Veri Merkezi Soğutma Sistemlerinde Ekonomizer Modları

Özet

Beyaz kitabın çıkış noktası bir terminoloji sorunudur: sektörde en az 15 ila 17 farklı ekonomizer modu vardır ve tanımları belirsizdir. Yazarlar bu modları tek bir sınıflandırmada toplar, her birinin nasıl çalıştığını anlatır ve enerji, su kullanımı, kapladığı alan, bakım yükü ve risk başlıklarında nitel olarak kıyaslar. Böylece "serbest soğutma" ifadesi, tasarımcı ile satıcı arasında farklı şeyleri kastedebilen bir etiket olmaktan çıkar ve her mod için karşılaştırılabilir bir profil elde edilir.

Nicel karşılaştırma, St. Louis iklimindeki, yüzde 50 yükte çalışan 1 MW'lık bir tesisin saatlik modeline dayanır (500 kW BT yükü). Bazı modlar yıllık soğutma enerjisinin yüzde 70'inden fazlasını tasarruf eder; bu, yıllıklandırılmış PUE'de yüzde 15'in üzerinde düşüşe karşılık gelir. En iyi sonucu havadan havaya ısı tekerleği (dolaylı) modu verir: yılda yaklaşık 381 MWh soğutma enerjisi, 2.761 MWh'lik temel senaryoya karşı yüzde 86 tasarruf. Ekonomizer ekipmanının kapladığı alan moda göre kW başına yaklaşık 0,41 ile 3,34 ft2 arasında değişir.

Kitap ekonomizer saatlerini artıran etkenleri de açıklar. BT besleme sıcaklığını ve soğutulmuş su sıcaklığını yükseltmek ekonomizer saatlerini çoğaltır; önerilen soğuk su besleme sıcaklığı geleneksel 7,2 C yerine 10 ile 15 C'dir. Soğutulmuş su santralinde 20 C besleme havasını yüzde 100 ekonomizer ile üretmek için dış yaş termometre sıcaklığının yaklaşık 2 C'nin altında kalması gerekir; chiller kapasitesi yüzde 50'ye düşürülürse bu sınır yaklaşık 7 C'ye çıkar. Buharlaştırmalı destek, uygun iklimlerde besleme havasını 19 C'ye kadar düşürebilir.

Sınırlar ve riskler de açıkça belirtilir. Soğutma kulesi her 1.000 ton soğutma kapasitesi için yaklaşık 40 gpm (151,4 L/dk) su tüketir, yani enerji kazancı su tüketimiyle birlikte okunmalıdır. Doğrudan dış hava kullanan modlarda hava kalitesi, ilave su kaybı ve yangın söndürme sistemlerinin taze hava sistemiyle etkileşimi kullanılabilirliği tehdit eden başlıca risklerdir. Sonuçlar tek bir iklim ve tek bir tesis büyüklüğü için modellenmiştir; farklı şehirlerde mod sıralaması aynı kalsa bile tasarruf yüzdeleri değişir.

Öne çıkan noktalar

1. Bazı ekonomizer modları yıllık soğutma enerjisinin yüzde 70'inden fazlasını tasarruf eder; bu, yıllıklandırılmış PUE'de yüzde 15'ten fazla düşüşe karşılık gelir.
2. Sektörde tanımları belirsiz en az 15 ila 17 ekonomizer modu vardır.
3. 1 MW'lık tesiste (500 kW BT, yüzde 50 yük) en iyi mod olan havadan havaya ısı tekerleği yılda yaklaşık 381 MWh harcar; temel senaryo 2.761 MWh'tir (yüzde 86 tasarruf).
4. Buharlaştırmalı destek, uygun iklimlerde besleme havası sıcaklığını 19 C'ye (35 F) kadar düşürebilir.
5. Soğutma kuleleri her 1.000 ton kapasite için yaklaşık 40 gpm (151,4 L/dk) su tüketir.
6. 20 C besleme havasında yüzde 100 ekonomizer için dış yaş termometre yaklaşık 2 C'nin altında olmalıdır; chiller yüzde 50'ye düşürülürse yaklaşık 7 C yeterlidir.
7. Ekonomizer ekipmanının alan ihtiyacı moda göre kW başına yaklaşık 0,41 ile 3,34 ft2 arasındadır.
8. Soğuk su besleme sıcaklığı için 10 ile 15 C (50 ile 59 F) önerilir; geleneksel değer 7,2 C'dir (45 F).

Tasarımda kullanımı

• Ekonomizer saatlerini saatlik iklim verisiyle (kuru ve yaş termometre) hesaplayın; seçilen besleme sıcaklığı ve yaklaşım sıcaklıkları karşısında kısmi ve tam ekonomizer saatlerini ayrı raporlayın.
• Kule kullanan çözümlerde su tüketimini (kabaca 0,043 L/dk her kW atılan ısı için, tam kule çalışmasında yaklaşık 2,6 L/kWh ısı) enerji sonucunun yanında gösterin; enerji ile su arasındaki dengeyi görünür kılın.
• Yeni yapılarda soğuk su besleme sıcaklığı için varsayılan değer olarak 15 C kullanın.
• Hava kalitesi kötü veya orman yangını dumanı riski olan sahalarda doğrudan dış hava seçeneğine risk işareti ekleyin ve yangın söndürme sistemiyle etkileşimini gözden geçirin.

Kimler okumalı

Soğutma sistemi tipini ve iklime göre ekonomizer stratejisini seçen mekanik tasarımcılar ve yatırım kararı verenler için.

İlgili standartlar

• ASHRAE 90.1
• ASHRAE 90.4
• ASHRAE TC9.9 Thermal Guidelines
• The Green Grid PUE

Yayın bilgileri

Yazarlar

John Niemann; John Bean; Victor Avelar

Yayıncı

Schneider Electric

Yıl

2011

Belge numarası

WP 132

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Üretici

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye