Dlaczego i w jaki sposób systemy chłodzenia o znaczeniu

Dlaczego i w jaki sposób systemy chłodzenia o znaczeniu

Dlaczego i w jaki sposób
systemy chłodzenia o
znaczeniu krytycznym
różnią się od
typowych
klimatyzatorów
White Paper 56
Wersja 2
Streszczenie
Współczesne
pomieszczenia
ze
sprzętem
elektronicznym
wymagają
precyzyjnie
określonego, stabilnego środowiska pracy, aby wrażliwe urządzenia elektroniczne mogły
optymalnie pracować. Standardowy klimatyzator jest nieodpowiedni do pomieszczeń ze
sprzętem elektronicznym, gdyż może doprowadzić do wyłączeń systemu i awarii elementów.
System precyzyjnego chłodzenia utrzymuje temperaturę oraz wilgotność powietrza
w bardzo wąskim zakresie, dzięki czemu zapewnia stabilność środowiska, jakiej wymagają
wrażliwe urządzenia elektroniczne, co pozwala uniknąć kosztownych przestojów.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
2
Definicja współczesnych pomieszczeń ze sprzętem
elektronicznym — to nie tylko pomieszczenia
komputerowe
Obecne wymagania dotyczące precyzyjnej ochrony środowiska pracy nie ograniczają się tylko do
tradycyjnego centrum danych czy pomieszczenia ze sprzętem komputerowym — obejmują również
zastosowania w większych pomieszczeniach kilkupokojowych, określanych jako „Technology Rooms”
(pomieszczenia ze sprzętem elektronicznym). Zastosowania w typowych pomieszczeniach ze sprzętem
elektronicznym obejmują:
1.
Pomieszczenia kilkupokojowe ze sprzętem medycznym (rezonans magnetyczny,
tomografia komputerowa)
2.
Pomieszczenia o wysokim standardzie czystości (tzw. clean rooms)
3.
Laboratoria
4.
Pomieszczenia z drukarkami/kopiarkami/studia projektowe CAD
5.
Serwerownie
6.
Obiekty szpitalne (bloki operacyjne, sale izolacyjne)
7.
Telekomunikacja (rozdzielnie telekomunikacyjne, stacje bazowe telefonii komórkowej)
Dlaczego potrzebny jest system precyzyjnego
chłodzenia?
Przetwarzanie informacji jest niezbędnym czynnikiem wszelkich operacji o kluczowym znaczeniu.
Dlatego prawidłowe funkcjonowanie firmy uzależnione jest od niezawodności pomieszczeń ze sprzętem
elektronicznym. Sprzęt IT wytwarza wyjątkowo skoncentrowane obciążenie cieplne, a jednocześnie jest
bardzo wrażliwy na zmiany temperatury i wilgotności powietrza. Wahania temperatury i/lub wilgotności
powietrza mogą stwarzać problemy od błędów funkcjonalnych po całkowite wyłączenie systemu. Może
to powodować duże straty finansowe, w zależności od długości przerwy oraz wartości straconego czasu
i danych. Standardowy klimatyzator nie jest przystosowany do obsługi skoncentrowanego obciążenia
cieplnego oraz profilu obciążenia cieplnego pomieszczeń ze sprzętem elektronicznym. Nie został również
zaprojektowany do utrzymywania dokładnych poziomów temperatury i wilgotności wymaganych w tych
zastosowaniach. Systemy precyzyjnego chłodzenia służą do dokładnej kontroli temperatury i wilgotności.
Zapewniają wysoką niezawodność przez cały rok, łatwość serwisowania, uniwersalność i nadmiarowość
systemu, niezbędne do zapewnienia działania pomieszczenia ze sprzętem elektronicznym przez 24 godziny
na dobę.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
3
Założenia projektowe dotyczące poziomów
temperatury i wilgotności powietrza
Utrzymywanie zakładanych przez projekt poziomów temperatury i wilgotności powietrza ma kluczowe
znaczenie dla niezawodności działania pomieszczenia ze sprzętem elektronicznym. Zakładane przez projekt
poziomy powinny być następujące: 72–75°F (22–24°C) oraz 35–50% wilgotności względnej. Tak samo jak
szkodliwe są nieodpowiednie warunki otoczenia, również nagłe wahania temperatury mogą mieć negatywny
wpływ na działanie sprzętu. Jest to jeden z powodów, dla których sprzęt pozostawia się włączony nawet
wtedy, gdy dane nie są przetwarzane. System precyzyjnego chłodzenia jest tak zaprojektowany, aby
utrzymywać temperaturę na poziomie ±1°F (0,56°C) oraz wilgotność względną na poziomie ±3–5% przez
24 godziny na dobę, 8760 godzin w roku. Natomiast klimatyzatory są zaprojektowane tak, aby utrzymywać
temperaturę na poziomie 80°F (27°C) oraz wilgotność względną na poziomie 50% jedynie w lecie przy
temperaturze 95°F (35°C) i wilgotności względnej wynoszącej 48% na zewnątrz. Przeważnie klimatyzatory
nie mają wydzielonej funkcji kontroli wilgotności a proste kontrolery nie są w stanie utrzymać wymaganej
tolerancji wartości temperatury, co może spowodować potencjalnie szkodliwe wahania temperatury
i wilgotności.
Problemy spowodowane przez nieodpowiednie
środowisko pracy
Nieodpowiednie środowisko pracy pomieszczenia ze sprzętem elektronicznym będzie miało negatywny
wpływ na przetwarzanie i przechowywanie danych. Skutki mogą obejmować uszkodzenie danych, a nawet
całkowite wyłączenie lub awarię systemu.
1- Wysokie i niskie temperatury
Wysokie lub niskie temperatury otoczenia bądź nagłe wahania temperatury mogą spowodować
zakłócenie przetwarzania danych i wyłączenie całego systemu. Wahania temperatury mogą być
przyczyną zmiany elektrycznych i fizycznych właściwości układów elektronicznych oraz innych
elementów płytek drukowanych, powodując nieprawidłowe funkcjonowanie lub awarię. Problemy
te mogą być przejściowe bądź występować przez kilka dni. Nawet przejściowe problemy mogą być
trudne do zdiagnozowania i usunięcia.
2- Wysoka wilgotność
Wysoka wilgotność może doprowadzić do pogorszenia się jakości taśm i powierzchni, awarii głowicy,
kondensacji, korozji, problemów z pobieraniem papieru, migracji jonów srebra i złota powodujących
awarie płytek drukowanych i ich elementów.
3- Niska wilgotność
Niska wilgotność znacząco zwiększa możliwość wystąpienia wyładowań elektrostatycznych. Wyładowania
elektrostatyczne mogą doprowadzić do uszkodzeń danych lub sprzętu.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
4
Różnice pomiędzy systemem precyzyjnego chłodzenia
a klimatyzatorami
1. Współczynnik ciepła jawnego
Obciążenie cieplne składa się z dwóch oddzielnych czynników: ciepła jawnego i utajonego. Zmiany ciepła
jawnego powodują zmiany temperatury wskazywanej przez termometr suchy. Ciepło utajone jest związane
ze zmianami poziomu wilgotności powietrza. Całkowita wydajność systemu chłodzenia to suma usuniętego
ciepła jawnego i usuniętego ciepła utajonego.
Całkowita wydajność chłodzenia = Chłodzenie jawne + Chłodzenie utajone
Współczynnik ciepła jawnego stanowi ułamek całkowitego chłodzenia, które jest jawne.
Współczynn ik ciepła jawnego (SHR) =
Chłodzenie jawne
Chłodzenie całkowite
W pomieszczeniu ze sprzętem elektronicznym obciążenie chłodzenia prawie całkowicie składa się z ciepła
jawnego pochodzącego ze sprzętu IT, oświetlenia, wyposażenia pomocniczego oraz silników. Obciążenie
utajone jest bardzo małe, co wynika z obecności niewielu ludzi, ograniczonego dopływu powietrza z
zewnątrz oraz często stosowanej paroizolacji. Wymagany współczynnik ciepła jawnego dla klimatyzatora
odpowiadający temu profilowi obciążenia cieplnego jest bardzo wysoki: 0,95–0,99. System precyzyjnego
chłodzenia został zaprojektowany tak, aby zapewniać tak wysokie współczynniki.
Natomiast klimatyzator zazwyczaj charakteryzuje się współczynnikiem ciepła jawnego rzędu 0,65–0,70,
w związku z czym zapewnia zbyt mało chłodzenia jawnego i zbyt dużo chłodzenia utajonego. Nadmiar
chłodzenia utajonego oznacza, że zbyt dużo wilgoci jest stale usuwane z powietrza. W celu utrzymania
wymaganego zakresu wilgotności względnej o wartości 35–50%, konieczne byłoby ciągłe nawilżanie
powietrza, co powodowałoby zużycie dużej ilości energii.
Rysunek 1 — Współczynnik ciepła jawnego (SHR)
Chłodzenie
precyzyjne
0,95–0,99 SHR
Chłodzenie
standardowe
0,70–0,65 SHR
Współczynnik ciepła jawnego (SHR)
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
5
2. Precyzyjne sterowanie temperaturą i wilgotnością
Systemy precyzyjnego chłodzenia zawierają zaawansowane układy regulacji oparte na mikroprocesorach,
niezbędne do szybkiego wykrywania zmieniających się warunków i utrzymywania wąskich zakresów
tolerancji, aby zapewnić stabilne środowisko pracy. Systemy precyzyjnego chłodzenia zazwyczaj
obejmują kilka urządzeń do chłodzenia i ogrzewania, nawilżacz oraz wydzielony cykl obniżania
wilgotności powietrza, co pozwala spełnić wszelkie wymagania dotyczące regulacji temperatury
i wilgotności.
Klimatyzatory wyposażone są w podstawowe, ograniczone układy regulacji, które nie działają na tyle
szybko, aby utrzymać wymagane zakresy tolerancji. Klimatyzatory zwykle nie obsługują cykli ogrzewania
oraz nawilżania/obniżania wilgotności niezbędnych do zapewnienia stabilnego środowiska pracy. Elementy
te, jeżeli są dostępne, stanowią najczęściej „dodatki”, a nie części zintegrowanego systemu.
3- Jakość powietrza
Systemy precyzyjnego chłodzenia działają z wysokim współczynnikiem przepływu powietrza względem
jednostek usuwanego ciepła, zazwyczaj 160 stóp sześciennych na minutę (76 litrów na sekundę) na kW
lub wyższym. Ten wysoki współczynnik objętościowy umożliwia przenoszenie większej ilości powietrza w
pomieszczeniu, poprawiając cyrkulację powietrza i obniżając ryzyko występowania miejsc o podwyższonej
temperaturze. Nowoczesny sprzęt ogólnie pobiera około 76 litrów na sekundę na każdy kW pobranego
zasilania, więc bardzo ważne jest, aby przy wlotach do wyposażenia dostępna była odpowiednia ilość
chłodnego powietrza. Jeśli tak nie jest, urządzenie pobierze część powietrza z innych części pomieszczenia,
powodując często niebezpieczny wzrost temperatury przy wlotach. Wysoki współczynnik CFM/kW
urządzeń precyzyjnego chłodzenia umożliwia również przepuszczanie większej ilości powietrza przez filtry,
zapewniając większą czystość środowiska pracy. W systemach precyzyjnego chłodzenia zwykle używane
są zespoły filtrów z głębokim wkładem harmonijkowym o przeciętnej lub wysokiej wydajności w celu
zmniejszenia ilości zanieczyszczeń w powietrzu.
Klimatyzatory działają znacznie poniżej wartości 85–115 CFM/kW (40–54 Lps/kW). Niska wartość
współczynnika CFM może prowadzić do nieodpowiedniej dystrybucji powietrza i większego
zanieczyszczenia powietrza. Filtry klimatyzatorów są zwykle płaskim materiałem o niskiej wydajności,
który nie usuwa wystarczającej ilości zanieczyszczeń z powietrza.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
6
4. Godziny pracy
Systemy precyzyjnego chłodzenia zostały zaprojektowane tak, aby pracować bez przerwy przez
8760 godzin w roku. Systemy — z wybranymi elementami i zastosowaną nadmiarowością — zostały
zaprojektowane tak, aby zapewnić jak najkrótszy czas przestoju. Układy regulacji systemu utrzymują
warunki w pomieszczeniu dla pełnego zakresu warunków zewnętrznych, w zimie lub w lecie.
Klimatyzatory zostały zaprojektowane do pracy w lecie, maksymalnie przez 1200 godzin w roku. System
nie jest zaprojektowany do nieprzerwanej pracy przez cały rok. Ani układy regulacji ani system chłodzenia
nie zostały zaprojektowane tak, aby pracować bez przerwy lub w zimie.
Kryteria dotyczące projektu
1. Gęstość obciążenia
Z powodu dużej koncentracji sprzętu gęstość obciążenia w pomieszczeniu ze sprzętem elektronicznym
może być pięć razy większa niż w typowym biurze. Systemy muszą być zaprojektowane tak, aby mogły
pracować przy tak dużej gęstości obciążenia. Odpowiednia wydajność i dystrybucja powietrza są bardzo
ważne.
Gęstość obciążenia
Biuro: 54–161 watów/m kw. (5–15 watów/stopę kw.)
Pomieszczenie ze sprzętem elektronicznym: 538–2153 watów/m kw. (50–200 watów/stopę kw.)
Rysunek 2 — Gęstość obciążenia
Pomieszczenie ze
Biuro
sprzętem elektronicznym
2. Temperatura i wilgotność
Warunki projektowe powinny być następujące: 22–24°C (72–75°F) oraz 35–50% wilgotności względnej.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
7
3. Ilość powietrza
Wysoka wartość współczynnika CFM/kW (Lps/kW) w systemach precyzyjnego chłodzenia zwiększa
współczynnik ciepła jawnego, poprawia dystrybucję powietrza i zwiększa szybkość filtrowania. Wysoki
współczynnik CFM nie powoduje dyskomfortu u pracowników, ponieważ powietrze jest rozprowadzane
pod podłogą podniesioną i wydostaje się do pomieszczenia poprzez sprzęt.
4. Czystość powietrza
W przypadku braku filtrów zanieczyszczenie powietrza może doprowadzić do uszkodzenia sprzętu.
W celu zapewnienia wysokiej wydajności filtry powinny mieć głęboki wkład harmonijkowy. Ważna jest
również wielkość filtru — filtr musi działać z odpowiednio małą szybkością, aby był wystarczająco
wydajny. Konieczna jest regularna wymiana filtrów.
5. Paroizolacja
Ponieważ prawie wszystkie materiały konstrukcyjne nie są odporne na wilgoć, w odpowiednio
zaprojektowanych pomieszczeniach ze sprzętem elektronicznym musi znajdować się paroizolacja.
W przypadku braku paroizolacji pomieszczenie ze sprzętem elektronicznym będzie tracić wilgoć w
zimie i gromadzić ją w lecie. Utrudnia to w znacznym stopniu regulację wilgotności i wydłuża czas
pracy kompresorów i nawilżaczy, które zużywają dużo energii.
Aby utworzyć wydajną paroizolację, sufit powinien być wyłożony warstwą polietylenową, ściany powinny
być pomalowane farbą na bazie gumy lub plastiku, drzwi oraz wszystkie rury i poprowadzenia kabli
powinny być dokładnie uszczelnione.
6. Wymagania dotyczące dopływu powietrza
W pomieszczeniach ze sprzętem elektronicznym coraz częściej pracuje niewiele osób, przez co
pomieszczenia te nie wymagają dopływu dużej ilości powietrza. Dopływ powietrza należy zminimalizować
w celu ograniczenia ukrytego obciążenia pomieszczenia. Wartość 20 CFM (9,4 Lps) na osobę jest obecnie
wystarczająca, aby spełnić normę IAQ (Indoor Air Quality) obowiązującą w Stanach Zjednoczonych.
7. Nadmiarowość
Nadmiarowość można uzyskać, używając dodatkowego sprzętu w celu zapewnienia 100% wymaganej
wydajności chłodzenia nawet po wyłączeniu lub awarii jednego lub kilku urządzeń. Koszt nadmiarowości
należy porównać z planowanym kosztem przestoju pomieszczenia ze sprzętem elektronicznym.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
8
Rysunek 3 — Nadmiarowość
52 kW
52 kW
Obsługuje obciążenie
104 kW
52 kW
Urządzenie nadmiarowe
70 kW
70 kW
Wydajność 140 kW oznacza
przeciążenie 35 kW
Należy uwzględnić różnicę między nadmiarowością a nadmierną wydajnością. Obciążenie 70 kW w
przypadku systemów 3 x 52 kW lub 4 x 35 kW zapewnia nadmiarowość. Aby sprzęt w stanie spoczynku
był uważany za nadmiarowy, wymagana jest oparta na czasie pracy rotacja działania sprzętu oraz interfejs
układów regulacji zapewniający automatyczne uruchamianie.
9. Bezpieczeństwo
Bezpieczeństwo klimatyzatorów jest równie ważne, jak bezpieczeństwo pomieszczenia ze sprzętem
elektronicznym, ponieważ bez nich sprzęt nie może działać. Dostęp do urządzeń działających w
pomieszczeniu ze sprzętem elektronicznym musi być tak samo ograniczony, jak do sprzętu IT. Sprzęt
do odprowadzania ciepłego powietrza na zewnątrz powinien znajdować się na dachu lub w innym
bezpiecznym miejscu w obiekcie.
Czynniki decydujące o wyborze systemu
1. Obliczenia obciążenia
Ciepło w pomieszczeniach ze sprzętem elektronicznym jest generowane przez urządzenia, lampy, ludzi,
powietrze z zewnątrz, obciążenia przesyłowe, słońce i wyposażenie pomocnicze (listwy zasilające,
zasilacze UPS itd.).
•
Zgodnie z praktyką do obliczenia obciążenia należy użyć wartości 1,39 m kw./kW
(15 stóp kw./kW). Bardziej szczegółowe informacje na temat obliczania obciążenia
zawiera dokument White Paper 25 firmy APC „Calculating Total Cooling Requirements
for Data Centers” (dostępny tylko w języku angielskim).
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
9
2. Jednolite systemy
a. Chłodzony powietrzem
Rysunek 5 — System chłodzony powietrzem
Klimatyzator
Kondensator schłodzonego powietrza
Konfiguracja systemu
•
System chłodzenia jest „podzielony” na klimatyzator wewnętrzny i moduł odprowadzania
ciepłego powietrza.
•
Kompresory mogą znajdować się w urządzeniach działających w pomieszczeniach i na
zewnątrz. Aby zapewnić bezpieczeństwo i umożliwić konserwację, kompresory są zwykle
umieszczane w urządzeniach znajdujących się w pomieszczeniach.
•
Rury systemu chłodzenia (dwie dla każdego kompresora) łączą dwie połowy systemu.
•
Projekt przebiegu instalacji rurowej systemu chłodzenia ma krytyczne znaczenie. Projekt
musi uwzględniać utratę ciśnienia, szybkość chłodzenia, powrót oleju i pułapki.
•
Moduły serwisowe powinny być instalowane przez wykwalifikowanego montera.
•
Najlepiej stosować w przypadku wielu urządzeń i rozbudowy instalacji. Każdy system
stanowi niezależny, samodzielny moduł.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
10
b. Chłodzony wodą
Rysunek 6 — System chłodzony wodą
Chłodnica kominowa
Klimatyzator
Zespół pomp
Konfiguracja systemu
•
Wewnętrzny klimatyzator jest kompletnym, niezależnym systemem chłodzenia.
•
Ciepło jest odprowadzane do instalacji chłodzenia wodą poprzez wymiennik ciepła
w urządzeniu wewnętrznym. Woda chłodząca jest następnie pompowana do chłodni
kominowej i ponownie wprowadzana do obiegu. Można używać również innych źródeł
wody, takich jak studnie.
•
Chłodnia kominowa powinna znajdować się w chłodnym otoczeniu.
•
Powinna być zaprojektowana z nadmiarowością lub powinno być dostępne awaryjne
źródło wody.
•
Jeśli używana jest chłodnia kominowa, konieczne jest uzdatnianie wody.
•
Projekt wodociągu ma o wiele mniejsze znaczenie i jest prostszy w instalacji niż instalacja
systemu chłodzenia.
•
System chłodzenia dostarczany z fabryki jest napełniony i przetestowany.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
11
c. Chłodzony glikolem
Rysunek 7 — System chłodzony glikolem
Klimatyzator
Sucha chłodnica
Zespół pomp
Konfiguracja systemu
•
Urządzenie wewnętrzne jest podobne do systemu chłodzonego wodą.
•
W obiegu znajduje się roztwór glikolu zamiast wody, a odprowadzanie ciepła ma miejsce w
wymienniku ciepła wykorzystującym zewnętrzną ciecz i powietrze lub w „suchej chłodnicy”.
•
Suche chłodnice wymagają mniej czynności konserwacyjnych niż chłodnie kominowe.
•
Doskonale nadaje się do odzyskiwania ciepła.
•
System E.E.R. jest najniższy z trzech typów urządzeń.
•
Do jednej dużej suchej chłodnicy lub zespołu pomp można podłączyć wiele urządzeń.
W takim przypadku należy zwrócić uwagę na wymagania dotyczące nadmiarowości.
d. Free cooling glikolem
Konfiguracja systemu
•
Urządzenie jest identyczne z urządzeniem chłodzonym glikolem, ale zawiera również
wężownicę Free cooling w celu oszczędności energii.
•
Gdy spadnie temperatura na zewnątrz, chłodny roztwór glikolu przepływa przez dodatkową
wężownicę Free cooling, a chłodzenie jest uzyskiwane bez uruchamiania kompresora.
•
Zapewnia największy spadek kosztów pracy w odpowiednim klimacie.
•
Dodatkowa wężownica oznacza większą moc silnika dmuchawy.
•
Należy stosować systemy z dużymi wężownicami chłodnicy Free cooling w celu większych
oszczędności. Wężownice Free cooling należy instalować przed wężownicą DX w celu
uzyskania dodatkowej pojemności przy umiarkowanej temperaturze otoczenia.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
12
e. Dodatkowa wężownica wody schłodzonej
Konfiguracja systemu
•
Dodatkową wężownicę wody schłodzonej można dołączyć do systemu DX w celu
zapewnienia pełnej nadmiarowości w pojedynczym urządzeniu.
•
Urządzenie może w przypadku awarii działać jako zapasowy system wody schłodzonej
ze 100% modułowym systemem DX.
•
Urządzenie może w razie konieczności działać jako system DX z centralnym zapasowym
agregatem wody schłodzonej.
•
Urządzenie może wykorzystywać wodę schłodzoną, jeśli jest dostępna. Na przykład jeśli
chłodnica wspomaga głównie proces produkcyjny w fabryce lub klimatyzatory w lecie, a
system DX jest włączany, gdy woda schłodzona nie jest już dostępna.
f. Woda schłodzona
Rysunek 8 — System wody schłodzonej
Klimatyzator
Centralna chłodnica
Konfiguracja systemu
•
Woda schłodzona jest dostarczana z centralnej chłodnicy do zespołu urządzeń
w pomieszczeniu ze sprzętem elektronicznym. System chłodzenia jest częścią
zespołu chłodnicy.
•
Wewnętrzne klimatyzatory zawierają układy regulacji, wężownicę wody schłodzonej,
zawór sterowania wodą schłodzoną, dmuchawy, filtry, nawilżacze i grzejniki.
•
Temperatura wody schłodzonej powinna być na tyle wysoka, aby zapewnić utrzymanie
wysokiego współczynnika ciepła jawnego (8,33°C/47°F lub wyższa).
•
Nadmiarowość należy rozszerzyć na centralne zespoły agregatu chłodzącego i pompy.
•
Centralny agregat powinien być przygotowany do eksploatacji w warunkach zimowych w
celu umożliwienia pracy przez cały rok.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
13
•
W niektórych miastach system może wymagać obecności pracowników obsługi.
•
Nie należy łączyć z urządzeniami chłodzącymi, ponieważ temperatura dostarczania
schłodzonej wody powinna być różna (5,6°C/42°F w przypadku standardowych urządzeń
chłodzących, 8,3°C+/47°F+ w pomieszczeniach ze sprzętem elektronicznym).
Koszt posiadania
1. Koszty pracy
Koszty klimatyzacji pomieszczenia ze sprzętem elektronicznym na jedną stopę kwadratową są
zwykle dziesięć razy wyższe niż w przypadku klimatyzatora lub systemu klimatyzacji w biurze. Jest to
spowodowane całoroczną, a nie sezonową pracą i znacznie zwiększoną gęstością obciążenia cieplnego.
Jednak koszty działania systemu precyzyjnego chłodzenia są znacznie mniejsze niż w przypadku
klimatyzatora, jeśli oba systemy zastosowano w pomieszczeniu ze sprzętem elektronicznym.
Koszty systemu precyzyjnego chłodzenia są niższe niż klimatyzatora w przypadku podobnych zastosowań
z następujących powodów:
a- System podpodłogowy — wysoki współczynnik ciepła jawnego eliminuje zbyt duże obniżenie
wilgotności i wynikające z tego działanie nawilżacza.
b- Wysoki współczynnik sprawności energetycznej (E.E.R). W przypadku zbyt dużych wężownic,
wysokiej wartości współczynnika CFM oraz kompresorów pomp ciepła, systemy komputerowe
mają wyższe współczynniki sprawności energetycznej chłodzenia niż konwencjonalne
klimatyzatory.
c- Urządzenia precyzyjnego chłodzenia składają się z elementów o wysokiej wydajności
przeznaczonych do całorocznej pracy.
Należy zastosować następujące elementy:
• Duża, płytka wężownica chłodząca
• Silniki dmuchaw o wysokiej wydajności
• Nawilżacze parowe
• Kompresor pompy ciepła
• Wysoki współczynnik współczynnik ciepła jawnego
• Wydzielony cykl obniżania wilgotności
• Niski prąd znamionowy
• Łożyska o żywotności 100 000 godzin
• Rozszerzone gwarancje
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
14
2. Koszty serwisu
Największe koszty serwisu i naprawy powstają głównie podczas przerwy w pracy pomieszczenia ze
sprzętem elektronicznym. Z tego powodu najpierw należy zaplanować nadmiarowość. Jednak, aby
w przyszłości je zmniejszyć, można wybrać sprzęt z funkcjami, które znacznie zmniejszą wymagany
czas serwisu i napraw. Należy zastosować następujące elementy:
a. Śruby w elementach chłodzących. Kompresor i osuszacz filtru powinny być wymieniane
bez używania palnika gazowego.
b. Podstawowe i dodatkowe miski spustowe.
c. Nawilżacz z pojemnikiem, który można szybko wymienić.
d. Elementy powinny znajdować się poza strumieniem powietrza w oddzielnej sekcji.
e. Wymienny zespół wentylatora.
f. Ponumerowane i oznaczone kolorami kable elektryczne.
g. Zabezpieczenia przed uruchomieniem silnika zamiast bezpieczników.
h. Panele dostępu łatwe w demontażu i/lub mocowane na zawiasach.
i. Wezwania serwisu na podstawie czasu pracy.
Wnioski
W pomieszczeniach ze sprzętem elektronicznym znajdują się czułe urządzenia elektroniczne wymagające
do optymalnej pracy określonego środowiska. Zapewniając stabilne środowisko pracy wymagane przez
urządzenia elektroniczne, systemy precyzyjnego chłodzenia pomagają uniknąć kosztownych wyłączeń
systemu i awarii elementów.
2003 American Power Conversion. Wszelkie prawa zastrzeżone. Żadna część tej publikacji nie może być używana, powielana, kopiowana,
przesyłana ani przechowywana w jakiegokolwiek rodzaju systemie udostępniania informacji bez pisemnej zgody właściciela praw autorskich.
www.apc.com
Wer. 2003-0
15