Ma'lumot Markazlari uchun Issiqlik Energiyasini Saqlash Tanklari: Suv, Muz va PCM Taqqoslash
Oluşturuldu Bugün
Data Mərkəzləri üçün İstilik Enerjisi Saxlama Çənləri: Su, Buz və PCM Müqayisəsi
Chilled suw köp orunlar üçin iň pes töwekgelçilikli ýol. Maglumat merkezleri üçin suw saklaýan ýylylyk energiýa saklaýyş baklary her kub metr we kelwin üçin takmynan 1.16 kWh saklaýar, ýitgilerden öň 6 K delta bilen takmynan 7 kWh/m3. Buz deň göwrümde birnäçe esse köp dykyzlyk berýär, ýöne ýygnamak, eritmek we gytaklaýyn aýlaw goşýar. PCM ikisiniň arasynda ýerleşýär we adatça peýdalanyp bolýan kilowatt-sagat üçin has köp çykdajy edýär. Suw baklary atmosfera basyşyna golaý ýerleşýär, ýetişen izolýasiýa, stratifikasiýa gözegçiligi we önümçilik tejribesi bilen. Maglumat merkezleri üçin ýylylyk energiýa saklaýyş baklary üç serişdede - sowadylan suw, buz we faza üýtgeýiş materialy - kesgitlenýär we her serişde diňe gämi sanyny däl, gabygy hem üýtgedýär.
Rack sıxlıqları artmağa davam edir və bununla birlikdə IT yükündən istiliyin uzaqlaşdırılmasına sərf olunan sahə enerjisinin payı da artır. Çillerlər orta saata deyil, ən pis saata görə ölçüləndirilir və həmin saat həm avadanlıq hesabını, həm də tələb haqqını müəyyən edir. İstilik enerjisi saxlama soyutmanı ucuz saatlara keçirir: qurğu pik saatlardan kənar ağır işləyir, bir çən doldurur və günortadan sonrakı pik saatları saxlanılan soyuqla keçir.
Üç media bu sowukluny saklaýar. Stratifikasiýa edilen izolýasiýa edilen bakdaky sowadylan suw, esasy dizaýn bolup durýar. Suw bakynyň içinde rulonlarda emele gelen ýa-da maşyn bilen ýygnalan buz, kub metr üçin energiýany ýokarlandyrýar. Kapulirlenen faza üýtgeýiş materiallary, gaty-dan-suwa geçiş bilen şol bir maksada gönükdirilendir. Üçüsem çilim çekiji tonnajyny azaldýar; hiçsi hem umumy ýer kilowatt-sagadyny azaltmaýar we hersiniň ýerleşişi, dolandyryşlary we tehniki hyzmat meýilnamasyny üýtgedýär.
Bu deňeşdirme, maglumat merkezleri üçin ýylylyk energiýa saklaýyş baklaryny satyn almagy çözýän sanlaryň üstünden işleýär: kub metr üçin kuwwat, peýdalanyp boljak kilowatt-sagat üçin çykdajy, saklanan sowugyň haýsy böleginiň alynyp bilinjekdigi we hersiniň bir wagtda tehniki hyzmat edip bolýanlyk şertlerinde özüni alyp barşy.
Üç ýoluň hakykatda saklaýan zady
Saqlaş dykyzlygy bak ölçegini kesgitleýär. Suwuk bak üçin, kuwwat `Q = V x rho x cp x dT` boýunça hasaplanýar. Takmynan 1000 kg/m3 we 4.186 kJ/kg.K bolan suw, her kub metr we kelwin üçin 4.186 MJ, takmynan 1.163 kWh/m3.K saklaýar. 6 degC-den 12 degC-e çenli bolan adaty 6 K zolagynda bu takmynan 7 kWh/m3 bolýar.
Buz, massa üýtgemesini latent ýylylyk bilen çalyşýar. 334 kJ/kg-da doňmak, duýgur sowatmakdan has köp mukdarda saklaýar, şonuň üçin deň meýdanly örtülen-köýl ýa-da ýygym baky, suw bakynyň sowuklygynyň birnäçe essesini saklaýar. Buz gatlagynyň üstünden geçýän ýylylyk gysga birikmesi, siklleriň arasynda bu artykmaçlygy sessiz ýitirýär.
PCM ikisiniň arasynda, ýylylyk çalyşýjynyň aňyrsynda durýar. Kapсулirlenen duzlar ýa-da parafinler belli bir temperaturada faza üýtgedýärler we adatça ara aýlanyşygyň aňyrsynda saklanýar, bu bolsa gabyk we geçiriş meýdany hasaba alnanda kub metr üçin latent ýylylygyň bir bölegini saklaýar.
Bu üç sıklık, veri merkezleri için ısı enerjisi depolama tanklarının kap boyutunu belirler. Su aynı görev için en fazla metreküp gerektirir, buz en az, PCM ise arada.
1. Suv: eng past kWh narxi, eng katta idish, ko'plab dizaynlarda to'g'ridan-to'g'ri chiller ulanishi.
2. Buz: kompakt, dolaylı ve bobinde daha yüksek yaklaşma sıcaklığı.
3. PCM: kompakt ile orta arası, kapsülleme ve faz ayrışması maddelerine dikkat edilmeli.
Sermaye Maliyeti, Kapladığı Alan ve Tesis Yerleşimi
Tank hacmi görünür maliyettir; yardımcı tesisler ise sessiz olanıdır. Bir su tankı yalıtımlı bir kabuğa, giriş ve çıkış nozullarına, bir difüzöre, bir pompaya ve kontrollere ihtiyaç duyar. Buz ve PCM bir ısı değiştirici paketi, bir ikincil akışkan döngüsü ve buz durumunda çalışırken tanktan çeken bir defrost sırası ekler.
Kapladığı alan, sıkışık kampüslerde güzergahı belirler. Yedek bir tank sahasının bulunduğu yerlerde, su depolama her operasyonel kategoride depolanan kilovatsaat başına maliyet açısından kazanır. Plaka alanı sabit ancak makine dairesi yüksekliği mevcut olduğunda, buz veya PCM daha yüksek kWh başına maliyete rağmen haklı çıkar, çünkü alternatif ikinci bir soğutucu binasıdır.
Basing qurallarynyň üýtgemegi gurluşyň gerimini üýtgedýär. Atmosfera basyşyna golaý suw çüýşesi basyş çäginiň daşynda bolany üçin, çüýşeler we deşikler diňe gidrawlik ýüküne niýetlenendir. Basyşly buz maşynlary položitel manometr basyşynda işleýär we gämisi, onuň berkitmesi we barlag tertibi bilen bilelikde gelýär.
· Sowuk suw: ulanyp bolýan kilowatt-sagat üçin iň pes maýa goýumy, iň uly meýdan, köp dizaýnlarda gytak aýlaw ýok.
· Buz: suw çüýşesiniň maýa goýumynyň iki-ýdört essesine deň, ýygyndy meýdan, hemişe gytak aýlaw.
· PCM: orta-ýokary maýa goýumy, ýygyndydan ortaça meýdana çenli, hemişe gytak aýlaw.
Kullanılabilir Verim, Kayıplar ve Çekim
Şarj ve deşarj verimi farklıdır. Bir su tankı, yalıtım ve karışma yoluyla günlük içeriğinin küçük bir kısmını kaybeder ve tasarımcılar, tabakalaşma, kısa devre ve karışma kaybından sonra kullanılabilir kapasite için teorinin yüzde 70-90'ını uygular.
Buz, ısıl kısa devreye yenilir. Zarftan geçen ısı, kullanım için hiç şarj edilmemiş buzu eritir, bu nedenle tesis aşırı şarj etmelidir. Yalıtım kalitesi ve kap geometrisi bu oranı belirler.
PCM, transfer tarafında kaybeder. Faz değişim katmanındaki düşük iletkenlik, şarj ve deşarj gücünü hacim yerine yüzey alanıyla sınırlar, bu nedenle tepe oranı için boyutlandırma kabı büyütür ve yoğunluk kazancını aşındırır.
Güzergah | Teorik yoğunluk | Kullanılabilir pay | Ana kayıp mekanizması |
Soğutulmuş su | ~1.16 kWh/m3.K | 70-90 payız | Qatlamlaşma çöküşü, ətraf sızması |
Buz | Suydan bir neçə dəfə | Yükün 60-85 payızı | İstilik qısa qapanması, ərimə çıxarılması |
PCM | Orta aralıq | Gizli istiliyin 60-80 payızı | Keçiricilik məhdud ötürmə, ayrılma |
İstismar, Texniki Xidmət və Nasazlıq Davranışı
Su sistemləri yavaş və görünən şəkildə sıradan çıxır. Qatlamlaşma aşınır, diffuzorlar çirklənir və həddindən artıq temperaturlu qaytarma çəni qarışdırır. Kimyəvi tərkib artıq qurğunun istifadə etdiyi kimidir: biosid, inhibitor, miqyas nəzarəti və dövri təmizləmə.
Buz qurğuları mexaniki siyahı daşıyır. Bobin miqyaslanması, buz körpülənməsi, ərimə klapanının ilişməsi və dövrə sızması təkrarlanır, hamısı izolyasiyalı bir qabın içindədir ki, bu da girişi çətinləşdirir.
PCM material-stabilite elementlerin qoşar. Enkapsulyant ziyanı, duz hidratlarında ayrılma ve eşanjör kirlenmesi her biri birinci künden canlı izleme noktası talap eter. Amelde, su tankı üçün kirim ve çıqım temperaturasın, seviye ve difuzör tezligin, buz zavodı üçün defrost sıklığın ve buz kesirin, ve PCM skid üçün faz bant sürüklenmesi ile şarj ve deşarj gücün qayd etiñ.
Tehnik Şartname
Element | Suvutulğan su TES | Buz TES | PCM TES |
Depolama ortamı | Su, 5-7 - 12-14 derece | Suda buz, kangal yaki hasat | Enkapsulyatsiyalı duz yaki parafin |
Kapasite formülü | Q = V x rho x cp x dT | m x 334 kJ/kg, qısqa devre az | m x gizli ısı, HX cezası az |
Kullanılabilir bant | 5-7 K delta | 0 derece civarında erime noktası | Sabit faz değişim temperaturası |
Basınç şartı | Atmosferik civarı | Az pozitif gösterge | Atmosferikten az göstergeye |
İzolasyon | Mineral yün, alüminiy qaplama | Ağır divar, buğ sızdırmazlığı | Mineral yün, buğ sızdırmazlığı |
Isı değiştirici | Her zaman talep etilmey | Her zaman | Her zaman |
Zirve boşaltma gücü | Nozzle, nasos ve diffuzor | Bobin yüzey sahası | İletim yolu ve sahası |
Qabıq dairesi | Data merkezleri üçün ısı enerjisi depolama tankları, herhangi bir büyük atmosferik su qabı kimi eyni qabıq, qaplama ve izolyasiya dairesini kullanır | ||
Dizayn referansları | AWWA D103 ámeliyatı, ASHRAE DC9 kórsetpesi | Idıs ámeliyatı, mashina spec | Idıs ámeliyatı, material spec |
Taslama ýagdaýy
Meýdan | Baha |
Taslama | Namibiýa agyz suwy saklanyşy (P-A) |
Önüm | 01 Aýna-Kakadylan Polat Bak |
Güýji | Jami 44,900 m3 |
O'lchamlar | 4 ta idish, diametri 41.26 m, balandligi 8.4 m |
Tugallanish | Sentabr 2022 |
Suv va oqova suv sohasida yetkazib berilgan ma'lumot loyihalarimiz ushbu ichimlik suvi ko'lamini o'z ichiga olsa-da, ma'lumot markazi TES ko'lami xuddi shu standartlarga muvofiq loyihalashtirilgan. Diametri 41.26 m bo'lgan to'rtta murvatli idish katta atmosferaviy suv idishi uchun zarur bo'lgan panel soni, qobiq diametri va sayt yig'ish ketma-ketligini namoyish etadi. Ma'lumot markazlari uchun issiqlik energiyasini saqlash idishlari, vosita suv bo'lganda va idish atmosfera bosimiga yaqin bo'lganda, xuddi shu qobiq ko'lamini meros qilib oladi.
Center Enamel muhandislik qobiliyati
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) 2008-yıldan beri boltlanğan saqlaw tankların layihäläp isläp çığarğan. Çinde berençe şüşä-berekätlängän poçıq (GFS) tank isläp çığaruçı bularaq, şirkät 200gä yaqın emal bilän baylanışlı patentkä iyä, yılda taxminän 300,000 emal qaplanğan poçıq tahtasın isläp çığara, 30,000dän artıq ornatılğan proyektne tämamlağan häm tankların 100dän artıq ilgä cibärgän. Yañı 150,000 m² isläp çığaru bazası çığaru qabiliyätin arttıru öçen östälgän, häm ber tank 60,000 m³gä qädär tä'minlänä. Isläp çığaru ISO 9001 häm ISO 45001 buyınça barğan, mäxсулат sertifikatlawı NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI häm EUROCODE'nu üz eçenä alğan, häm dizayn qullanış taläp itkändä AWWA D103-09, AWWA C550 häm NFPA'ğa möräcäğät itelgän.
Orta ile kabuk gereksinimi
· Su, buz ve PCM her biri farklı bir qabıq talebi qoyur: su hacim ve izolyasiya talep eder, buz dahili bir bobin ya da başlıq talep eder, PCM tankın geometrik olarak uyum sağlaması gereken bir kapsül demeti talep eder.
· En düşük riskli ilk adım, soğutma yük eğrisinden boyutlandırılmış atmosferik su dolu bir qabıqdır, çünkü hidrolik ve kontrol dizaynını temel tesisten değişmeden bırakır.
· Suw-tank jetkerip beriwlerimiz, Namibiya 44,900 m³ sxeması basshılıǵında, suw tiykarındaǵı saqlaǵısh ushın tuwrıdan-tuwrı dáslepki úlgі bolıp tabıladı.
Jiyi beriletuǵın sorawlar
S1: Muz saqlaǵısh hár dayım shıǵın boyınsha suwıtılǵan suwdan artıq pa?
J1: Yaq. Muz kub metrge kóbirek suwıqlıqtı saqlaydı, sonlıqtan ıdıs kishirek, biraq mashina toplamı, eritip tazalaw izbe-izligi hám indirect kontur paydalanıwǵa jaramlı kilovatt-saatqa ornatıw shıǵının asıradı. Jer bar bolsa, suw qısqa ótelw múddetin qaytaradı.
S2: Segiz saat shıńǵı júkti azaytıw ushın qanday tank kólemi kerek?
J2: Dáslep saqlanǵan kilovatt-saattı ólsheń: júk kWdaǵı waqıtqa kóbeytiriledi, paydalanıw koeffitsientine bólinedi, keyin tańlanǵan orta zichligine bólinedi. 6 K da suw 70-90 payız koeffitsientinen aldın shamamen 7 kWh/m3 usınadı.
S3: Suw TES tankı elektr úzilisinde járdem bereme?
A3: Bu kömek edýär. Sowuk saklanan örtük ösümligi generatorlar we UPS birlikleri işläp başlaýança goraýar, atmosfera tanky bolsa basyşly üpjünçiliksiz akym berýär. Dizaýnerler oňa çäklendirilen özbaşdak işleýiş wagtyny berýärler, çäksiz işleýiş wagtyny däl.
S4: Buz ýa-da PCM baky bar bolan sowuk suw zawodyňyzda birleşip bilermi?
J4: Hawa, öz çalşyjy we aýlawy bolan gytak ada hökmünde. Baglanyşyk bir jübüt birikme we dolandyryş signalydyr, şeýlelik bilen bar bolan sowadyjylar täze ammarda öz zawod interfeýsini saklaýarlar.
S5: Haýsy serişde pes suw hiline iň gowy çydaýar?
J5: Zawodda çalynýan emal ýa-da birleşdirilen epoksi içi gabygy saklanýan suw bilen aragatnaşykdan saklaýar, şeýlelik bilen himiýa polada däl-de, suw tarapyna täsir edýär. Ikisi hem birnäçe ýylda bir barlag üçin açylýan bak üçin meýdanda abatlanýar.
S6: Izolirlenen bakda saklaýyş ýitgisi näçe?
J6: Gowy izolirlenen atmosfera bak günde zarýadynyň az bölegini ýitirýär, indiki aýlawda çalşylýar. Izolýasiýa galyňlygy, bug germewi we goldaw jikme-jiklikleri gabyk materialyndan has möhümdir.
S7: Ilki bilen PCM synagyny geçirmek barmy?
A7: Köp operatorlar, kritik bolmağan bir zalda bir idishni sınap, zaryad va razryad quvvatini, faza diapazoni siljishini va ifloslanishni qayd etadilar, bu esa faza o'zgarish haroratining qaytish suviga mos kelishini aniqlaydi.
Üç marşrut soyuğu fərqli saxlayır və yalnız biri kilovat-saat başına ucuzdur. Su ən aşağı kapital xərcinə, ən sadə hidravlik interfeysə və ən dərin texniki xidmət tarixçəsinə malikdir və bunun əvəzini həcmlə ödəyir. Buz yığcamlığı daha yüksək xərc və hərəkətli hissələrlə satın alır. PCM tənzimlənə bilən temperatur zolağı təklif edir və bunun əvəzini ötürmə sahəsi və material idarəçiliyi ilə ödəyir. Torpaq mövcud olduqda və pəncərə uzun olduqda, su çəni istinad cavabıdır və digər ikisi termodinamika ilə deyil, yer sahəsi ilə əsaslandırılır.
Talk to an Engineer
Zal yükünü kVt ilə, saxlama pəncərəsini saatlarla, çiller təchizatı və qaytarma temperaturlarını və çən üçün mövcud qurğu planını göndərin. Biz kubmetrlərlə ölçü hesablaması, təbəqələşmə və itki əmsalından sonra istifadə edilə bilən kilovatt-saatlar və nozzle, diffuzor və izolyasiya spesifikasiyasını qaytaracağıq. Media müqayisəsi üçün buz və PCM üçün eyni hesablamanı tələb edin ki, seçim nominal sıxlığa deyil, istifadə edilə bilən tutuma əsaslansın.
WhatsApp