Tek Fazlı Soğutma Plakalı Sıvı Soğutmalı Raflarda Propilen Glikol Bazlı Isı Transfer Akışkanlarının Kullanımı için Kılavuz (OCP teknik raporu)

Özet

Rapor, CDU ile raf ve sunucu içindeki soğutma plakaları arasındaki kapalı ikincil devrede (ASHRAE'nin Teknoloji Soğutma Sistemi, TCS dediği devre) kullanılacak akışkan için bir bölüm olarak tasarlanmıştır; ıslak malzemeler, hızlı bağlantılar, raf içi manifold, esnek hortumlar, enstrümantasyon ve güvenlik gibi diğer bölümlerle birlikte tutarlı olmalıdır. Hedef, sıvı soğutma altyapısının birçok BT yenileme döngüsünde yeniden kullanılabildiği çok tedarikçili raf çözümlerini teşvik etmektir. Asıl okuyucu tasarım ve tesis mühendisleri ile işletme yöneticileridir; ikincil okuyucu ekipman ve akışkan tedarikçileridir. Belge OCP'nin su bazlı akışkan raporuna bir alternatif sunar; yazarlar sorumluluğu reddeder ve projeye özgü doğrulama ister.

Akışkan özellikleri bölümü, antifriz görevi gören propilen glikol ile devredeki metallere göre tasarlanmış bir inhibitör paketi şart koşar; bakır korozyonu için inhibitörün önemi vurgulanır. Kabul edilen akışkan, ASTM D8040-17'ye göre bakır ve pirinç kuponlarla test edilir ve en çok 0,22 mpy (bakır, 5 mg/kupon) ve 0,46 mpy (pirinç, 10 mg/kupon) korozyon hızına izin verilir. PG25, hacimce yüzde 24,5-29,5 propilen glikol içerir ve donma noktası yaklaşık -13 ile -9 °C'dir; PG55 yüzde 53,0-57,5 içerir ve donma noktası yaklaşık -38 ile -46 °C'dir. Glikol hacimce yüzde 25'in üzerinde kaldıkça akışkan biyostatiktir ve biyosit gerekmez. pH 8,0-10,5, bakır ve demir 2 ppm altı, klorür ve sülfat 25 ppm altı kullanım sınırlarıdır.

Sistem tasarım bölümü ıslak malzeme listesini akışkana sıkı biçimde bağlar: listeye yapılacak her ekleme akışkanın yeniden değerlendirilmesini gerektirir ve veri merkezi işletmecisi, pompa contaları, eşanjörler ve hızlı bağlantı contaları dahil bütün ıslak bileşenlerin uyumunu belgelemelidir. Kabul edilen metaller arasında 304L ve 316L paslanmaz çelik ile bakır sayılır; çinko oranı yüzde 15'in altındaki pirinç ise kullanılırsa yıllık çinko analizi önerilir (çinko çözünmesi ve dezinkifikasyon riski); bakır soğutma plakalarındaki lehim malzemeleri (B-Ni-6, BCuP-4, BCuP-5) listelenir. Hızlı bağlantılar paslanmaz çelikten olmalı, nikel veya krom kaplı bağlantılardan kaplamanın aşınması ve galvanik çift oluşması nedeniyle kaçınılmalıdır. Çalışma sıcaklığının 66 °C'yi geçmesi beklenmez; tipik değer 49 °C altıdır ve 66 °C üzerinde ıslak malzemeler yeniden gözden geçirilir.

Filtrasyon için soğutma plakası mikro kanallarını korumak üzere devre debisinin yüzde 10'unu işleyen 5 µm veya daha ince yan akış filtrasyonu önerilir; CDU'lar eşanjörü korumak için 50 µm gibi daha kaba hat içi filtreler de taşıyabilir ve bunlar yan akış filtresinin yerine geçmez. Devrenin ölü bacak bırakmadan tamamen boşaltılabilmesi ve akışkan eklemek veya kimyasal enjekte etmek için portlar bulunması istenir. 250 galondan büyük devrelerde veya kritik sistemlerde akışkan kimyası, pH, korozyon hızı ve bulanıklığın sürekli izlenmesi düşünülür. Yıkama ve seyreltme suyu için klorür 25 ppm, sülfat 25 ppm ve toplam sertlik 50 ppm (CaCO3) altı hedeflenir.

İlk dolumda boru sistemi sızıntısızlığı kanıtlandıktan sonra seçilen glikol akışkanla doldurulur, 30 dakika oda sıcaklığında dolaştırılır, boşaltılır ve hat içi filtreler değiştirilir; var olan sistemlerde saf su ile iki yıkama yapılır ve kimyasal temizleyici ile deterjandan, tedarikçi önermedikçe kaçınılır. Devreye almada hava alınır, 15 dakika sızıntı kontrolü yapılır ve her CDU'dan temsilî numune alınarak akışkan ömrü boyunca saklanır; bu numune sıfır zaman referansıdır. Rutin izleme yerinde ve üç ayda bir, laboratuvar analizi gerekli görülürse yıllık yapılır; ayarlamalar ve inhibitör ilaveleri kaydedilir. Kullanılmış akışkan kanalizasyona, zemine veya su kaynaklarına boşaltılmaz.

Öne çıkan noktalar

1. Akışkanın çalışma sıcaklığının 66 °C'yi geçmesi beklenmez; tipik kapalı devre çalışması 49 °C altındadır ve 66 °C üzerinde ıslak malzemeler yeniden gözden geçirilmelidir.
2. PG25 hacimce yüzde 24,5-29,5 propilen glikol içerir, donma noktası yaklaşık -13 ile -9 °C'dir; PG55 yüzde 53,0-57,5 içerir, donma noktası yaklaşık -38 ile -46 °C'dir.
3. Glikol derişimi hacimce yüzde 25'in üzerinde kaldıkça akışkan biyostatiktir ve biyosit gerekmez.
4. ASTM D8040-17'ye göre en çok korozyon hızı: bakır 0,22 mpy (5 mg/kupon), pirinç 0,46 mpy (10 mg/kupon).
5. Kullanımdaki akışkan sınırları: pH 8,0-10,5, bakır 2 ppm altı, demir 2 ppm altı, toplam sertlik 100 ppm altı, klorür ve sülfat 25 ppm altı.
6. Yıkama ve seyreltme suyunda klorür 25 ppm, sülfat 25 ppm ve toplam sertlik 50 ppm (CaCO3) altı olmalıdır.
7. Soğutma plakası mikro kanallarını korumak için devre debisinin yüzde 10'unu işleyen 5 µm veya daha ince yan akış filtrasyonu önerilir; CDU hat içi filtreleri (örneğin 50 µm) bunun yerine geçmez.
8. Hızlı bağlantılar paslanmaz çelikten olmalı; nikel ve krom kaplı bağlantılardan kaplama aşınması ve galvanik çift riski nedeniyle kaçınılmalıdır.
9. 250 galonu aşan devreler veya kritik sistemlerde kimya, pH, korozyon hızı ve bulanıklığın sürekli izlenmesi düşünülmelidir.
10. Yerinde test üç ayda bir, yıllık laboratuvar analizi gerekli görülürse yapılır; devreye almada alınan numune akışkan ömrü boyunca saklanır.

Tasarımda kullanımı

• Akışkan şartnamesine PG25 veya PG55 seçimini, donma noktası koruması gereken iklim koşullarına göre yazın; glikolü hacimce yüzde 25'in üzerinde tutmanın biyosit ihtiyacını ortadan kaldırdığını kayda geçirin.
• Islak malzeme listesini (304L/316L paslanmaz, bakır, pirinç, contalar, lehim alaşımları) akışkan tedarikçisiyle yazılı olarak onaylayın; listeye her eklemeyi akışkanın yeniden değerlendirilmesi tetikleyicisi yapın ve hızlı bağlantıları kaplamasız paslanmazdan isteyin.
• TCS'ye devre debisinin yüzde 10'unu işleyen 5 µm yan akış filtresi, basınç göstergeli ve ölü bacaksız boşaltma/dolum portlarıyla birlikte ekleyin; CDU girişindeki kaba filtreyi ayrı bir koruma olarak değerlendirin.
• Devreye alma prosedürüne 30 dakikalık ilk akışkanla yıkama, hat içi filtre değişimi, 15 dakikalık sızıntı kontrolü ve her CDU'dan sıfır zaman numunesi saklamayı ekleyin; yıkama ve seyreltme suyu için klorür, sülfat 25 ppm ve sertlik 50 ppm altı şartını yazın.
• İşletme planına üç aylık yerinde pH ve kimya testi, gerektiğinde yıllık laboratuvar analizi, kayıt tutma ve kullanılmış akışkanın kanalizasyona verilmeden bertarafı için prosedür koyun; büyük devrelerde sürekli izleme maliyetini değerlendirin.

Kimler okumalı

Sıvı soğutmalı raflar için TCS devresini tasarlayan, satın alan, devreye alan ve işleten tesis mühendisleri ile akışkan ve ekipman tedarikçileri.

Belgenin bölümleri

1. Yönetici Özeti
2. Giriş
3. Genel Bakış (amaçlar, işin tanımı)
4. Isı Transfer Akışkanı Tipik Özellikleri
5. Onaylı Glikol Bazlı Isı Transfer Akışkanları
6. İnhibitörler ve Katkılar
7. Güvenlik
8. Sistem Tasarım Değerlendirmeleri
9. Islak Malzemeler
10. Çalışma Sıcaklığı
11. Sistem Sızıntı Kontrolleri
12. Mekanik Tasarım Değerlendirmeleri (sıvı ilavesi, drenaj, filtrasyon, otomatik izleme)
13. Akışkan Kurulumu ve Sistem İşletimi
14. Temizlik, Yıkama ve Dolum
15. Devreye Alma Prosedürü
16. İzleme ve Bakım (rutin izleme, yıllık analiz)
17. Akışkan Ömrü ve Bertarafı
18. Dokümantasyon ve Kayıtlar
19. Isı Transfer Akışkanları

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Keegan Yaroch; John Cuthbert; David Miller; Sean T. Sivapalan; Sean Barlett

Yayıncı

Open Compute Project Foundation

Yıl

Yıl belirtilmemiş

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Sektör kuruluşu

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

Lisans

CC BY-SA 4.0 — atıf vererek ve aynı lisansla paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.opencompute.org

Künye