Резервуар для хранения воды в центре обработки данных: многофункциональное хранение и резервирование
Создано Сегодня
Резервуар хранения воды для центра обработки данных: многофункциональное хранение и резервирование
Резервуар для хранения воды в центре обработки данных, обслуживающий более одной функции, требует физического разделения между функциями, прежде чем возникнет необходимость в дополнительном объёме. Противопожарный запас, подпитка технологического процесса и аварийное охлаждение имеют разные правила расчёта количества, разное время отклика и разные риски загрязнения, поэтому зонирование с независимыми выпускными патрубками и контролем уровня по каждой зоне предотвращает переток воды от одной службы к другой. Затем добавляется резервирование в виде параллельных резервуаров с изолируемыми выпускными патрубками, чтобы одну линию можно было вывести из эксплуатации, никогда не требуя от установки работать по единственному пути.
Вода для охлаждения оборудования в дата-центре поступает сразу с нескольких направлений: подпитка замкнутых контуров, резерв для системы пожаротушения и запас, позволяющий системе охлаждения работать в течение некоторого времени после потери питания или выхода из строя чиллера. Каждому из этих направлений нужен объём, и каждому — по своей причине, поэтому вопрос хранения редко остаётся простым, когда пожарный резервуар и резервуар охлаждения оказываются на одной площадке.
Обычный результат — общий резервуар с единым контролем уровня, который работает до тех пор, пока одно событие не потребует воду для двух служб одновременно; в этот момент резервуар решает вопрос положением клапана, а не проектом. Другой результат — избыточное резервирование: второй полноразмерный резервуар для каждой задачи, больше стали и фундамента, чем площадка может разместить.
В этой статье излагается логика распределения резервуара для хранения воды в центре обработки данных, обслуживающего более одной задачи, описывается, как разделить один резервуар на зоны, когда совместное использование допустимо, и как обеспечить резервирование в параллельной схеме, которую можно обслуживать без полной остановки.
Какие службы могут совместно использовать один резервуар
Совместное использование целесообразно между службами с одинаковыми требованиями к качеству воды и одинаковым временем отклика. Совместное использование проблематично между службами с разными правилами качества или конфликтующими приоритетами.
· Подпитка технологического процесса и мойка в офисах хорошо сочетаются: одинаковая химия, предсказуемый спрос, отсутствие аварийного времени подготовки.
· Пожарный запас — это отдельная категория. Его объём определяется проектом противопожарной защиты, а забор происходит в рамках одного события, поэтому смешивание его с ежедневной службой создаёт риск того, что запас будет незаметно израсходован до этого события.
· Резерв аварийного охлаждения по качеству ближе к замкнутому контуру и рассчитывается исходя из времени работы, а не по фиксированной формуле. Риск перекрёстного подключения сохраняется: если один выход обслуживает пожарный насос и насос охлаждения, положение клапана определяет, какая задача будет выполнена первой.
Для резервуара хранения воды в центре обработки данных практическая проверка проста: если два сервиса не могут быть отслежены до отдельных насосов через отдельные счетчики, проектирование еще не завершено. Там, где два назначения обслуживаются из одного резервуара, выпуск для сервиса с более низким приоритетом должен находиться на ответвлении, которое можно закрыть, и это ответвление нуждается в обратном клапане, чтобы остановить обратное движение давления, перемещающее воду между назначениями.
Зонирование внутри общего резервуара
Там, где совместное использование допускается, резервуар следует разделять, а не просто объявлять многофункциональным.
· Физическое разделение. Перегородка с герметичным днищем создает два объема воды, имеющих общий фундамент, но не уровень, каждый со своим выпуском, дренажом и вентиляцией.
· Независимое управление уровнем. Каждая зона имеет собственный датчик, поэтому аварийный резерв не может быть израсходован в результате обычного цикла подпитки в другой зоне.
· Отдельные переливные маршруты. Общий перелив может сбросить резерв в дренаж при скачке в другом месте, поэтому переливы выполняются для каждой зоны отдельно.
· Доступ для осмотра. Перегородка затрудняет вход в резервуар, поэтому доступные люки с обеих сторон должны быть заложены в проекте, а не добавлены позднее как компромисс.
Разделённые на зоны резервуары меняют и картину давления: две камеры с разными уровнями — это два статических напора на одной оболочке, и полная аварийная зона не должна передавать свой напор зоне, потребляющей воду. Общий резервуар хранения воды для центра обработки данных превращается в небольшую группу сосудов, и это должно быть отражено в деталях оболочки.
Резервирование с параллельными резервуарами
Резервирование в системе хранения обычно проще, чем резервирование насосов: два резервуара, каждый из которых способен вместить требуемый объём, соединены так, что любой из них может обслуживать контур, пока другой выведен из эксплуатации.
Выбор конструкции | Единый путь | Резервированный путь |
Количество резервуаров | Один резервуар для всех задач | Два или более резервуара в параллельных группах |
Изоляция | Нет состояния клапанов, которым нужно управлять | Каждый выход можно изолировать для обслуживания |
Режим отказа | Потеря всего резерва | Потеря только одной линии |
Обслуживание | Вывод резервуара из эксплуатации означает отсутствие резерва | Одна линия обслуживается, пока другая удерживает резерв |
Трубопроводы | Прямое подключение к одному общему коллектору | Коллектор с соединительными клапанами и обратными клапанами |
Правило, лежащее в основе этой таблицы, состоит в том, что резервирование является резервированием только в том случае, если изоляция достижима до события, которое она защищает, поэтому изолирующие клапаны находятся на маршруте планового технического обслуживания, а не за насосной.
· Количество и группировка резервуаров. Два резервуара половинного требуемого объёма или один полнообъёмный резервуар плюс меньший буферный подходят для разных площадок. Объём, который должен сохраниться, определяется наихудшим достоверным событием, а не средним.
· Логика взаимосвязей. Нормально закрытая перемычка позволяет переключение; нормально открытая позволяет опорожнить линию без отключения контура. Выбранное состояние должно быть отражено в логике последовательности.
· Схема заполнения. Каждая линия должна иметь собственный путь заполнения, чтобы вторая линия не зависела от заполненности первой.
· Уровни и диапазоны сигнализации. При наличии двух линий регулирование уровня переключается между ними, и точки переключения не должны обе находиться внутри диапазона низкого аварийного сигнала.
Интерфейсы пожарного водоснабжения и аварийного охлаждения
Интерфейс между пожарным резервом и резервом охлаждения — это место, где решается большинство проектов многофункциональных хранилищ: либо в сторону разделения, либо в сторону чётко контролируемого общего объёма.
· Разделение по умолчанию. Там, где применимые правила защиты определяют объём пожарного резерва, этот объём остаётся доступным и идентифицируемым в схеме хранения.
· Переключение режимов. Общий объём требует определённого порядка переключения: какой насос запускается первым, на каком уровне и кто уведомляется. Незадокументированное переключение превращает общий резервуар в предмет спора во время инцидента.
· Источник подпитки и климат. Обе задачи питаются от одного источника, поэтому при отказе подачи обе линии опустошаются, и резервирование только по уровню в баке не спасает. Необогреваемый наружный бак с пожарным запасом дополнительно требует дренажа или обогрева, а аварийный запас охлаждения требует такого же внимания ещё по одной причине: тёплая резервная вода стоит меньше, чем холодная.
Для бака запаса воды в центре обработки данных аварийное охлаждение — это та функция, которую чаще всего добавляют поздно, поскольку она зависит от расчёта времени работы, а не от норм защиты. Добавление её позже обычно означает добавление второго выпуска, второй зоны уровня и, возможно, второй линии, что гораздо дешевле решить на этапе спецификации бака.
Технические характеристики
Пункт | Типовое значение или опция | Почему это указано |
Распределение задач | Отдельные зоны или отдельные линии для каждой задачи | Конфликты приоритетов и разделение качества |
Объём пожарного резерва | Согласно применимому проекту противопожарной защиты | Определяется областью защиты, а не расчётом |
Объём аварийного охлаждения | Исходя из требуемого времени работы и потребности контура | Задаёт доступный объём холодной воды при расчётном ΔT |
Разделение на зоны | Герметичная нижняя перегородка, независимый выпуск и дренаж | Не позволяет опорожнению одного рабочего контура влиять на другой |
Контроль уровня | Датчик для каждой зоны с сигнализацией верхнего и нижнего уровня | Заменяет общую единую уставку |
Взаимное соединение | Нормально открытый или нормально закрытый, с обратными клапанами | Определяет поведение при переключении |
Подпиточное соединение | Независимая линия заполнения для каждой ветви | Устраняет зависимость между ветвями |
Воздушник, перелив и доступ | Для каждой зоны, а также вход в каждую зону и доступный для осмотра пол | Позволяет не сливать резерв и сохраняет возможность осмотра |
Купол или крышка | Алюминиевый купол, болтовая крышка или открытый верх | Доступ для обслуживания и защита от погодных условий |
Пример проекта
Поставки крупногабаритных болтовых резервуаров в составе многорезервуарных комплексов для муниципальных канализационных служб демонстрируют, как планируется, заполняется и вводится в эксплуатацию повторяющаяся группа резервуаров на одной площадке.
Краткое описание проекта
Проект | Продукт | Ёмкость | Размеры | Завершение |
Сычуань, Китай, городские сточные воды | Резервуар GFS | 17 420 м³ в 10 резервуарах | В соответствии с объёмом проекта | 2023-2024 |
Муниципальные сточные воды Цзянсу, Китай | Резервуар GFS | 4 093 м³ в 2 резервуарах | В соответствии с объёмом проекта | 2023-2024 |
Хотя наши реализованные референсные проекты в секторе водоснабжения и водоотведения включают вышеуказанные объемы работ, объем работ по системе TES для центра обработки данных проектируется по тем же стандартам.
Инженерные возможности Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) занимается проектированием и изготовлением сборных резервуаров с 2008 года. Будучи первым в Китае производителем резервуаров из стеклоэмалированной стали (GFS), компания владеет почти 200 патентами, связанными с эмалью, производит примерно 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, реализовала более 30 000 установленных проектов и поставляет свои резервуары более чем в 100 стран. Новая производственная база площадью 150 000 м² была добавлена для увеличения производственных мощностей, а отдельные резервуары поставляются объёмом до 60 000 м³. Производство осуществляется в соответствии с ISO 9001 и ISO 45001, сертификация продукции включает NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI и EUROCODE, а проектирование выполняется с учётом AWWA D103-09, AWWA C550 и NFPA там, где этого требует применение.
Общие обязанности и верхнее ограждение
· Один физический резервуарный парк может обслуживать регулируемые задачи в разное время суток, если входы, выходы и логика уровней разделены, — именно так технологическая подпитка, пожарный запас и аварийное охлаждение используют одну площадь.
· Алюминиевый купол или плоские крышки защищают общий резервуар от дождевой воды и мусора и снижают частоту осмотров на единицу хранимого объёма.
· Муниципальная схема в Сычуани из десяти резервуаров общим объёмом 17 420 м³ (2024-07) и пара резервуаров в Цзянсу объёмом 4 093 м³ демонстрируют многор резервуарные парки, где несколько задач управляются владельцем и оператором на одной площадке.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: Может ли один резервуар действительно нести пожарный запас и аварийное охлаждение?
A1: Это возможно, но только при физическом зонировании, отдельных выпускных отверстиях и отдельном управлении уровнем. Без этого ежедневная потребность в подпитке конкурирует с резервом, который должен был оставаться нетронутым, и в итоге обе задачи оказываются невыполненными.
В2: Один большой резервуар лучше, чем два меньших?
А2: Это дешевле по фундаменту и трубопроводам и обеспечивает больший полезный объём на единицу стали, но любые внутренние работы останавливают резерв. Две линии стоят дороже и позволяют обслуживать одну, пока другая удерживает резерв.
Вопрос 3: Как рассчитывается объем аварийного охлаждения?
Ответ 3: Исходя из времени работы и расхода контура, с поправкой на полезную разность температур и теплопотери резервуара. Допущения следует зафиксировать, чтобы можно было пересмотреть значение по мере роста нагрузки.
Вопрос 4: Что изменится, если резервуары находятся на открытом воздухе в холодном климате?
Ответ 4: Для дренажных маршрутов и защиты от замерзания застоявшейся воды требуется климатическое решение, а противопожарный запас в неотапливаемом резервуаре ведет себя иначе. Наружное хранение также подвергает корпус более значительным термическим циклам, чем внутренний резервуар.
Вопрос 5: Нужны ли обратные клапаны для общего резервуара?
Ответ 5: Да, там, где две функции сходятся на общем коллекторе, обратные клапаны или двойной клапан с байпасом предотвращают переток воды из одной службы в другую. Схему следует составить с логикой переключения.
Вопрос 6: Кто определяет величину противопожарного запаса?
A6: Применимая проектная защита для площадки, а не для поставщика резервуара. На чертежах должно быть показано, где это количество находится в схеме хранения и как обеспечивается его доступность.
Резервуар для хранения воды в центре обработки данных, используемый для нескольких задач, — это сначала проблема распределения, а затем проблема объёма. Разделите конфликтующие задачи, выделите в зоны те, которые используют общие ресурсы, предоставьте каждой зоне собственный выпуск, уровень и дренаж, затем добавьте параллельные линии с доступной изоляцией, чтобы техническое обслуживание никогда не удаляло последний резерв.
Связаться с инженером
Отправьте нам требуемые режимы работы для одного резервуара, величину противопожарного запаса из вашего проекта противопожарной защиты и время работы аварийного охлаждения, и мы вернём вам схему зонирования и компоновки линий с уставками уровней, запорно-регулирующей арматурой для взаимного соединения и деталями доступа для вашего резервуара хранения воды в центре обработки данных. Если объект рассматривает вариант одного большого резервуара против двух линий, запросите оба варианта с их последствиями для технического обслуживания.
WhatsApp