेट्रिक्स मायने रखते हैं, और संक्षेपाक्षरों का अर्थ ग्राहक, डिज़ाइनर और आपूर्तिकर्ता के लिए समान होना चाहिए। TES टैंक डेटा सेंटर की बिजली खपत कम नहीं करते; वे उस बिजली को सस्ते घंटों में स्थानांतरित करते हैं, चिलर प्लांट को छोटा करते हैं और प्लांट को आउटेज से उबरने का मौका देते हैं। परिभाषाएँ सही करें और वेसल का आकार स्वतः तय हो जाएगा।
एक इंजीनियर से बात करें
डिज़ाइन IT लोड, लक्षित भंडारण विंडो, चिलर की आपूर्ति और वापसी तापमान और उपलब्ध फुटप्रिंट बताएं। हम इस संदर्भ के पीछे की गणना लौटाएंगे: संग्रहीत किलोवाट-घंटे, आवश्यक घन मीटर, लागू प्रयोग करने योग्य कारक, और रूपरेखा नोज़ल, डिफ्यूज़र और इन्सुलेशन विशिष्टता। यदि आप मार्गों की तुलना कर रहे हैं, तो आइस और PCM के लिए समान गणना का अनुरोध करें ताकि तुलना डिलीवरेबल क्षमता पर की जाए।
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