Охлаждение на водяных кондиционерах с фрикулингом., Покритикуйте схему. Опции

[sdinsdin]

Планируется небольшой датацентр с 24 внутрирядными кондиционерами до 30 кВт холода в нормальном режиме.
Для использования фрикулинга максимум времени - на теплой воде с обраткой +20 градусов.

Для балансировки кондиционеров по хладоносителю используются насосы со встроенным EC-приводом, которые параллельно прокачивают весь вторичный контур. (На схеме изображены только 6 из 24 кондиционеров, остальные аналогично)

Питание насосов кондиционеров от ИБП, все остальное на техническом этаже и в подвале питается напрямую от сети. При пропадании питания до 15 минут используется запас воды в подвале, охлажденной до более низкой температуры.

Чиллеры с неинверторными компрессорами, соответственно объем гидрострелки играет роль аккумулятора на время перезапуска одного компрессора.
(каждый чиллер - 2 контура по 80кВт холода)
Критика?

Прикрепленные файлы

 _______________4.pdf ( 219,25 килобайт ) Кол-во скачиваний: 85

 

[sdinsdin]

Планируется небольшой датацентр с 24 внутрирядными кондиционерами до 30 кВт холода в нормальном режиме.
Для использования фрикулинга максимум времени - на теплой воде с обраткой +20 градусов.

Для балансировки кондиционеров по хладоносителю используются насосы со встроенным EC-приводом, которые параллельно прокачивают весь вторичный контур. (На схеме изображены только 6 из 24 кондиционеров, остальные аналогично)

Питание насосов кондиционеров от ИБП, все остальное на техническом этаже и в подвале питается напрямую от сети. При пропадании питания до 15 минут используется запас воды в подвале, охлажденной до более низкой температуры.

Чиллеры с неинверторными компрессорами, соответственно объем гидрострелки играет роль аккумулятора на время перезапуска одного компрессора.
(каждый чиллер - 2 контура по 80кВт холода)
Критика?

Прикрепленные файлы

 _______________4.pdf ( 219,25 килобайт ) Кол-во скачиваний: 85

 

[cpt]

Обычно прецензионники в датацентрах занимаются ещё осушением и увлажнением воздуха (вентиляции всё равно будет в помещении) так вот с такой температурой холодоносителя кроме бешенных расходов и мощности устанавливаемого оборудования вам придётся ещё решать вопрос как вы будете осушать воздух.

[sdinsdin]

Осушение, как и прецизионное поддержание температуры - уже давно не требуются серверам.
Свои 5 лет они проживут и так а потом в утиль.
Делается под свои вычислительные задачи и поэтому важно как больше терафлопс за киловатт
израсходованного электричества получить.
Вот отдельный увлажнитель будет.

[necroz]

Планируется небольшой датацентр с 24 внутрирядными кондиционерами до 30 кВт холода в нормальном режиме.
Для использования фрикулинга максимум времени - на теплой воде с обраткой +20 градусов.

Для балансировки кондиционеров по хладоносителю используются насосы со встроенным EC-приводом, которые параллельно прокачивают весь вторичный контур. (На схеме изображены только 6 из 24 кондиционеров, остальные аналогично)

Питание насосов кондиционеров от ИБП, все остальное на техническом этаже и в подвале питается напрямую от сети. При пропадании питания до 15 минут используется запас воды в подвале, охлажденной до более низкой температуры.

Чиллеры с неинверторными компрессорами, соответственно объем гидрострелки играет роль аккумулятора на время перезапуска одного компрессора.
(каждый чиллер - 2 контура по 80кВт холода)
Критика?

Приветствую.
Хорошая мысль, но есть моменты.

1. Использование гидрострелки приводит к снижению температуры кипения в чиллерах на 5 градусов, на мой взгляд это слишком много для энергоэффективного решения.
2. Аккумуляторы холода тоже идея не айс, для того что бы понять их объём посчитайте разницу теплоемкости воды при 5 градусах (такая будет храниться в аккумуляторе) и при 15 градусах (температура на входе в межрядник).
После этого помножите разницу энтальпий на требуемое количество холода для обеспечения работы дата центра в течение 10-30-60 минут и получите цифры отличающиеся на порядки от указанных в расчёте 4 кубов.
3. Для обеспечения стабильности работы системы при циклах старт/стоп чиллера лучше установите большой аккумулирующий бак, который будет сглаживать температурные колебания в системе без снижения температуры кипения в чиллере.
4. Если пропадает питание, то ИБП должно быть рассчитано на время требуемое на запуск ДГУ или иного источника электроэнергии. Записывать стойки от ИБП, а кондиционирование стоек не запитывать от ИБП это попахивает извращением.

Так же вопрос, а почему вы не хотите залить в сами межрядникик гликоль и отказаться от перекрёстников на контуре фрикулинга ? Это избавит систему от кучи лишних элементов обвязки и позволит снизить температуру начала и окончания перехода на режим фрикулинг, а так же позволит использовать моноблоки воздушного охлаждения с испарительным конденсатором - это будет жутко энергоэффективное решение.

Если интересно, напишите в ЛС, чуть больше растекусь мыслью по древу, сейчас неудобно с мобильного писать

Сообщение отредактировал necroz - 17.4.2018, 0:33

[Woodcuter]

Ох ты ж японский городовой вы нагородили ....
1 - специализированные машины даже обычные моноблоки вам будут серьезно дешевле. (есть моноблоки с фрикулингом с решенными вопросами круглогодичной работы и даже сертифицированные под ихние категории датацентров - почитайте - и начинайте в принципе исходить из категории - в моем последнем там даже "трубы" шли с резервом)
2 - ладно уперлись вы в свою схему , чего тогда не используете машины вода/вода? и их закрытые градирни на фрикулинг????
3 - все насосы надо переводить на схему +1 (хотя бы 3 насоса чиллеров +1 резерв) (холодный резерв под датацентр - бред)


Короче - дорогая не функциональная схема.
Или вода вода - с меньшей дробностью.
Или самая дешевая и тупая схема = моноблоки с фрикулингом.
Зы - в реальности вы очень очень очень редко встретите схемы больше чем с 4 машинами - с вероятностью 90% это лажа инженера. (не берем во внимание обьекты обьемом с Бурш-Халиф)

Зы - подумал убью творческий порыв - Подход хороший оформление, желание эксперементировать, воплощение нового для себя - реализация и продуманность хромает.
Дерзайте, творите - но чуть больше продумывайте свои решения

Кстати - тоже еще один момент - разница температурных напоров на теплообменниках водяных у вас СЛИШКОМ большая (20+15)/2 - (18+0)/2 = 8,5 .... честно вам говорю - там бьються за каждый градус - и зачастую эта разница больше 2 встречается очень очень редко. - если не разберетесь о чем я - поясню. (Вообщем проще увеличить в 4 раза "копеечный" теплообменник, чем гасить эффективность дорогого оборудования).

[necroz]

Зы - подумал убью творческий порыв - Подход хороший оформление, желание эксперементировать, воплощение нового для себя - реализация и продуманность хромает.
Дерзайте, творите - но чуть больше продумывайте свои решения

Ну не надо так.
Мысль в схеме чувствуется, и мысль хорошая. Ну слегка перемудрил, с кем не бывает )).

И высокий температурный напор это хорошая практика - я так понимаю на контуре фри-кулинга предусмотренная переменная система расхода жидкости, поэтому 0°C - это минимальная температура, а не рабочая.

[sdinsdin]

Разбиение на большое количество систем - требование стадийности финансирования,
мы гос. организация (технический институт). ЦОД под собственные вычислительные нужды, никакой сертификации.

Строить нужно очередь за свои деньги, сдавать и потом только обещают финансирование под следующую очередь.

Поэтому чиллеры будут в начале по одному в плечо, потом по одному добавятся, потом еще по одному. Кондиционеры 6+6+8 ставится с расширением количества стоек.
Эксплуатация только собственными силами - поэтому коробочки где все в одном запрещены, слишком дорогой специалист должен быть чтоб понять из-за чего 'коробочка' встала по ошибке.

По чиллерам вода-вода: если использовать одни драйкулеры и на фрикуллинг и на чиллер, запуск фрикуллинга невозможен до полного выключения всех компрессоров. А по ценам - воздушный конденсатор на 100 кВт отдаваемого тепла стоит всего на 2к евро дороже гликолевого конденсатора (теплообменника), лучше переплатим но получим меньший износ компонентов из-за уменьшения износа компрессоров в переходный период, когда часть тепла уже снимает фрикуллинг и компрессора запущены не все.

По ИБП: ДГУ не будет. Нужно время автономной работы для сохранения результатов всех расчетов и дальнейшего поддержания питания только дисковых систем и нескольких важных серверов. Поэтому кондиционеры в машинном зале запитаны от ИБП (вместе с насосами вторичного контура) а запас хладоносителя держится в подвале.

Сообщение отредактировал sdinsdin - 21.4.2018, 14:32

[sdinsdin]

1. Использование гидрострелки приводит к снижению температуры кипения в чиллерах на 5 градусов, на мой взгляд это слишком много для энергоэффективного решения.

Уже сами поняли, что просто так её объема для компрессоров старт-стопников не хватит.
Решили в каждом контуре оставить один такой компрессор а второй с инверторным управлением.
Соотвественно температура воды на выходе чиллера будет равна температуре воды подачи в машинный зал.

Здание многофункциональное, машинный зал на 3м, тянуть через все этажи магистрали с гликолем опасаются все. Поэтому внутренний контур на воде.

[v-david]

Кому-то я уже писал рецензию на эту (именно эту) схему. Выбросите в помойку этот опус и обратитесь к специалистам, если Вам не безразличен результат

[sdinsdin]

v-david, так скопируйте сюда рецензию.

Пока что было только 2 рецензии, в обоих были проблемы с основными законами физики и желанием продавить стандартную схему из одного кольца и продать готовое оборудование.

Сообщение отредактировал sdinsdin - 22.4.2018, 0:05

[sdinsdin]

2. Аккумуляторы холода тоже идея не айс, для того что бы понять их объём посчитайте разницу теплоемкости воды при 5 градусах (такая будет храниться в аккумуляторе) и при 15 градусах (температура на входе в межрядник).
После этого помножите разницу энтальпий на требуемое количество холода для обеспечения работы дата центра в течение 10-30-60 минут и получите цифры отличающиеся на порядки от указанных в расчёте 4 кубов.

А при чем тут энтальпия, если вода у нас только в жидком состоянии?
Если бак не будет интенсивно перемешиваться, вода отдаст 1,16 кВт*ч на тонну на градус (её теплоемкость). При запасе в 8 тонн и разнице в 15 град между подачей и обраткой - это 140кВт*ч. Примерно на эту же сумму будут ставиться батареи в ИБП (емкость с учетом 15 минутного разряда).

[v-david]

v-david, так скопируйте сюда рецензию.
Пока что было только 2 рецензии, в обоих были проблемы с основными законами физики и желанием продавить стандартную схему из одного кольца и продать готовое оборудование.

скинул в личку

[sdinsdin]

Да, интересно.

Мне просто прилетало письмо с обрывком "при G2>G1 сверху вниз ... не удастся подать потребителям теплоноситель с требуемой температурой." и резюме что ничего работать не будет.

G1 и G2 потоки через первичный и вторичный контуры.

В исходном варианте параллельный бак - гидрострелка вполне может работать отдавая холодную воду из примерно 80% своего объема пока в сумме работает N компрессоров, после запуска N+1 компрессора насос чиллера включается так чтоб G1>G2 и аккумулятор снова заряжался. Но идею немного убил подбор чиллера - при 4х компрессорах в чиллере при переходе с 2х на 1 компрессор нельзя так уменьшить поток в первичном контуре, чтоб дельта температур осталась 5 градусов, теплообменник начинает работать в около-ламинарном режиме и падает его производительность.
Поэтому гидроразделитель минимального объема можно считать просто байпасом, а чиллеры подобрали с изменяющейся производительностью, так что G1>G2 всегда.

Верхняя и нижняя часть схемы никогда не работают вместе. При отключении питания на ИБП остается центральная часть, заслонки переключаются на забор холода из бака. Пока питание есть бак медленно 'заряжается' холодной водой.

Про баг расположения насоса и ОК - фрагмент скопирован из первой схемы Констинтина, действительно ОК рисуется наоборот, даже не всматривался.
Из всех баком холодная вода забирается снизу, горячая заполняется сверху для минимального перемешивания.

Фрикуллинг стоит во вторичном контуре - т.к. у теплообменника нет такого строгого ограничения на мимальный поток, но при этом в этом месте максимальна температура жидкости и возможна максимальная утилизация тепла.

Маленькие насосы никак друг руга передавливать не будут, ближайший байпас для них в рабочем режиме - байпас чиллера. Вместе будут прокачивать весь вторичный контур. Больших колебаний между собой не будет, т.к. гидравлическое сопротивление кондиционера сравнимо с сопротивлением остального контура. Но при этом вообще не нужны балансировочные клапаны, насосы можно питать от тех же ИБП что и сами сервера.

Сообщение отредактировал sdinsdin - 22.4.2018, 15:20

[v-david]

Потерявши голову по волосам не плачут. Раз Вы отказались от гликоля во вторичном контуре, то уже можете творить что угодно, как говорят врачи - fas est. Я не буду Вас разубеждать, просто посмотрите на эту схему лет через несколько. Ну или поюзайте ее (не дай Бог). Эта схема чисто теоретическая и не учитывает реалий жизни. Вы пишите правильные вещи ("теплообменник начинает работать в около-ламинарном режиме и падает ..) и тут же себе противоречите: "у теплообменника нет такого строгого ограничения на мимальный поток".. Есть коллега! и имя ему "грязь". Этого не пишут теоретики, это практика. Или вот: "Маленькие насосы никак друг руга передавливать не будут..". Будут, коллега. Просто Вы никогда не видели работу некорректно работающих узлов первого подогрева приточных установок со встроенными насосами. Давят только в путь.
Задача старого пректанта сделать, не чтоб работало, а чтобы не могло не работать - этого про данную схему сказать нельзя. Я называю это вероятностным проектированием, мне оно не нравится.

Сообщение отредактировал v-david - 22.4.2018, 21:21