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.
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
©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
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.
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 e zmiany temperatury wskazywanej przez termometr suchy. Ciepło utajone jest związane ze zmianami
©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
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)
Precision Air
Conditioning
.95 - .99 SHR
Comfort Air
Conditioning
.70 - .65 SHR
Sensible Heat Ratio (SHR)
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.
©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
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 ę 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.
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.
©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
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
Office Area
Technology Room
2. Temperatura i wilgotność
Warunki projektowe powinny być następujące: 22–24°C (72–75°F) oraz 35–50% wilgotności względnej.
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.
©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
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.
Rysunek 3 — Nadmiarowość
52 kW
52 kW
Handles the 104 kW load
52 kW
Redundant Unit
70 kW
70 kW
140 kW capacity is 35 kW
overload
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.
©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
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).
2. Jednolite systemy
a. Chłodzony powietrzem
Rysunek 5 — System chłodzony powietrzem
Air Conditioner
Air Cooled Condenser
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.
©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
•
Moduły serwisowe powinny być instalowane przez wykwalifikowanego montera.
•
Najlepiej stosować w przypadku wielu urządzeń i rozbudowy instalacji. Każdy system stanowi
niezależny, samodzielny moduł.
b. Chłodzony wodą
Rysunek 6 — System chłodzony wodą
Cooling Tower
Air Conditioner
Pump Package
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.
c. Chłodzony glikolem
©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
Rysunek 7 — System chłodzony glikolem
Air Conditioner
Dry Cooler
Pump Package
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.
e. Dodatkowa wężownica wody schłodzonej
Konfiguracja systemu
•
Dodatkową wężownicę wody schłodzonej można dołączyć do systemu DX w celu zapewnienia
pełnej nadmiarowości w pojedynczym urządzeniu.
©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
•
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
Air Conditioner
Central Chiller
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.
•
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
©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
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
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.
©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
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
14