Dimensionamento dei serbatoi d'acqua dei data center: un metodo che parte dalla funzione
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Dimensionamento dei serbatoi d'acqua per data center: un metodo che parte dal duty
Ogni serbatoio d'acqua di un data center viene dimensionato con gli stessi quattro passaggi, qualunque sia la funzione. Primo, denominare la funzione e la domanda che deve soddisfare. Secondo, stabilire la portata dominante e la durata o la finestra temporale in cui tale portata si applica, che per una riserva antincendio è una portata moltiplicata per una durata, per il reintegro della torre di raffreddamento è un bilancio idrico giornaliero moltiplicato per un periodo di interruzione, e per l'accumulo di acqua refrigerata è una portata moltiplicata per l'incremento di temperatura che il sistema può tollerare. Terzo, sottrarre il volume che la pompa non riesce a raggiungere: la riserva morta al di sotto dell'aspirazione, il franco libero al di sopra del livello massimo di progetto e il volume che la disposizione operativa lascia inutilizzato. Quarto, verificare che la geometria selezionata fornisca il volume rimanente consentendo comunque l'accesso, il riempimento e l'ispezione. Il metodo è difendibile perché ogni numero in esso contenuto può essere ricondotto a un dato di input dichiarato, e la disciplina che lo rende verificabile consiste nel denominare per iscritto il caso dominante, poiché un serbatoio può soddisfare il proprio calcolo aritmetico e comunque fallire in termini di velocità di riempimento, accesso per la manutenzione o interfaccia con la sala pompe per il calcolo delle dimensioni del serbatoio d'acqua del data center
Perché un unico metodo di dimensionamento funziona per tre diversi duty
I tre compiti sembrano non correlati finché non si esamina il calcolo anziché l'apparecchiatura. Una riserva antincendio eroga una portata per una durata, quindi la sua dimensione deriva da una domanda e da un tempo. Un deposito di reintegro copre l'acqua persa mentre l'approvvigionamento non è disponibile, quindi la sua dimensione deriva da un tasso di perdita e da un'interruzione. Un accumulo di acqua refrigerata assorbe una portata mentre una macchina è offline, quindi la sua dimensione deriva da una portata e da un'escursione consentita. In ogni caso ci sono una portata, un periodo e una quantità per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
Fissare prima la portata blocca il calcolo fatto al contrario. Un progettista che parte da un diametro scelto per adattarsi al sito produce un volume, poi cerca una portata che lo richieda, e il risultato è difendibile in un disegno e indifendibile in una revisione. Partire dalla portata produce gli stessi quattro passaggi ogni volta, così il metodo viene riutilizzato anziché reinventato serbatoio per serbatoio per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
Passo uno: denominare la portata e la domanda dominante
La portata è una breve dichiarazione di ciò che fa il serbatoio e di cosa succede se è insufficiente, ed è la prima riga del calcolo anziché un preambolo. Per una riserva antincendio è una portata alla pompa antincendio per la durata richiesta dal progetto. Per un deposito di reintegro è coprire la perdita d'acqua dell'impianto per il periodo in cui l'approvvigionamento non è disponibile. Per un accumulo di acqua refrigerata è trasportare la portata del circuito attraverso un'interruzione del refrigeratore per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
La domanda determinante è il caso che produce il volume richiesto maggiore, non quello più familiare. Quando un progetto ha sia una domanda antincendio a sprinkler sia una domanda da colonna montante, le due vengono valutate sulle rispettive durate anziché confrontate. Quando un impianto di raffreddamento ha un bilancio idrico di picco estivo e una media annua, il picco determina il volume e la media determina il costo operativo. Denominare il caso impedisce che uno più piccolo diventi il riferimento per il calcolo dimensionale del serbatoio idrico del data center
Passo due: stabilire la portata determinante e la durata
La portata e il periodo generano la domanda lorda, e ciascun servizio le genera in modo diverso. Una riserva antincendio utilizza la portata di progetto degli sprinkler o della rete idranti moltiplicata per la durata richiesta dall'occupazione, con la dotazione per le manichette considerata per il proprio periodo più breve e poi aggiunta. Un accumulo di reintegro utilizza un bilancio idrico giornaliero di evaporazione, deriva e spurgo, moltiplicato per l'interruzione ipotizzata. Un accumulo di acqua refrigerata utilizza la portata trasportata moltiplicata per l'escursione consentita per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
Le cifre seguenti sono input illustrativi utilizzati per mostrare l'aritmetica di ciascun metodo. Non sono requisiti di progetto né valori standard, e un calcolo reale utilizza la portata di progetto del sito, i dati di prestazione della torre e l'escursione consentita per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
Duty | Portata determinante | Periodo o finestra | Domanda lorda |
Riserva antincendio | Portata di progetto più dotazione idranti | Durata per l'occupazione | Portata per durata, sommata |
Reintegro torre di raffreddamento | Evaporazione, drift e spurgo | Interruzione ipotizzata | Perdita giornaliera moltiplicata per l'interruzione |
Accumulo di acqua refrigerata | Portata del circuito mantenuta durante l'evento | Finestra offline o aumento consentito | Portata moltiplicata per l'escursione consentita |
Passo tre: sottrai ciò che la pompa non riesce a raggiungere
La domanda lorda non è il volume che il serbatoio deve fornire, e a ogni servizio si applicano tre detrazioni perché appartengono al serbatoio e non al servizio. Il volume morto è il volume al di sotto del livello di aspirazione o del livello minimo di prelievo, e aumenta con fondi piatti e progetti poco profondi. Il franco bordo è il volume tra il livello massimo dell'acqua di progetto e la sommità della parete. Il volume inutilizzabile è l'acqua che la configurazione rende non utilizzabile per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
L'aritmetica è semplice e la tentazione è di non farla, perché la detrazione è di solito inferiore al margine che un progettista si aspettava. Va comunque fatta, perché il numero che la pompa antincendio o la pompa di riempimento può effettivamente erogare è il numero che il calcolo deve difendere. Dove la detrazione cambia la risposta, rivedi la geometria invece di ridurre la detrazione per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
· Stoccaggio morto: volume sotto il livello di aspirazione o di prelievo minimo per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
· Franco libero: volume del mantello sopra il livello massimo dell'acqua di progetto per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
· Volume bloccato: acqua dietro ostruzioni interne per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
· Tolleranza per i sedimenti: profondità depositata prima della pulizia successiva per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
· Indicare ciascuna detrazione come percentuale del volume del mantello per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
Fase quattro: verificare geometria, accesso e riempimento
Il quarto passo è quello in cui un calcolo che sembrava concluso si rivela non esserlo. La verifica geometrica conferma che il diametro e l'altezza selezionati producono il volume effettivo dopo le detrazioni, eseguita sul disegno anziché su un foglio di calcolo. La verifica dell'accesso conferma che una persona può raggiungere l'interno, gli ugelli e gli strumenti a serbatoio pieno, il che esclude un diametro scelto solo per risparmiare peso delle lastre. La verifica del riempimento conferma che il serbatoio può essere ripristinato entro il periodo ipotizzato per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
Questi controlli separano un calcolo dimensionale da una richiesta di preventivo. Un volume che non può essere reintegrato alla portata ipotizzata non è una riserva qualunque sia la sua capacità, e un serbatoio che non può essere ispezionato non è manutenibile nel senso che il piano operativo presuppone. Entrambi i difetti sono economici da correggere in fase di dimensionamento ed onerosi dopo l'installazione per il calcolo dimensionale del serbatoio dell'acqua del data center
Esempio di dimensionamento: una riserva antincendio
L'esempio utilizza solo dati illustrativi. Una portata di progetto di 900 galloni al minuto mantenuta per 120 minuti dà una domanda lorda di 108.000 galloni, circa 409 metri cubi. Un mantello di 9,0 m di diametro per 8,0 m di altezza fornisce circa 509 metri cubi nominali, e le detrazioni lasciano una capacità effettiva superiore al requisito. L'esercizio mostra l'ordine dei passaggi, non una risposta progettuale per il calcolo dimensionale del serbatoio dell'acqua del data center
Voce | Valore illustrativo | Base |
Portata e durata di progetto | 900 gpm per 120 min | Dato di input illustrativo |
Domanda lorda | 108.000 gal, circa 409 m3 | Portata per durata |
Volume nominale del mantello | Circa 509 m3 | 9,0 m per 8,0 m di altezza |
Meno volume morto | Circa 19 m3 | 0,30 m su 63,6 m2 di superficie |
Meno franco di bordo | Circa 29 m3 | 0,45 m su 63,6 m2 di superficie |
Capacità effettiva | Circa 461 m3 | Mantello meno le deduzioni |
Dimensionamento calcolato: una riserva di reintegro per torre di raffreddamento
Il secondo esempio utilizza una torre che fa circolare 1.200 metri cubi all'ora con evaporazione allo 0,8 percento, drift allo 0,1 percento e spurgo impostato da quattro cicli di concentrazione. Quel tasso di perdita viene applicato all'interruzione ipotizzata, e successivamente vengono effettuate le deduzioni. Il controllo più importante è alla fine: una linea di riempimento da 30 metri cubi all'ora ripristina il volume in meno di un giorno, più a lungo dell'interruzione ipotizzata, quindi la configurazione del reintegro decide il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua per il data center
Voce | Valore illustrativo | Base |
Portata di circolazione | 1.200 m3/h | Input illustrativo |
Evaporazione più deriva | 10,8 m3/h | 0,8 più 0,1 percento della portata |
Spurgo | 3,6 m3/h | Perdita sui cicli meno uno |
Tasso di perdita totale | 14,4 m3/h | La somma delle tre perdite |
Riserva sull'interruzione | Circa 691 m3 | Tasso di perdita su 48 h |
Capacità effettiva, verifica di riempimento | Circa 660 m3, riempimento 30 m3/h | Detrazioni, poi recupero |
Dimensionamento svolto: un accumulo di acqua refrigerata
Il terzo esempio trasporta 500 metri cubi all'ora attraverso lo store mentre una macchina è offline, con un'escursione di temperatura di 3 kelvin consentita su 30 minuti. L'energia da assorbire è la portata moltiplicata per il calore specifico dell'acqua e per l'escursione consentita, e il volume richiesto deriva dalla differenza di temperatura utilizzabile che la stratificazione può mantenere. Il calcolo si conclude confermando che le disposizioni sulla stratificazione lo supportano per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
Voce | Valore illustrativo | Base |
Portata e escursione consentita | 500 m3/h, 3 K in 30 min | Input illustrativo |
Energia da assorbire | Circa 3,14 GJ | Portata, calore specifico e escursione |
Differenza di temperatura utilizzabile | 5 K | Stratificazione che il serbatoio mantiene |
Volume richiesto | Circa 150 m3 | Energia su calore specifico e differenza |
Verifiche di geometria e stratificazione | 9,0 m per 3,5 m, disposizione del diffusore | Volume, differenza protetta |
Le verifiche che falliscono dopo l'aritmetica, e come presentare il calcolo
I guasti ricorrenti sono sufficientemente costanti da poter essere nominati. Una portata di riempimento che non riesce a ripristinare il volume entro l'interruzione ipotizzata è la più comune, perché il volume del serbatoio e la linea di riempimento sono solitamente dimensionati da soggetti diversi. Un franco di accesso per la manutenzione adeguato sul disegno ma ostruito dal percorso delle tubazioni è il secondo. Un'ipotesi di fondazione mai confermata rispetto alla relazione geotecnica è il terzo. Un programma degli ugelli che non corrisponde all'interfaccia dell'impianto è il quarto per il calcolo dimensionale del serbatoio dell'acqua di un data center
Presentare il calcolo a un revisore è una questione di struttura più che di lunghezza. Prima gli input con la loro fonte, poi l'aritmetica in una forma verificabile riga per riga, poi le deduzioni e il caso dominante nominato in una frase, poi le quattro verifiche con i loro risultati. Un'ipotesi presentata come valore misurato perde credibilità più rapidamente per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
· Input prima, con la fonte e un'etichetta se si tratta di un'ipotesi per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
· Aritmetica mostrata per intero, unità riportate in ogni riga per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
· Detrazioni elencate con la frazione del volume del guscio che ciascuna rappresenta per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
· Caso determinante indicato in una frase accanto al volume che produce per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
· Controlli di rabbocco, accesso, fondazione e interfaccia con esito positivo o negativo per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
Caso di studio del progetto
Consegna di riferimento per questo servizio, citata dalla libreria di progetti verificati. Livello di corrispondenza C. Una consegna multi-serbatoio di dimensioni miste, citata per mostrare come un volume suddiviso o compartimentato sia espresso come totale rispetto a una ripartizione per serbatoio. Non viene utilizzata come input per i calcoli svolti in questo articolo: ogni cifra in quegli esempi è un input illustrativo per dimostrare il metodo, come dettagliato per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center.
ID progetto | Paese | Prodotto | Capacità | Numero di serbatoi | Dimensioni | Completamento | Ambito di fornitura |
MDV-POT-11672 | Maldive | Serbatoio bullonato in vetro-fuso-acciaio (GFS) | 11.672 m3 | 23 | Diametri misti: φ9,94 × 10,2 m, φ9,17 × 9,0 m, φ10,7 × 10,8 m e altri, 23 serbatoi | Non registrato nella fonte disponibile | Non registrato |
Una consegna multi-serbatoio di dimensioni miste, citata per mostrare come un volume suddiviso o compartimentato venga espresso come totale rispetto a una ripartizione per serbatoio. Non viene utilizzata come input per i calcoli svolti in questo articolo: ogni cifra in quegli esempi è un input illustrativo per dimostrare il metodo, come dettagliato per il calcolo delle dimensioni dei serbatoi d'acqua dei data center.
Domande frequenti
D1. Perché un unico metodo di dimensionamento funziona per tre diverse funzioni?
Perché ogni funzione si riduce a una portata, un periodo e una quantità che il serbatoio deve fornire: una riserva antincendio fornisce una portata per una durata, un deposito di reintegro copre una perdita per un'interruzione, un accumulo di acqua refrigerata trasporta una portata attraverso un'interruzione, come dettagliato per il calcolo delle dimensioni dei serbatoi d'acqua dei data center.
D2. Perché denominare la funzione è il primo passo?
Poiché il compito determina a cosa serve il calcolo e quale sia la conseguenza di una carenza, ed entrambi guidano la domanda dominante. Previene inoltre l'approccio a ritroso di scegliere un diametro adatto al sito e trovare un compito che lo giustifichi per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
D3. Come vengono stabiliti la portata e la durata dominanti?
Dalla base di progettazione anziché dallo standard del serbatoio. Una riserva antincendio prende la portata di progetto degli sprinkler o della colonna montante e la durata richiesta dall'occupazione. Un deposito di reintegro prende il bilancio idrico giornaliero e l'interruzione ipotizzata. Un deposito di acqua refrigerata per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
D4. Come viene sottratta l'acqua che la pompa non riesce a raggiungere?
Tre detrazioni si applicano a ogni funzione perché appartengono al serbatoio anziché alla funzione: stoccaggio morto sotto il livello di aspirazione o di prelievo minimo, franco libero sopra il livello massimo dell'acqua di progetto e volume bloccato dietro ostruzioni interne. Si aggiunge una tolleranza per i sedimenti quando il serbatoio viene pulito ciclicamente per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
D5. Perché geometria, accesso e reintegro vengono per ultimi?
La geometria conferma che il diametro e l'altezza producono il volume effettivo dopo le detrazioni. L'accesso conferma che una persona può raggiungere l'interno e gli ugelli in un serbatoio pieno. Il riempimento conferma che il serbatoio può essere ripristinato entro l'interruzione ipotizzata, il controllo che più spesso fallisce per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
D6. Come funziona un esempio di dimensionamento della riserva antincendio?
L'esempio illustrativo moltiplica una portata di progetto di 900 gpm per 120 minuti per ottenere 108.000 galloni, circa 409 metri cubi di domanda lorda. Un mantello di 9,0 m di diametro per 8,0 m di altezza fornisce circa 509 metri cubi nominali, dai quali 19 metri cubi di volume morto e 29 per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
D7. Come funziona un esempio di dimensionamento del reintegro per raffreddamento?
L'esempio illustrativo prevede una circolazione di 1.200 metri cubi all'ora con evaporazione allo 0,8 percento, drift allo 0,1 percento e blowdown impostato da quattro cicli di concentrazione, dando una perdita totale di 14,4 metri cubi all'ora, come dettagliato per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center.
D8. Come funziona un esempio di dimensionamento dell'accumulo di acqua refrigerata?
L'esempio illustrativo prevede 500 metri cubi all'ora mentre una macchina è offline con un'escursione di 3 kelvin consentita in 30 minuti, dando circa 3,14 GJ da assorbire. Dividendo per il calore specifico dell'acqua e una differenza utilizzabile di 5 kelvin si ottengono circa 150 metri cubi di accumulo per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
D9. Cosa viene verificato dopo aver completato i calcoli?
Quattro aspetti pratici. La portata di rabbocco deve ripristinare il volume entro l'interruzione ipotizzata. L'accesso per la manutenzione deve raggiungere l'interno, gli ugelli e gli strumenti in un serbatoio pieno. I carichi di fondazione devono essere confermati rispetto alla relazione geotecnica. Il programma degli ugelli deve corrispondere all'interfaccia dell'impianto per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
D10. Come deve essere presentato il calcolo a un revisore?
Prima gli input, ciascuno con la propria fonte ed etichettato come ipotesi dove lo è. Poi l'aritmetica completa con le unità riportate in ogni riga, le detrazioni con la frazione del volume del mantello che ciascuna rappresenta, il caso determinante nominato in una frase e le quattro verifiche per il calcolo delle dimensioni del serbatoio dell'acqua del data center
Un calcolo difendibile del dimensionamento del serbatoio di un data center segue gli stessi quattro passaggi in ogni servizio: dichiarare il servizio e la sua domanda dominante, stabilire la portata e il periodo, sottrarre il volume che la pompa non riesce a raggiungere, quindi verificare geometria, accesso e riempimento. La disciplina che distingue un calcolo verificabile da un revisore da uno che si limita a indicare un numero è nominare per iscritto il caso dominante, perché un serbatoio può soddisfare l'aritmetica e comunque fallire sulla portata di riempimento, sull'accesso per la manutenzione o sull'interfaccia con la sala pompe. Le correzioni che ne derivano raramente consistono in un serbatoio più grande. Più spesso sono una deduzione minore, un diametro diverso, una linea di riempimento più grande o un programma degli ugelli definito prima della costruzione del mantello, e tutti e quattro sono molto più economici da ottenere in fase di dimensionamento che in fase di montaggio per il calcolo della dimensione del serbatoio dell'acqua del data center
Parla con un ingegnere
Invia il duty per ciascun serbatoio, il fluido e gli eventuali limiti di qualità dell'acqua, la base di progetto utilizzata o la richiesta da cui si intende calcolare, la durata o il periodo di interruzione ipotizzato, l'escursione di temperatura consentita per il duty dell'acqua refrigerata, l'impronta disponibile del sito con le vie di accesso, la disposizione e la portata della linea di riempimento, nonché le informazioni geotecniche e sulla platea. Restituiremo un calcolo dimensionale per ciascun serbatoio che mostri gli input con le relative fonti, l'aritmetica completa, le deduzioni per volume morto e freeboard con la loro frazione del volume del mantello, il caso dominante denominato, la geometria che produce il risultato, le verifiche di riempimento e accesso, e lo schema degli ugelli richiesto dalle interfacce per il calcolo dimensionale del serbatoio idrico del data center
Informazioni su Center Enamel
Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) è un produttore professionale dedicato alla progettazione e fabbricazione di serbatoi di stoccaggio bullonati dal 2008. La gamma di prodotti comprende serbatoi in vetro-acciaio (GFS), serbatoi in epossidica fusa a legame (FBE), serbatoi in acciaio inossidabile, serbatoi in acciaio zincato e coperture a cupola geodetica in alluminio, insieme al supporto tecnico EPC e agli accessori per serbatoi. La produzione è conforme alle norme ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001, e la gamma di prodotti è certificata NSF/ANSI 61, WRAS, CE e EN 1090, ISO 28765, AWWA D103-09 e NFPA ove l'applicazione lo richieda. L'azienda detiene quasi 200 brevetti sulla smaltatura, gestisce una base produttiva di 150.000 m2, produce circa 300.000 lastre in acciaio smaltato all'anno, ha completato più di 30.000 progetti installati e ha spedito serbatoi in più di 100 paesi. La capacità di progettazione ingegneristica copre volumi di serbatoi fino a 60.000 m3, come dettagliato per il calcolo delle dimensioni dei serbatoi d'acqua per data center.
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