Revizuirea centrelor de date sisteme de răcire centru de date de inginerie alege lichid de răcire etilen glicol sau propilen glicol

Alegerea agentului de răcire etilenglicol sau propilenglicol?

De multe ori, clientul a decis să construiască un centru de date de mare sau server mic, și, în special, sistemul de răcire bazat pe răcitorul de lichid, se pune întrebarea: ce fel de lichid de răcire utilizat în sistemul de răcire. Contractantul negrăit norocos dacă această problemă va fi rezolvată în etapa a termenilor de referință; mai rău, în cazul în care decizia să fie amânată pentru proiectarea. Vom încerca să formuleze principalele puncte necesare la selectarea unui lichid de răcire.

Deci, acum trei cele mai comune lichid de răcire: apă, soluții apoase de etilen glicol, propilen glicol și soluții apoase. Pe acestea vor fi discutate în acest articol.

Să începem cu cel mai simplu - apa. Acesta este cel mai bun lichid de răcire în ceea ce privește proprietățile fizice ale acestuia (a se vedea. Tabelul 1).

Pe lângă faptul că apa nu este toxic, vaporii ei sunt întotdeauna conținute în aer, se poate fuziona pe termen nelimitat, atât pe teren cât și în sistemul de canalizare.

Dar apa are un dezavantaj serios, ceea ce îl face potrivit doar în interior, - temperatura de congelare este de 0 ° C Densitate la aceasta variază - este redusă la 917 kg / m3. Ca urmare a scăderii densității, creșterea volumului ocupat de lichidul de răcire. Și această problemă ar putea fi reconciliate în cazul în care s-ar extinde și să înghețe în mod uniform în întregul volum, iar excesul se acumulează în rezervorul de expansiune - dar a fost. Congelarea se produce focare, astfel încât unele zone sunt izolate, iar expansiunea are loc în ele. Deoarece în aceste zone nu există nici o compensație, o creștere în statică peretele tubului de presiune care se produce din cauza ruperii conductei.

În legătură cu cele de mai sus, se impune utilizarea unor soluții apoase de glicoli care nu permit înghețul soluție la temperaturi sub 0 ° C, și chiar și cu congelare nu formează leziuni locale. In plus, astfel de soluții au reducere densitate semnificativ mai mică decât în ​​cristalizarea gheții apă. Astfel, chiar și soluția apoasă de etilenglicol congelat nu distruge tubul.

Acum, ia în considerare o soluție apoasă de propilenglicol. Principalul său avantaj este că este non-toxic si aproape inofensive, de exemplu, E1520 aditiv alimentar utilizat în mod frecvent nu este altul decât propilen glicol. În plus, această substanță este utilizată în produse farmaceutice și cosmetice. În consecință, pentru centrul de date nu necesită măsuri speciale pentru a se asigura că aplicarea sa cu excepția prezenței volumului de rezervă pentru a compensa pentru diferite pierderi (scurgeri, scurgeri, etc.). Adesea este pe acest principiu, și alege-l ca agent de răcire pentru sistemele de răcire, fără să se gândească la fezabilitatea reală a unei astfel de cereri.

Ultimul lichid de răcire înainte de noi - este o soluție apoasă de etilenglicol. In contrast, propilen glicol, este moderat toxic, se referă la substanțe clasa de pericol a treia, concentrația maximă admisă în atmosferă este de 5 mg / m3, iar doza letală de 1.5-5 ml per 1 kg corp. Cu toate acestea, cu toate acestea are o volatilitate relativ scăzută la temperatura normală, vaporii nu au o astfel de toxicitate ridicată și sunt periculoase numai cu inhalarea prelungita. Astfel, este sigur de a utiliza cu etilen glicol în sistemele de răcire de comunicare, care este instalat în incinta centrului de date fără domiciliu permanent și oamenii de pe stradă.

Apele uzate și alte obiecte din concentrația totală de apă a etilenglicol nu trebuie să depășească 1 mg / l. Prin urmare, într-un centru de date, în plus față de make-up de sistem necesare pentru a drena sistemul, acesta trebuie să fie o capacitate egală cu volumul maxim al porțiunii izolate, sau sistemul de diluare a apei drenate la etilenglicol admisibil MPC. În plus, necesitatea de a spăla fluxul copioase de apă până la o concentrație corespunzătoare cu podea strâmtori sol sau etilen glicol. Aceasta este, de exemplu, dacă trebuie să fuzioneze 1 litru de soluție apoasă 50% etilen glicol, atunci trebuie să-l dilua în continuare 560 de litri de apă. Astfel, dacă strâmtoarea și este recomandabil să se colecteze scurgeri soluție de etilen glicol pentru reciclare și pentru a evita descărcarea acestuia la sol și în canalizare.

Acum, să ne uităm la componenta economică a lichidului de răcire la alegere.

De exemplu și comparație, ia în considerare o capacitate relativ mică de răcire sistem de 300 kW, cu temperaturi de 15 -20 ° C și căderea de presiune a sistemului de 25 kPa (când se utilizează apa ca agent de răcire). Sistemul are un volum interior de 6 m3 și volumul rezervorului tampon de 3 m3. coolants luate, congelare la -30 ° C. Astfel, sistemul este completat primul caz - o soluție apoasă 50% de propilen glicol, în al doilea - soluția apoasă 45% de etilenglicol în al treilea, ca referință, - apă (toate proprietățile de transfer de căldură calculat atunci când 20 O C). Calculul este prezentat în tabelul 2.

Tabelul arată că, deși vâscozitatea, care afectează rezistența finală la frecare, în soluție și propilenglicol este mai mică decât cea a etilenglicol, ci o mai mare influență asupra rezultatului furnizării de căldură, care, în primul caz este mai mică decât în ​​al doilea. Astfel, în cazul utilizării unei soluții apoase de propilen glicol și presiunea debitului pompei de circulație este mai mare decât utilizând o soluție apoasă de etilenglicol.

Acum vom înțelege costul rezultat al echipamentului și a funcționării.

În cazul de referință, utilizarea apei ca agent de răcire, trebuie să folosim două pompe (taxe și regimul de așteptare, este centrul de date toate la fel). Pentru a umple sistemul cu apa poate fi direct din sistemul de apă, costul apei, în acest caz, se presupune a fi zero. În exploatare, Straits și golire poate fi drenat direct în canalizare, astfel că sistemul de colectare a lichidului de răcire nu ar trebui să fie. Costul consumului de energie electrică este luat ca 4,5 ruble per kilowatt-oră. Suma finală este obținută în acest caz, este suficient de scăzută.

În cazul utilizării unei soluții de etilen glicol în costul de capital precum și să fie o pompă 2, dar se adaugă un amestec de etilenglicol costa 42 de cenți pe litru, iar costul containerului plastic 3 m3 per 25.000 ruble și aceeași valoare a legării sale. Capacitatea adoptată de 3 cub, deoarece aceasta este valoarea maximă a unui sistem izolat - rezervorul de stocare. Costurile de exploatare, în plus față de energie electrică ia în considerare costul unei noi soluții de etilenglicol la 42 de cenți pe litru, iar costul de eliminare a glicolului epuizat la 6 cenți pe litru.

Atunci când se utilizează o soluție de propilen glicol, două pompe este folosit și din nou, la fel ca și în cazul apei, nu există nici o capacitate de drenare a agentului de răcire, iar costul soluției de propilenglicol este luată la 70 de cenți pe litru. La înlocuirea reciclare nu este necesar, astfel încât nu există costuri de eliminare.

Astfel, costul total de peste 5 ani folosind amestec etileglikolevoy ar fi fost mai mică de 376 de mii de ruble, decât în ​​utilizarea soluției de propilenglicol. În cele mai multe cazuri, această dependență este stocată pentru sisteme mai mici, și mai mult.

Vasily Kazakov,
Leading Inginer de sisteme de climatizare, SA „Envision Group“

Peter Ronzhin,
expertul independent privind sistemul climatic