ڈیٹا سینٹر کے لیے تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک: سسٹم آرکیٹیکچر اور انٹیگریشن
سائنچ کی آج
ڈیٹا سینٹر کے لیے تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک: سسٹم آرکیٹیکچر اور انٹیگریشن
تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک ڈیٹا سینٹر کنکشن چلر پلانٹ اور ڈسٹری بیوشن ہیڈر کے درمیان مشترکہ پائپ پر ہونا چاہیے، چلرز کے متوازی۔ یہ جگہ ٹینک کے دباؤ کو evaporator کے دباؤ سے آزاد رکھتی ہے اور حوالگی کو سیٹ پوائنٹ کی تبدیلی بنا دیتی ہے۔ تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک کو چلرز کے upstream رکھنے سے داخل ہونے والے درجہ حرارت کے اتار چڑھاؤ میں کمی آتی ہے لیکن پورے سسٹم کے بہاؤ کو برتن سے گزرنے پر مجبور کرتا ہے۔ یہ ترتیب والو کی تعداد، پمپ کے منحنی خطوط اور اس بات کا تعین کرتی ہے کہ آیا سپلائی کا درجہ حرارت اس بینڈ کے اندر رہتا ہے جو IT لوڈ قبول کرتا ہے۔
زیادہ تر کولنگ ڈیزائن اسٹوریج برتن تک دیر سے پہنچتے ہیں، چلر پلانٹ کا آرڈر دیے جانے کے بعد، اور پھر پتہ چلتا ہے کہ ٹینک کنکشن کے لیے ایک والو سیٹ درکار ہے جس کی اسکیمیٹک میں اجازت نہیں تھی۔ برتن خود ہائیڈرولک طور پر غیر دلچسپ ہے۔ یہ فیصلہ کرتا ہے کہ یہ کام کرتا ہے یا نہیں، یہ لوپ میں کہاں بیٹھتا ہے اور کنٹرول سسٹم ہر حالت کی تبدیلی پر کیا کرتا ہے۔
ایک پلانٹ جو سردی ذخیرہ کرتا ہے اپنے کنٹرول سسٹم سے ایک چیز مانگتا ہے: سپلائی درجہ حرارت کو مستحکم رکھنا جبکہ چلر جو سردی بنا رہا ہو اور ٹینک جو اسے واپس دے رہا ہو، کے درمیان سوئچنگ کرتے وقت۔
یہ جائزہ کولنگ چین کے نوڈس، متوازی اور سلسلہ وار جگہ کے درمیان فرق، چارج اور ڈسچارج سائیکل کے پیچھے اسٹیٹ مشین، اور والو کی تفصیلات جو شارٹ سرکٹنگ کا سبب بنتی ہیں، کا احاطہ کرتا ہے۔
کولنگ چین کے نوڈس
ایک تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک ڈیٹا سینٹر چار اجزاء کو چھوتا ہے، ہر ایک کا اپنا ڈیزائن پریشر اور والو سیٹ ہے۔
· چلر پلانٹ۔ واٹر کولڈ چلرز اپنے کنڈینسر لوپ اور ٹاورز کے ساتھ۔ چارجنگ کے دوران، پلانٹ 4-6 °C پر پانی بناتا ہے؛ ڈسچارج ونڈو کے دوران یہ مکمل طور پر رک سکتا ہے۔
· کامن پائپ یا ہیڈر۔ وہ واحد نقطہ جہاں چلرز، ٹینک اور ڈسٹری بیوشن ملتے ہیں، اور ہر ٹینک آئسولیشن والو کے لیے پریشر ریفرنس۔
· اسٹوریج ویسل۔ ٹینک خود، ایٹماسفیرک یا پریشر باؤنڈری کے اندر، انلیٹ ڈفیوزر، لیول آلات اور انسولیشن کے ساتھ۔
· ٹرمینل یونٹس تک ڈسٹری بیوشن۔ پمپس، برانچ نیٹ ورک اور CRAH یا CRAC کوائلز جو آئی ٹی ہیٹ اٹھاتے ہیں اور گرم پانی ہیڈر کو واپس کرتے ہیں۔
ٹرمینل یونٹس کبھی تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک نہیں دیکھتے، اسی لیے درست انٹیگریشن روم سائیڈ ڈیزائن کو چھوئے بغیر پلانٹ کے رویے کو بہتر بناتی ہے۔
متوازی اور سلسلہ وار ترتیب
عملی طور پر تین ترتیبات سامنے آتی ہیں۔ انتخاب evaporator کے تحفظ، دستیاب head اور آپریٹر کے مطلوبہ کنٹرول پر منحصر ہے، اور کاغذ پر اسے تبدیل کرنا سستا ہے مگر سائٹ پر مہنگا۔
ترتیب | بہاؤ کا راستہ | فائدہ | نقصان |
مشترکہ پائپ پر متوازی | چلرز اور ٹینک ہر ایک isolation اور check valves کے ذریعے header کو فیڈ کرتے ہیں | ٹینک کا پریشر evaporator پریشر سے آزاد | بڑے ٹینک کے لیے بڑا کنکشن درکار ہے |
چلرز کے upstream سیریز میں | واپس آنے والا پانی اور ٹینک ڈسچارج evaporators سے پہلے مل جاتے ہیں | evaporator کا داخل ہونے کا سوئنگ تنگ تر | پورا سسٹم فلو ڈفیوزر کو عبور کرتا ہے |
مشترکہ پائپ پر متوازی ترتیب زیادہ تر بڑے برتنوں کے لیے موزوں ہے، کیونکہ دیوار کی موٹائی اور نوزل ڈیزائن سادہ رہتے ہیں اور شیل کو اندر سے معائنہ کیا جا سکتا ہے۔ ایک ڈسٹری بیوشن سائیڈ پمپ سیٹ کنٹرول کے منتخب کردہ کسی بھی امتزاج سے پانی کھینچتا ہے۔
سیریز اپ اسٹریم کا ایک حقیقی فائدہ ہے: evaporators پر ملاوٹ مستحکم ہوتی ہے، جس سے چلر اپنے ڈیزائن پوائنٹ کے قریب چل سکتا ہے۔ اس کا مطلب یہ بھی ہے کہ تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک کو پورے لوپ کا فلو گزرنا پڑتا ہے، لہذا ڈفیوزر اور نوزلز بڑے ہو جاتے ہیں۔
کنٹرول لاجک اور ہینڈ اوور اسٹیٹ مشین
تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک ڈیٹا سینٹر میں، کنٹرول سسٹم ٹینک کو ایک اسٹیٹ متغیر کے طور پر دیکھتا ہے جس کے پیچھے ایک اسٹیٹ مشین ہوتی ہے۔ جو ٹیمیں اسے نظر انداز کرتی ہیں وہ آخرکار چارجنگ کرتی ہیں جب عمارت کو سردی کی ضرورت ہوتی ہے، یا ایسے لوپ میں ڈسچارج کرتی ہیں جو اسے مزید نہیں چاہتا۔
1. چارج حالت۔ جب لیول ہائی سیٹ پوائنٹ سے نیچے گر جائے اور پلانٹ دستیاب ہو تو داخل ہوتا ہے۔ پلانٹ چارج والو کھلا اور ڈسچارج والو بند رکھتے ہوئے سپلائی کو 4-6 °C کی طرف لے جاتا ہے؛ لیول، گھڑی نہیں، چارج کو ختم کرتا ہے۔
2. ڈسچارج حالت۔ جب سپلائی اوپری بینڈ کی حد کے قریب پہنچ جائے، یا جب ٹیرف ونڈو اسے فائدہ مند بنائے تو داخل ہوتا ہے۔ چلر سیٹ پوائنٹ بڑھانے سے پہلے ڈسچارج والو کھل جاتا ہے، لہذا ملاپ کامن پائپ میں ہوتا ہے۔
3. چارج پر واپس جائیں۔ تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک صرف اس وقت دوبارہ بھرا جاتا ہے جب لوپ کا درجہ حرارت بحال ہو جائے، جو گرم واپسی کے پانی کو ایک ہی وقت میں پورے خول میں ملنے سے روکتا ہے۔
مراحل 2 اور 3 وہ جگہیں ہیں جہاں سے پریشان کن ٹرپس پیدا ہوتے ہیں۔ گرم لوپ میں کھلا اخراج اور سپلائی کا درجہ حرارت گر جاتا ہے، ٹرمینل یونٹس زیادہ بہاؤ کی طلب کرتے ہیں، اور پمپ ایسے سیٹ پوائنٹ کا پیچھا کرتے ہیں جسے ٹینک برقرار نہیں رکھ سکتا۔
پائپنگ، والوز اور شارٹ سرکٹنگ
برتن اتنا ہی اچھا ہے جتنا اس کے کنکشن۔ تین تفصیلات آپریٹنگ پلانٹس میں زیادہ تر کمی کا سبب بنتی ہیں۔
· ہر کنکشن پر آئسولیشن اور چیک۔ چارج، ڈسچارج اور ریٹرن میں سے ہر ایک میں ایک ایک ہوتا ہے؛ چیک کے بغیر، چلتی ہوئی چلر گرم پانی کو بیکار راستے سے شیل میں واپس دھکیل دیتی ہے۔
· نوزل کی رفتار۔ کنکشن پائپ ورک کو تقریباً 1-2 میٹر فی سیکنڈ پر رکھیں اور ڈفیوزر کو بہاؤ پھیلانے دیں؛ زیادہ inlet velocity تھرموکلائن کو کھرچ دیتی ہے اور ایک چارج سائیکل میں قابل استعمال صلاحیت کو تباہ کر دیتی ہے۔ ٹینک کنکشنز پر اسٹرینرز بھی یہیں آتے ہیں، کیونکہ تازہ لوپ سے ملبہ ڈفیوزر میں جمع ہو جاتا ہے۔
تکنیکی تفصیلات
یہ وہ پیرامیٹر سیٹ ہے جو مالک کے انجینئر کو آرڈر دینے سے پہلے طے کرنا چاہیے، کیونکہ ہر لائن والو کی فہرست یا پمپ کرو میں تبدیلی لاتی ہے۔
آئٹم | عام قدر یا انتخاب | یہ کیوں متعین کیا گیا ہے |
کنکشن کا انتظام | عام پائپ پر متوازی، یا پلانٹ اسٹڈی کے مطابق سیریز میں | نوزل ریٹنگز اور آئسولیشن کاؤنٹ سیٹ کرتا ہے |
ٹینک کی حد | ایٹماسفیرک فیلڈ ایریکٹڈ، یا سسٹم پریشر باؤنڈری کے اندر | شیل کی موٹائی، اوپننگز اور ریلیف کو کنٹرول کرتا ہے |
چارج اور ڈسچارج درجہ حرارت | 4-6 °C چارجنگ، 6-8 °C ڈسچارج | بلینڈنگ کے دوران آئی ٹی انلیٹ کو بینڈ کے اندر رکھتا ہے |
قابل استعمال لیول رینج | تھرموکلائن ریزرو کے علاوہ مکمل شیل | قابل استعمال حصہ کی وضاحت کرتا ہے جس کا کنٹرول دعویٰ کر سکتا ہے |
انسولیشن | معدنی اون، موسمی رکاوٹ، مسلسل کلیڈنگ | چکروں کے درمیان حرارت کے حصول کو کم کرتا ہے |
پروجیکٹ کیس
پانی اور گندے پانی کے شعبے میں ہمارے فراہم کردہ حوالہ جاتی کام میں بولٹڈ ٹینک شامل ہیں جو ان کے اوپری انکلوژرز کے ساتھ نصب کیے گئے، جیسا کہ نیچے دی گئی تنصیب ہے۔ ڈیٹا سینٹر TES کا دائرہ کار اسی معیار کے مطابق انجینئر کیا گیا ہے۔
پروجیکٹ کیس کا خلاصہ
پروجیکٹ | پروڈکٹ | صلاحیت | ابعاد | تکمیل |
چین (سیچوان) - فائر واٹر اسٹوریج (P-C) | 01 GFS بولٹڈ گلاس-فیوزڈ-ٹو-اسٹیل ٹینک | 8,930 m³ کل، 2 ٹینک | 2 × φ19,870 mm × 14,400 mm | نومبر 2023 |
اس سائز کے دو شیلز فیکٹری کوٹڈ پینلز کے طور پر فراہم کیے گئے اور سائٹ پر اسمبل کیے گئے، جس میں رسائی اور وینٹ شامل تھے جو ایک ایسے برتن کے لیے ضروری ہیں جسے سروس میں رہنا ہے۔ یہ وہ سرگرمیاں ہیں جو تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک وراثت میں لیتا ہے: گسکیٹ ہینڈلنگ، پینل بہ پینل لائننگ معائنہ، اور ایک ٹاپ انکلوژر جو اندرونی حصے کو صاف رکھتا ہے۔
سینٹر اینامل انجینئرنگ کی صلاحیت
سینٹر اینامل (شیجیاژوانگ ژینگژونگ ٹیکنالوجی کمپنی لمیٹڈ) نے 2008 سے بولٹڈ اسٹوریج ٹینک ڈیزائن اور تیار کیے ہیں۔ چین میں پہلی گلاس فیوزڈ ٹو اسٹیل (GFS) ٹینک بنانے والی کمپنی کے طور پر، کمپنی کے پاس تقریباً 200 اینامل سے متعلق پیٹنٹ ہیں، سالانہ تقریباً 300,000 اینامل لیپت اسٹیل پلیٹیں تیار کرتی ہے، 30,000 سے زیادہ نصب شدہ منصوبے مکمل کر چکی ہے اور 100 سے زیادہ ممالک کو اپنے ٹینک فراہم کرتی ہے۔ پیداواری صلاحیت بڑھانے کے لیے نیا 150,000 مربع میٹر پیداواری مرکز شامل کیا گیا، اور سنگل ٹینک 60,000 مکعب میٹر تک فراہم کیے جاتے ہیں۔ مینوفیکچرنگ ISO 9001 اور ISO 45001 کے تحت چلتی ہے، مصنوعات کی سرٹیفیکیشن میں NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI اور EUROCODE شامل ہیں، اور ڈیزائن AWWA D103-09، AWWA C550 اور NFPA کے حوالے سے تیار کیا جاتا ہے جہاں اطلاق کا تقاضا ہو۔
بولٹڈ شیل اور ٹاپ انکلوژر
· بولٹڈ تعمیراتی جہاز ٹینک کے خول کو فیکٹری میں پہلے سے تیار شدہ پلیٹوں کے طور پر بھیجتے ہیں تاکہ سائٹ پر اسمبلی ہو سکے، جس سے میدان کا دائرہ کار بولٹنگ اور سیلنگ تک محدود رہتا ہے بجائے سائٹ پر بڑی مقدار میں کنکریٹ یا ویلڈنگ کے کام کے۔
· ٹینک کے اوپری حصے انامیلڈ کور، ایلومینیم فلیٹ کور یا ایلومینیم ڈوم چھتوں کے طور پر فراہم کیے جا سکتے ہیں تاکہ پلانٹ روم کی چھت کے بوجھ اور موسمی احاطے سے مطابقت ہو۔
· پاناما فائر واٹر اور انڈونیشیا پینے کے پانی کا پروگرام (φ42.04 m × 15.2 m، 21,099 m³، 2025-06) وہی بولٹڈ شیل پلس ایلومینیم ڈوم دائرہ کار دکھاتے ہیں جو بڑے قطر کی آبی خدمات کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
اکثر پوچھے جانے والے سوالات
سوال 1: تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک ڈیٹا سینٹر میں ٹینک کو پمپوں سے پہلے یا بعد میں جوڑا جانا چاہیے؟
A1: چلرز کے اپ اسٹریم کا مطلب ہے کہ چلرز ایک ملاوٹ دیکھتے ہیں اور ٹینک مکمل بہاؤ دیکھتا ہے۔ ڈسٹری بیوشن پمپس کے اپ اسٹریم میں برتن سپلائی سائیڈ پر اور پریشر باؤنڈری کے اندر آتا ہے۔ زیادہ تر بڑے ایٹماسفیرک برتن مشترکہ پائپ پر متوازی طور پر بیٹھتے ہیں، جو دونوں سے بچتا ہے۔
Q2: تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک کو کتنے آئسولیشن والوز کی ضرورت ہوتی ہے؟
A2: ہر کنکشن پر کم از کم ایک، لہٰذا چارج، ڈسچارج اور ریٹرن میں سے ہر ایک کو ایک آئسولیشن اور ایک چیک کی ضرورت ہوتی ہے۔ موٹرائزڈ آئسولیشن عام طور پر وہاں استعمال ہوتی ہے جہاں اسٹیٹ مشین خودکار طور پر راستے تبدیل کرتی ہے، کیونکہ مینوئل والو بالآخر غلط پوزیشن میں چھوڑ دیا جائے گا۔
Q3: چلتے ہوئے چلر کو ٹینک میں گرم پانی دھکیلنے سے کیا روکتا ہے؟
A3: ہر کنکشن پر ایک چیک والو، جس کی پشت پناہی ایک موٹرائزڈ آئسولیشن کرتی ہے جسے کنٹرول اس وقت بند کر دیتا ہے جب ٹینک سروس سے باہر ہو۔ اس انٹرلاک کو ڈھیلا کرنا ایک عام وجہ ہے کہ شیل رات بھر چارجنگ کے دوران گرم ہو جاتا ہے۔
سوال 4: کیا کنٹرول کو قابل اعتماد ٹینک لیول کی ضرورت ہے؟
جواب 4: جی ہاں، مثالی طور پر یہ فالتو اور پلانٹ فلو میٹر کے خلاف کراس چیک شدہ ہونا چاہیے۔ ایک واحد ڈیفرینشل پریشر ٹیپ تھرموکلائن کے اسے عبور کرنے پر بہہ جاتا ہے، اور پھر کنٹرول غلط اوقات میں چارجز شروع اور بند کر دیتا ہے۔
سوال 5: حوالگی کے وقت سپلائی درجہ حرارت میں کمی کیوں آتی ہے؟
A5: ڈسچارج والو لوپ کے بحال ہونے سے پہلے کھل جاتا ہے، لہٰذا ٹھنڈے ٹینک کا پانی عام پائپ میں گرم ریٹرن سے ملتا ہے اور ملاوٹ سیٹ پوائنٹ سے نیچے گر جاتی ہے۔ والو کو حرکت دینے سے پہلے سیٹ پوائنٹ تبدیل کرنا، اور 2 K کا بلینڈنگ مارجن برقرار رکھنا، اس سے بچاتا ہے۔
نتیجہ انٹیگریشن طے کرتی ہے، برتن نہیں۔ تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک ڈیٹا سینٹر کی تنصیب اس وقت کامیاب ہوتی ہے جب کنکشن کا انتظام ابتدائی طور پر طے ہو جائے، جب اسٹیٹ مشین چارج، ڈسچارج اور ریٹرن کو اسی ترتیب سے سنبھالے، اور جب ہر نوزل کے پاس آئسولیشن اور چیک ہو۔ ان کو نظر انداز کریں تو اچھی طرح سے بنایا گیا تھرمل انرجی اسٹوریج ٹینک ڈیٹا سینٹر پھر بھی اپنی حساب شدہ قابل استعمال گنجائش سے کم فراہم کرتا ہے۔
ایک انجینئر سے بات کریں
ہمیں سنگل لائن ڈایاگرام، چلر سپلائی اور ریٹرن درجہ حرارت، پمپ کروز اور آئی ٹی لوڈ پروفائل بھیجیں۔ ہم آپ کے ساتھ کنکشن کا جائزہ لیں گے، بتائیں گے کہ کون سی جگہ آپ کے ہیڈ اور پریشر باؤنڈری کے لیے موزوں ہے، اور نوزل لسٹ، آئسولیشن والوز، لیول انسٹرومینٹیشن اور ٹاپ انکلوژر اسکوپ کے ساتھ ٹینک اسپیسیفیکیشن شیٹ واپس بھیجیں گے۔ والو شیڈول فائنل ہونے سے پہلے ہمارے انجینئرز کے ساتھ ترتیب پر بات کریں۔
واٹس ایپ