Các Lựa Chọn Lưu Trữ Nước Cho Trung Tâm Dữ Liệu Và Hệ Thống Làm Mát
Tạo vào Hôm nay
Các phương án lưu trữ nước cho trung tâm dữ liệu và hệ thống làm mát
Hệ thống làm mát trung tâm dữ liệu có ba kho nước riêng biệt - bồn đệm nước lạnh tách máy làm lạnh khỏi tải, bồn lưu trữ năng lượng nhiệt (TES) dịch chuyển làm mát sang giờ thấp điểm, và bồn bổ sung nước cho tháp giải nhiệt thay thế lượng nước bay hơi, cuốn theo gió, xả đáy và rửa ngược. Mỗi bồn là bồn áp suất khí quyển hoặc bồn chịu áp lực ghép bu lông/hàn bằng GFS, epoxy liên kết nóng chảy hoặc thép không gỉ, đạt NSF/ANSI 61 khi gần nguồn nước uống được; việc lựa chọn dựa trên áp suất và chất lỏng của vòng tuần hoàn, không phải theo thói quen.
Làm mát là nơi chứa phần lớn lượng nước của một trung tâm dữ liệu, nhưng các lựa chọn lưu trữ hiếm khi được lập bản đồ rõ ràng. Bài viết này tập trung vào chính hệ thống làm mát: bình đệm, TES và bình bổ sung, cùng với các lựa chọn vật liệu và áp suất quyết định những gì thực sự được xây dựng. Bài viết dành cho các kỹ sư làm mát và chuyên gia chỉ định HVAC, những người cần các lựa chọn được trình bày theo nhiệm vụ, không phải một danh mục bình chứa chung.
Bản đồ nước hệ thống làm mát
Ba kho, ba tiêu chuẩn, một thiết kế phối hợp.
· Tháp và máy làm lạnh. Di chuyển nhiệt ra khỏi phòng dữ liệu; nước là chất lỏng làm việc.
· Bình bổ sung. Khôi phục tổn thất để vòng lặp không bao giờ cạn.
· Bình đệm và TES. Cung cấp biên thủy lực và nhiệt xung quanh máy làm lạnh.
Bình đệm nước lạnh
· Chức năng. Hấp thụ dao động tải để máy làm lạnh chạy lâu hơn với ít lần khởi động hơn, bảo vệ máy nén.
· Tính toán kích thước. Chiller chạy 3-15 phút ở delta-T thiết kế (rho x cp x delta-T).
· Tạo áp suất. Bể khí quyển với bộ tạo áp suất, hoặc bình áp lực ASME theo áp suất vòng lặp.
Bể lưu trữ năng lượng nhiệt (TES)
· Chức năng. Lưu trữ làm mát dưới dạng chênh lệch nhiệt độ trong nước lạnh phân tầng.
· Mật độ năng lượng. ~9-12 kWh trên mét khối cho mỗi chu kỳ 8-10 độ C.
· Phân tầng. Bộ khuếch tán bảo vệ lớp nhiệt; bể mảnh mai phân tầng tốt hơn.
Bể bổ sung nước tháp giải nhiệt
· Nguồn tổn thất. Bay hơi 0,8-1,6% mỗi khoảng 10 độ F; cuốn theo gió 0,001-0,005%; xả đáy = bay hơi/(số chu trình-1).
· Biên dự phòng. Cộng thêm biên cho rửa ngược bộ lọc và chuyển nước để xác định kích thước thực tế.
· Chất lượng. NSF/ANSI 61 nếu gần nguồn nước uống được; WRAS tại Vương quốc Anh.
Lựa chọn vật liệu và áp suất cho vòng làm mát
· GFS hoặc FBE bắt vít. Lắp dựng nhanh, đạt chuẩn NSF/ANSI 61, tuổi thọ GFS 30-50 năm.
· Thép không gỉ. Dùng cho vòng ăn mòn hoặc vệ sinh; chọn mác theo mức phơi nhiễm clorua.
· Có áp suất so với áp suất khí quyển. Chỉ áp dụng ASME BPVC Mục VIII khi áp suất trên áp suất khí quyển.
· Glycol và cách nhiệt. Bảo vệ chống đóng băng khi cần; cách nhiệt có rào cản hơi giúp hạn chế tăng nhiệt và ngưng tụ.
Thông số kỹ thuật
Kho làm mát | Chức năng | Kích thước | Tiêu chuẩn |
Bể đệm nước lạnh | Tách máy làm lạnh khỏi tải | Chạy máy làm lạnh 3-15 phút ở delta-T | AWWA D103-09; ASME nếu có áp suất |
TES | Dịch chuyển làm mát ngoài giờ cao điểm | ~9-12 kWh/m3 mỗi chu kỳ 8-10 độ C | AWWA D103-09/D100; ASME nếu có áp suất |
Bổ sung | Thay thế tổn thất tháp | Biên dự phòng bay hơi + trôi + xả + rửa ngược | NSF/ANSI 61 nếu gần nước uống được |
Vật liệu | GFS/FBE/thép không gỉ | Bằng chất lỏng và clorua | NSF/ANSI 61, EN 1090/CE |
Áp suất | Khí quyển hoặc ASME | Theo áp suất vòng lặp | ASME BPVC VIII nếu có áp suất |
Nghiên cứu điển hình dự án
Center Enamel đã cung cấp bồn chứa nước chữa cháy cho các dự án tại hơn 100 quốc gia, được chế tạo theo tiêu chuẩn NFPA 22 với cùng công nghệ GFS lắp ghép bằng bu-lông áp dụng cho hệ thống phòng cháy chữa cháy trung tâm dữ liệu. Dự án phòng cháy chữa cháy đã bàn giao dưới đây được đưa vào như một tài liệu tham khảo thực tế cho kỹ thuật bồn lắp ghép bằng bu-lông; các phương án phía làm mát trong bài viết này được giải quyết thông qua cùng công nghệ bồn chứa đã được chứng nhận và các tính toán tải trọng đã công bố, mà không tuyên bố về một công trình lắp đặt làm mát trung tâm dữ liệu cụ thể.
Dự án bể nước chữa cháy
Vị trí dự án | Ứng dụng | Dung tích | Loại bể | Số lượng x kích thước | Mái nhà | Đã hoàn thành |
Trung Quốc | Bảo vệ chống cháy (NFPA 22) | 1.210 m3 | Bình lắp ghép GFS | 2 x Ø7,64 m x 13,2 m | Không được chỉ định | 2024 |
Chuyên môn của công ty
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd.), một nhà sản xuất bồn chứa lắp ghép bằng bu lông và hàn được thành lập vào năm 2008, sản xuất bồn thép tráng men nung chảy (GFS), epoxy liên kết nung chảy, thép không gỉ, thép mạ kẽm và bồn hàn cùng với mái vòm trắc địa nhôm và bình áp lực ASME. Các sản phẩm bồn chứa của công ty được chứng nhận theo ISO 9001, ISO 45001, NSF/ANSI 61, EN 1090/CE, WRAS và FM, và đã được cung cấp cho các dự án tại hơn 100 quốc gia. Đối với một chương trình trung tâm dữ liệu, điểm thực tế là phải xác minh chứng nhận, các dự án được tham chiếu và hỗ trợ kỹ thuật trước khi trao thầu - năng lực, chứ không chỉ giá cả, bảo vệ tuổi thọ cơ sở vật chất 10-15 năm. Cùng một nhà sản xuất có thể đáp ứng các nhiệm vụ phòng cháy chữa cháy, bổ sung nước và nước làm mát, cùng với mái vòm trắc địa nhôm và bình áp lực ASME khi thiết kế yêu cầu.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Những lựa chọn lưu trữ nước nào hỗ trợ làm mát trung tâm dữ liệu?
Đáp: Ba lựa chọn: bồn đệm nước lạnh tách máy làm lạnh khỏi tải, bồn lưu trữ năng lượng nhiệt (TES) dịch chuyển làm mát sang giờ thấp điểm, và bồn bổ sung nước cho tháp giải nhiệt thay thế lượng bay hơi, cuốn theo, xả đáy và rửa ngược.
H: Bể đệm nước lạnh được định cỡ như thế nào?
Đ: Thông thường từ 3-15 phút chạy máy làm lạnh ở delta-T thiết kế (thể tích từ khối lượng riêng x nhiệt dung riêng x delta-T), nhiều hơn đối với tải thay đổi. Nó bao phủ các quá trình quá độ và tăng giảm mà không kích hoạt bảo vệ lưu lượng thấp.
H: Bể TES làm gì trong trung tâm dữ liệu?
Đ: Nó lưu trữ năng lượng làm mát dưới dạng chênh lệch nhiệt độ trong nước lạnh phân tầng, chuyển tải máy làm lạnh sang giờ thấp điểm, cho phép máy làm lạnh nhỏ hơn và cung cấp dự trữ nhiệt trong thời gian mất điện - khoảng 9-12 kWh mỗi mét khối cho mỗi mức thay đổi 8-10 độ C.
H: Tháp giải nhiệt cần bao nhiêu nước bổ sung?
Đ: Bay hơi khoảng 0,8-1,6% lưu lượng tuần hoàn cho mỗi 10 độ F chênh lệch nhiệt độ, cuốn theo khoảng 0,001-0,005% lưu lượng, và xả bằng bay hơi chia cho (số chu kỳ nồng độ trừ 1), cộng thêm rửa ngược và biên dự phòng chuyển nước.
Hỏi: Vật liệu nào tốt nhất cho bể làm mát trung tâm dữ liệu?
Đáp: Thép GFS được chứng nhận NSF/ANSI 61 hoặc thép bu lông phủ epoxy liên kết nóng chảy cho hầu hết các nhiệm vụ; thép không gỉ cho các vòng tuần hoàn ăn mòn hoặc vệ sinh. Chọn theo chất lỏng và mức phơi nhiễm clorua, không phải theo giá.
Hỏi: Bể làm mát có cần chứng nhận ASME không?
Đáp: Chỉ khi vòng tuần hoàn có áp suất trên áp suất khí quyển. Hầu hết bể đệm và bể TES là loại áp suất khí quyển (AWWA); bể đệm hoặc bình chịu áp lực cần ASME BPVC Mục VIII.
Hỏi: Tại sao bể làm mát có thể cần glycol?
Đáp: Trong điều kiện lạnh hơn hoặc tải một phần, hỗn hợp glycol ngăn đóng băng; vật liệu bể và phụ kiện phải phù hợp với chất lỏng, và cần cách nhiệt với rào cản hơi để hạn chế tăng nhiệt và ngưng tụ.
Hỏi: Bể làm mát trung tâm dữ liệu có cần NSF/ANSI 61 không?
A: Có, ở nơi nước là nước uống được hoặc gần nước uống được (nước bổ sung tháp giải nhiệt có thể tiếp xúc với hệ thống nước uống được). Nước quy trình vòng kín không tiếp xúc với nước uống được không bắt buộc phải có.
Các kho chứa nước của hệ thống làm mát - bộ đệm, TES và nước bổ sung - là ba nhiệm vụ khác nhau với ba tiêu chuẩn khác nhau, và các lựa chọn vật liệu và áp suất tuân theo vòng lặp, không theo thói quen. Việc lập bản đồ chúng rõ ràng là điều cho phép thiết kế làm mát đạt được mục tiêu thời gian hoạt động và năng lượng mà không xây dựng thừa hoặc thiếu bất kỳ bồn nào.
Chia sẻ lưu lượng vòng làm mát, phạm vi, chu kỳ và cấp áp suất của bạn, và chúng tôi sẽ đề xuất kích thước bồn đệm, TES và bồn nước bổ sung cùng vật liệu và chứng nhận cho từng loại.
WhatsApp