Резервуар для сбора дождевой воды для дата-центра: улавливание, хранение и повторное использование
Создано Сегодня
Резервуар для сбора дождевой воды для дата-центра: улавливание, хранение и повторное использование
Резервуар для сбора дождевой воды для дата-центра рассчитывается исходя из объёма стока с водосборной площади с учётом сезонности осадков, а не только по площади крыши, и собранная вода обрабатывается до требуемого стандарта перед использованием. Реалистичные задачи — подпитка градирен и непитьевые нужды; ценность заключается в зависящем от погоды снабжении, которое сокращает забор из муниципальных сетей и улучшает водный баланс объекта, ограничиваясь изменчивостью улавливания и стоимостью обработки.
Введение
Сбор дождевой воды на площадке центра обработки данных начинается с простого наблюдения: большая крыша и твёрдое покрытие отводят воду, которая в настоящее время сбрасывается в канализацию, тогда как охлаждающая установка потребляет городскую воду, которую можно было бы частично заменить. Улавливание этой дождевой воды превращает сброс в ресурс, а резервуар — это актив, который делает улавливание пригодным для использования, сохраняя изменчивые осадки в качестве буфера, из которого может черпать установка.
В этой статье рассматривается цепочка улавливания и хранения с точки зрения покупателя. В ней освещается, сколько воды площадка может фактически уловить, как объём хранения устанавливается с учётом сезонности осадков, как рассчитываются размеры системы сбора и резервуара, какая обработка необходима собранной воде для соответствия требованиям, какие задачи могут реально её использовать, картина затрат и обслуживания, как отчитываются об объёме собранной воды, а также ограничения и возражения, которые определяют, стоит ли строить систему.
Сколько воды может уловить площадка
Сбор начинается с водосбора: площадь крыши и любая твёрдая поверхность, отведённая к системе, каждая умножается на свой коэффициент стока и на глубину осадков, что даёт объёмный выход. Рациональное соотношение: выход равен площади водосбора, умноженной на коэффициент и на количество осадков, причём крыша доминирует, поскольку она большая, имеет высокий коэффициент и, находясь над поверхностью земли, остаётся относительно чистой. Твёрдая поверхность добавляет объём, но добавляет нагрузку.
Значение имеет не единичный годовой итог, а распределение в течение года, поскольку система, рассчитанная на среднегодовой объём, улавливает мало полезного, если дожди выпадают в виде нескольких ливней и резервуар переполняется. Поэтому улавливание выражается в виде кривой выхода в зависимости от частоты осадков, из которой выводится полезный объём улавливания после отвода первых стоков и потерь. Участок в районе с обильными осадками улавливает больше, но с большей вариабельностью; улавливание на засушливом участке меньше, и его необходимо честно рассчитывать с учётом дефицита в сухой сезон, который оно не может покрыть.
Объём хранения в зависимости от сезонности осадков
Объём резервуара — это буфер между переменным сбором и постоянным спросом, и сезонность определяет его. Большой резервуар улавливает больше от каждого ливня и проводит объект через засушливые периоды ценой капитальных затрат и застоявшейся воды, требующей обработки; маленький резервуар дёшев, но переполняется в ливни и пересыхает между ними. Размер выбирается как баланс частоты сбора, интенсивности спроса и желаемой продолжительности автономной работы объекта.
Стандартный подход заключается в согласовании объёма резервуара с потребностью в течение межливневого периода при выбранной повторяемости, так что объём вмещает достаточно воды для обеспечения потребления между дождями. Там, где осадки носят сезонный характер, резервуар рассчитывается на засушливый период, а перелив в сезон дождей считается неиспользуемым сбором. Объём представляет собой проверяемый расчёт по кривой водоотдачи и профилю потребления, а не долю площади крыши, а производительность очистки устанавливается по расходу потребления, а не по пику ливня, поэтому резервуар и система очистки рассчитываются по разным кривым.
Система сбора и подбор размера резервуара
Система сбора представляет собой крышу и дренажи с твердого покрытия, направленные в резервуар, с устройством отвода первого стока, которое сбрасывает начальный сток, несущий накопленный мусор, и сетками на входе. Сам резервуар представляет собой стандартную емкость для хранения воды, специфицированную под качество поступающей воды, размером из раздела два, и расположенную так, чтобы он мог подавать воду к потребителю самотеком или насосом. Для центра обработки данных резервуар часто размещают рядом с охлаждающей установкой, чтобы сократить длину трубы повторного использования.
При выборе размеров резервуара также учитываются схема водоразбора и водообмен, поскольку большой застойный объём может способствовать стратификации и образованию биоплёнки при слишком длительном отстаивании, поэтому при проектировании объём приводится в соответствие с реальным водоразбором и при необходимости предусматривается циркуляция или водообмен. Выбор конструкции — болтовой или сварной стальной резервуар с соответствующим покрытием — определяется объёмом и химическим составом воды, а спецификация покрытия, ссылающаяся на AWWA D102 для сварной стали, защищает основание от воздействия собранной воды, которое в противном случае имело бы место. Резервуар — это актив; система сбора — это то, что поддерживает его наполнение и чистоту.
Обработка до требуемого стандарта
Собранная дождевая вода не является питьевой и не считается чистой; её обрабатывают до стандарта, соответствующего выполняемой функции. Для подпитки системы охлаждения обработка следует программе охлаждающей воды: просеивание и отстаивание для удаления крупных твёрдых частиц, фильтрация для удаления взвешенных частиц и обеззараживание, обычно окисляющим биоцидом, для снижения микробной нагрузки, которую способствует застойная вода, с контролем питательных веществ там, где их вносит водосбор. Руководство ASSP 3 по обработке воды в системах охлаждения определяет параметры.
Норматив нагрузки — это спецификация подпитки из программы охлаждения, и технологическая цепочка рассчитана на отбираемый расход, установившийся поток, а не на пиковый ливневый сток. Контроль качества подтверждает, что очищенная вода соответствует пределу подпитки до поступления в бак установки, и та же логика применяется к любому непитьевому назначению, которое обслуживает вода. Стоимость очистки масштабируется с нагрузкой, которую вносит водосбор, поэтому более чистый водосбор с крыши требует более лёгкой цепочки, чем водосбор с дороги, и в проекте указывается, какие потоки питают бак.
Какие функции могут использовать собранную воду
Реалистичные задачи — это непитьевые нужды. Подпитка градирен является наиболее крупным и подходящим вариантом, поскольку это непитьевое использование с большим объёмом, программа обработки которого может быть настроена под химический состав собранной воды, и оно напрямую сокращает забор из муниципальных сетей, который объект больше всего хочет уменьшить. Полив и ландшафтное использование, мойка транспортных средств и общие непитьевые услуги являются меньшими, но простыми вариантами там, где существует система непитьевого распределения.
Что не должна делать собранная вода — это попадать в что-либо питьевое или в любое применение, от которого её исключают спецификации, и система смонтирована и маркирована так, чтобы эти две категории никогда не смешивались. Выбор назначения также определяет уровень очистки, поскольку подпитка системы охлаждения допускает очищенный промышленный поток, тогда как более чувствительное применение потребовало бы большего. Показатель WUE от Green Grid отражает выгоду, когда сообщается о вытесненной подпитке, поскольку объём собранной воды, достигающий охлаждающего назначения, — это ровно тот объём муниципального водозабора, который он исключает из баланса площадки.
Стоимость и обслуживание
Экономическое обоснование состоит из двух частей: капитальные затраты на резервуар, коллекторную сеть, систему сброса первых стоков и очистку, а также текущие расходы на энергию, реагенты для очистки и обслуживание. Компенсацией служит замещение муниципальной воды, оцениваемое по местному тарифу, плюс любая избегнутая плата за сброс ливневых стоков, если сбор снижает нагрузку на сток с участка. Срок окупаемости зависит от собранного объёма и цены воды, поэтому участок с обильными осадками и высоким тарифом окупает затраты быстрее, чем засушливый участок с дешёвой водой.
Обслуживание — это та часть, которая определяет, продолжает ли система работать. Первичный отвод загрязнённого стока и сетки требуют очистки, резервуар нуждается в периодическом осмотре и удалении осадка, фильтрация и обеззараживание требуют поддержания фильтрующих сред и дозировок, а эффективность очистки необходимо контролировать на соответствие пределу подпитки. Система сбора, дешёвая в строительстве и заброшенная в эксплуатации, превращается в застойный балласт; та же, что имеет установленный регламент обслуживания и контролируемую производительность, из года в год оправдывает своё место в водном балансе объекта.
Отчётность по собранному объёму
Отчётность замыкает цикл проверки того, действительно ли система работает. Учитывайте собранный объём в потреблении, отдельно от городской подпитки, чтобы замещённый забор был чистым числом, и сообщайте его относительно общего объёма подпитки для охлаждения, чтобы вклад был виден. Показатель WUE Green Grid улучшается по мере того, как собранная подпитка замещает воду из сети, и отчёт должен показывать как прирост эффективности, так и абсолютный объём собранной воды.
Также сообщайте эффективность сбора — долю фактически накопленного и использованного объёма дождевой воды по отношению к тому, что ушло в перелив, потому что это число говорит оператору, правильно ли подобран размер резервуара. Площадка, которая сообщает только WUE без собранного объёма, скрывает источник прироста, а аудитор, изучающий водную историю, хочет видеть измеренный собранный поток, а не оценку. Именно дисциплина отчётности превращает резервуар для сбора воды из «зелёного» заявления в измеренное, обоснованное снижение водного риска.
Ограничения и типичные возражения
Честные ограничения определяют, стоит ли строить. Сбор воды зависит от погоды, поэтому собранная вода не является надёжным источником снабжения в сухой сезон; бак опустошается, когда прекращаются дожди, и проект должен это признавать, а не делать вид, что это не так. Стоимость очистки и нагрузка на водосбор определяют, насколько дешёвой на самом деле является вода, а загрязнённый водосбор или водосбор с интенсивным движением может сделать систему дорогой. Место для бака и сети сбора — реальное ограничение на стеснённой площадке.
Распространённые возражения можно парировать, но не отмахнуться от них. Проблема первого смыва и бремя обслуживания реальны, и для их решения нужен персонал. Риск качества воды управляется обработкой по установленному стандарту и контролем качества, а не предполагается отсутствующим. Эстетические соображения и опасения по поводу комаров решаются крытым резервуаром с сетчатым фильтром. Справедливый вывод таков: сбор дождевой воды оправдывает своё место там, где совпадают количество осадков, тариф и пространство, и где оператор обязуется выполнять необходимое обслуживание системы; в остальных случаях это дополнение, а не стратегия, и водный баланс объекта должен это отражать.
Расчёт объёма сбора с водосбора
Входные данные | Определение | Источник | Влияние |
Площадь крыши | Площадь застройки | Обследование | Наибольший чистый объём сбора |
Коэффициент | Крыша / твёрдое покрытие C | Поверхность | Шкалы урожайности |
Глубина осадков | Годовой / по событию | Локальные данные | Определяет объём |
Сбор | Осадки A.C. | Расчёт | Улавливание |
Потери на первый сброс | Начальный отвод | Проектирование | Снижает полезный объём |
Пригодный к использованию | Выход за вычетом потерь | Сеть | Подает в резервуар |
Основание для расчета размера хранилища
Фактор | Наборы | Компромисс | Основа |
Частота сбора | Как часто заполняется | Разрыв в засушливый период | Кривая урожайности |
Интенсивность потребления | Забор за период | Снижение уровня в резервуаре | Профиль нагрузки |
Бесперебойность | Покрытие сухих дней | Капитальные затраты против надёжности | Повторяемость |
Производительность очистки | Забор, а не пик | Стоимость | Равномерный поток |
Сезонность | Разделение на влажный / сухой периоды | Перелив допускается | Дефицит в сухой сезон |
О Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd.) проектирует и изготавливает сборные резервуары из болтовых стальных конструкций, сварные стальные резервуары, резервуары с эпоксидным покрытием методом наплавления, оцинкованные резервуары, сосуды из нержавеющей стали, сосуды под давлением, алюминиевые геодезические купольные крыши и плавающие крыши. Компания имеет более чем 30-летний производственный опыт и поставляла оборудование для проектов в более чем 100 странах. Алюминиевые геодезические купольные крыши проектируются и изготавливаются в соответствии с API 650 Приложение G, AWWA D108, Aluminum Design Manual, ASCE 7 и IBC, а в 2023 году компания разработала и экспортировала алюминиевую купольную крышу диаметром 72 м. Проектирование, изготовление, нанесение покрытий, контроль качества и сервис на месте выполняются в рамках единого объёма работ, что позволяет согласовать чертежи, расчётную базу и поставленное оборудование между собой.
Часто задаваемые вопросы
Сколько дождевой воды может собрать площадка центра обработки данных?
Улов равен площади крыши и мощеной площадки, умноженной на их коэффициенты стока, умноженной на глубину осадков, причем крыша доминирует, поскольку она большая, имеет высокий коэффициент и относительно чистая. Полезная величина — это выход после отвода первой порции стока и потерь, выраженный в виде кривой по частоте осадков, а не единого годового итога, потому что резервуар, рассчитанный на среднее значение, переполняется в штормы и пересыхает между ними. Улов сухого участка меньше и должен честно рассчитываться с учетом сухого сезона, который он не может покрыть.
Каким должен быть размер резервуара для сбора дождевой воды?
Рассчитывайте его исходя из объёма сбора с водосборной площади с учётом сезонности осадков и потребности, которую он должен покрывать между событиями, а не только исходя из площади крыши. Больший резервуар улавливает больше воды от каждого ливня и позволяет переживать засушливые периоды при более высоких капитальных затратах и затратах на обработку застоявшейся воды; меньший резервуар дёшев, но переполняется и пересыхает. Объём представляет собой проверяемый расчёт на основе кривой сбора и профиля потребления, а производительность обработки устанавливается по величине отбора, а не по пику ливня.
Какая обработка нужна собранной воде?
Относитесь к этому по стандарту обязанностей, а не по переносимым допущениям. Для подпиточной воды системы охлаждения это означает предварительную очистку и отстаивание, фильтрацию для удаления взвешенных веществ и обеззараживание, обычно окисляющим биоцидом, для снижения микробной нагрузки, с контролем биогенных элементов там, где водосборный бассейн их поставляет, следуя руководству по водоподготовке систем охлаждения. Подбирайте линию водоподготовки под фактический забор воды, установившийся расход, подтверждайте соответствие очищенной воды пределу для подпиточной воды через контроль качества и настраивайте линию на более лёгкий режим для чистого водосбора с крыши, чем для дорожного.
Можно ли использовать собранную воду для подпитки градирен?
Да, и это наиболее подходящий вариант: крупнообъёмная нагрузка непитьевого назначения, программа обработки которой может быть настроена под химический состав собранной воды, напрямую замещая забор из городской сети, который объект хочет сократить. Собранная вода обрабатывается до спецификации подпитки и подаётся по счётчику на эту нагрузку, поэтому замещённый объём водопроводной воды представляет собой чистую, отчётную величину, которая также улучшает WUE объекта. Она никогда не должна поступать в какую-либо питьевую или запрещённую нагрузку, а трубопроводы маркированы для разделения потоков.
Оправданы ли затраты на сбор дождевой воды для дата-центра?
У кейса есть капитал для резервуара, сбора, первого сброса и очистки против городской воды, замещаемой по местному тарифу, плюс любая избегнутая плата за ливневые стоки. Окупаемость отслеживает уловленный объём и цену воды, поэтому площадки с высоким количеством осадков и высокими тарифами восстанавливаются быстрее. Решающий фактор — обслуживание: запущенная система становится застойным обязательством, тогда как система с установленным регламентом и контролируемой производительностью оправдывает своё место. Там, где осадки, тариф и пространство совпадают и оператор обязуется поддерживать систему, она окупается; в остальных случаях она является дополнением.
Как отчитывается собранный объём?
Учитывайте собранный поток, направляемый на нужды, отдельно от городской подпитки, чтобы компенсируемый забор был чистым числом, и сообщайте его относительно общего объёма подпитки для охлаждения, чтобы показать вклад. Также сообщайте об эффективности улавливания — долю собранных осадков, которая была сохранена и использована, по сравнению со слитой в перелив, поскольку это показывает, правильно ли подобран размер резервуара. Прирост WUE следует показывать с измеренным собранным объёмом за ним, а не в виде оценки, чтобы аудитор видел измеренное снижение водного риска.
Какие распространённые возражения против сбора дождевой воды?
Справедливые возражения реальны: сбор зависит от погоды, поэтому он не является надежным источником снабжения в сухой сезон; очистка и нагрузка на водосбор определяют истинную стоимость; а место для резервуара и сети ограничено на стесненных участках. Бремя обслуживания, риски качества воды, а также проблемы с комарами или эстетикой решаются за счет регулярного обслуживания силами персонала, очистки по установленному стандарту с контролем качества и закрытого резервуара с сетчатым фильтром. Сбор дождевой воды оправдан там, где совпадают количество осадков, тарифы и наличие места, а оператор обязуется обеспечивать уход; в противном случае это лишь дополнение, и водный баланс должен указывать его именно так.
Заключение
Резервуар для сбора дождевой воды оправдывает своё место на площадке центра обработки данных, когда сбор, хранение и потребление рассчитаны вместе, а не взяты наугад. Объём стока с учётом сезонности осадков определяет размер резервуара, схема очистки подбирается под фактическую нагрузку, а реалистичное использование, прежде всего подпитка системы охлаждения, превращает водосточную трубу в измеряемый источник, замещающий забор из городской сети.
Успех определяют две вещи: честность в отношении зависящего от погоды ограничения и регламент обслуживания, который удерживает очищенный выход в пределах спецификации. Пришлите нам площади кровли и твёрдых покрытий, местные данные об осадках и потребность на подпитку охлаждения, и мы вернём вам объём стока, объём хранения и основу для очистки, которые вы сможете измерять, отчитываться по ним и защищать.
Свяжитесь с нашей инженерной командой
Отправьте данные о режиме работы, базе объёма, применимом нормативном документе и ограничениях площадки, и наша инженерная команда вернётся со спецификацией, которую поставщик сможет оценить, а проверяющий — утвердить. Мы также прямо сообщим вам, когда другой тип резервуара или другой объём работ будет лучшим решением.
WhatsApp