Добавить в избранное
Новости ЦОД и Дата-Центров
Все, что Вам нужно знать о ЦОД

Температурный график хладоносителя: 10/15°С против 7/12°С

Известно, что наиболее выгодным и ставшим стандартным является температурный график, когда на вход чиллера поступает хладоноситель с температурой 12°С, а на выходе получаем 7°С. И данный режим отлично смотрится в административных, общественных и других подобных зданиях. Но так ли он хорош для Центров Обработки Данных?

Собственно, разобраться в данном вопросе я предлагаю в три этапа:

  1. Сформулировать требования к системе холодоснабжения ЦОДа.
  2. Выяснить, на что и как влияет изменение температурного графика, и найти оптимальный.
  3. Сравнить на конкретном примере температурные графики 7/12°С и 10/15°С.

Привязка именно к 10/15°С исходит из того, что именно этот график является “вторым стандартом”, данные именно для него часто указываются в технической документации на холодильное оборудование.

Требования к системе холодоснабжения ЦОДа

Коротко требования к системе холодоснабжения ЦОДа звучат следующим образом: необходимо поддержать в помещении ЦОДа заданные значения температуры и влажности. При этом следует учитывать, что вычислительное оборудование выделяет только тепло, а влагоизбытки равны нулю. Т.е. система холодоснабжения должна генерировать максимум холода без изменения влажности. В этом случае потребуются минимальные затраты на систему увлажнения.

На что и как влияет температурный график?

На данный вопрос проце всего ответ представить в виде двух логических цепочек по отдельности для чиллера и для внутреннего блока:

  1. Чиллер.

    Здесь главным фактором является то, что получение холода на более низком температурном уровне обходится дороже:

    • Понижение температур хладоносителя → понижение холодопроизводительности чиллера.
    • Повышение температур хладоносителя → повышение холодопроизводительности чиллера.
  2. Внутренний блок.

    Главным фактором является то, что понижение температуры испарителя увеличивает выпадение конденсата:

    • Понижение температур хладоносителя → температура поверхности испарителя становится ниже → линия процесса на I-d диаграмме идет левее → повышение холодильной мощности блока и количества выпадаемого конденсата.
    • Повышение температур хладоносителя → температура поверхности испарителя становится выше → линия процесса на I-d диаграмме идет правее → понижение холодильной мощности блока и количества выпадаемого конденсата.

Таким образом, получаем дилемму: желание понизить расход конденсата повышает холодильную мощность внутреннего блока, но понижает количество генерируемого чиллером холода.

Сравнение 7/12°С и 10/15°С на примере

В качестве примера поставим цель выбрать оборудование для холодоснабжения ЦОДа мощностью 500кВт на основе оборудования Liebert, рассмотрев два температурных графика: вых/вх = 7/12°С и 10/15°С. Хладоноситель — 40%-й водный раствор этиленгликоля, в помещении необходимо поддержать 24°С/50%, температура воздуха снаружи 35°С.

  • Для температурного графика 7/12°С имеем:
    Оборудование Параметр Значение, 1 блок Значение, итого
    Внутренний

    блок

    5шт x L14UC

    Полная хол. мощность 126,9 634,5
    Явная хол. мощность 104,2 521,0
    Потребляемая мощность 9,18 45,9
    Чиллер

    2шт x SBH032

    Полная хол. мощность 324,6 649,2
    Потребляемая мощность 132,0 264,0
    Общая потребляемая мощность 309,9
    Отношение явной хол. мощности к потребляемой 1,68
    Температура полного перехода на режим фрикулинга -5°С
  • Аналогично для температурного графика 10/15°С имеем:
    Оборудование Параметр Значение, 1 блок Значение, итого
    Внутренний

    блок

    6шт x L14UC

    Полная хол. мощность 85,9 515,4
    Явная хол. мощность 85,9 515,4
    Потребляемая мощность 9,18 55,1
    Чиллер

    2шт x SBH028

    Полная хол. мощность 271,3 542,6
    Потребляемая мощность 111,0 222,0
    Общая потребляемая мощность 277,1
    Отношение явной хол. мощности к потребляемой 1,86
    Температура полного перехода на режим фрикулинга -3°С

Анализируя результаты, получаем следующее:

  • Потребляемая мощность системы кондиционирования снизилась почти на 33 кВт (более 10%)
  • Холодопроизводительность полностью обеспечивается режимом фрикулинга при более высокой (на 2°С) наружной температуре
  • Требуется один дополнительный внутренний блок
  • Переход на чиллеры меньшего типоразмера (длина короче на метр: 5750мм против 4750мм, а масса меньше почти на 500кг: 3266кг против 2773кг)
  • SHR=1, т.е. имеет место полное отсутствие конденсата, а, значит, достаточно одного увлажнителя “на всякий случай”; в то время как при температуре хладоносителя 7/12°С более 110кВт холодильной мощности пойдет на образование конденсата.

Дополнительно отметим, что в точности те 113,5кВт холодопроизводительности, что идут на выпадение конденсата, потребуется затравить на увлажнители. Т.е. реальная экономия потребляемой мощности в 500кВт-ном ЦОДе составит 32,8+113,5=146,3кВт — почти треть!

Обобщенные данные

В качестве обобщенных данных приведем следующие цифры, полученные на практике и хорошо согласующиеся с теорией.

  • При повышении температурного графика холодоносителя на каждый 1°С:
    • холодопроизводительность чиллера растет на 3% (высокая точность),
    • потребляемая мощность чиллера растет на 1.3% (высокая точность),
    • полная холодопроизводительность внутреннего блока снижается на 11% (среднее значение, разброс от 6 до 17%),
    • явная холодопроизводительность внутреннего блока снижается на 8.5% (среднее значение, разброс от 4 до 14%),
    • потребляемая мощность очень слабо зависит от температуры воздуха, поэтому не изменяется.
  • SHR растет и при температурном графике 10/15 не ниже 0.97.
  • При переходе с 7/12 на 10/15:
    • холодопроизводительность чиллера растет на 9%,
    • потребляемая мощность чиллера растет на 4%,
    • полная холодопроизводительность внутреннего блока снижается на 33%,
    • явная холодопроизводительность внутреннего блока снижается на 16%.

Автор: Хомутский Юрий
источник

Тэги: ,
|
Источник:
|
RSS 2.0
|
|
ОСТАВИТЬ ОТЗЫВ



Последние комментарии