Innowacyjna, nowa generacja szaf klimatyzacji precyzyjnej X-Type
Ocena użytkowników: / 0
SłabyŚwietny 
Data dodania: 03.03.2016

W październiku 2015 roku firma RC Group zaprezentowała swoją najnowszą konstrukcję szafy klimatyzacji precyzyjnej, przeznaczonej do instalacji chłodzenia powietrza w dużych Data Center. Projekt ten odznacza się wyjątkowo oryginalnym podejściem do kwestii układu komponentów wewnątrz urządzenia, charakteryzując się szeregiem korzystnych właściwości, umożliwiających dalsze obniżanie współczynnika PUE w nowo powstałych oraz modernizowanych serwerowniach.

 

 

Główny nacisk położono na minimalizację strat hydraulicznych, zarówno w układzie wodnym, jak i od strony przepływającego powietrza. Wyraźne obniżenie oporów przepływu było możliwe dzięki zastosowaniu innowacyjnego, dwustopniowego wymiennika w kształcie litery X. Od tego układu wymienników cała linia nosi nazwę X-Type i jest obecnie jedną z najbardziej zaawansowanych, a jednocześnie niespotykaną konstrukcją na rynku. 

 

 

2016 3 66 1

2016 3 66 2

Rys. 1. Wymiennik dwustopniowy w układzie X. Po prawej stronie logika chłodzenia powietrza przepływającego w przeciwprądzie do wody lodowej w wymiennikach

 

 

Dzięki zastosowaniu wymiennika dwustopniowego w układzie „X” oraz filtrów workowych na wlocie powietrza do urządzenia możliwe było obniżenie oporu przepływu powietrza, a w konsekwencji redukcję poboru mocy oraz prądu przez wentylatory powietrza obiegowego. Od strony wodnej, dzięki założeniu różnicy temperatury między zasilaniem a powrotem do instalacji wynoszącej 10°C możliwe było znaczne zredukowanie strat hydraulicznych.

 

W porównaniu do szaf z wymiennikiem jednopłaszczyznowym, poprawie uległa także jednorodność temperaturowa strugi nawiewanego powietrza, co jest widoczne na rysunku 2. oraz 3., pokazującym rozkład temperatury wewnątrz różnego typu urządzeń. 

 

 

2016 3 66 3

Rys. 2. Analiza CFD – Tradycyjny wymiennik 8-rzędowy

 

2016 3 66 4

Rys. 3. Analiza CFD – wymiennik X

 

 

Układ czterech wymienników 4-rzędowych w układzie „X” jest korzystniejszy od pojedynczego wymiennika 8-rzędowego ze względu na:

  • niższe opory przepływu po stronie powietrza;
  • mniejsze turbulencje;
  • poprawioną dystrybucję wody lodowej;
  • możliwość wydzielenia dwóch niezależnych wymienników wody lodowej;
  • docelowo będzie to szafa do układu chłodzenia o dostępności na poziomie TIER IV).

 

Znakomite parametry możliwe do osiągnięcia dzięki zastosowaniu jednostek CRAH X-TYPE mogą jednak zostać niewykorzystane, jeśli w układzie nie zastosuje się chillerów o odpowiedniej konfiguracji, nastawach temperatury oraz przepływów.

 

W tym celu RC Group zaprojektowało linię wysokosprawnych chillerów – konwencjonalnych oraz free-coolingowych, zoptymalizowanych do pracy w warunkach dopasowanych do szaf X-Type, pod kątem:

  • temperatury powrotu wody: 28°C lub wyższej;
  • delty T: 10°C lub większej;
  • temperatury na zasilaniu 18°C;
  • czynnik chłodniczy: R134a lub HFO1234ze.

 

Powodem zwrotu w kierunku czynnika HFO jest oczywiście regulacja F-gazowa, wymuszająca stosowanie czynników o niskim wskaźniku GWP. Czynnik HFO 1234ze legitymuje się wskaźnikiem GWP(100) na poziomie 6, zaś R134a to GWP(100) na poziomie 1430. Różnica jest więc znacząca, przy zachowaniu nie gorszych właściwości termodynamicznych. 

 

Korzyści płynące z samej zmiany temperatury wody lodowej oraz zwiększenia ΔT do 10°C przedstawiono w tabelach 1. i 2. (dobory oraz symulacje przeprowadzono za pomocą programu RC World).

 

 

2016 3 68 1

 

2016 3 68 2

 

 

Zestawiając ze sobą powyższe korzyści płynące ze zmian po stronie wodnej z nowymi sprawnościami urządzeń, możliwe jest przedstawienie porównania systemów chłodzenia stosowanych w niedalekiej przeszłości, obecnie oraz z wykorzystaniem najnowszej technologii systemu X-Type.

 

Zestawienie w tabelach 3.-6. Trzech różnych systemów pokazuje, jak kształtuje się różnica w zużyciu energii elektrycznej przez dane systemy, w pogoni za minimalizacją wskaźnika PUE. 

 

 

Tabela 3. System 1 – agregat śrubowy z Free Coolingiem; woda 10/15°C, powietrze 25/14,8°C

2016 3 68 3

 

 

Tabela 4. System 2 – agregat Turbo, bez Free Coolingu, woda 23/18°C; powietrze 35/21°C

2016 3 68 4

 

 

Tabela 5. System 3 – X-Type: agregaty Turbo z Free Coolingiem, czynnikiem HFO oraz szafami X-Type, woda 28/18°C; powietrze 35/25°C

2016 3 68 5

 

 

Tabela 6. Porównanie systemów 1-3

2016 3 69 1

 

 

CEL: PUE 1,05

 

W porównaniu z nieodległą przeszłością, PUE na poziomie 1,14 wydaje się być wynikiem bardzo dobrym, oraz co najważniejsze – bardzo realnym do osiągnięcia. Następnym krokiem będzie zbliżenie się do poziomu PUE=1,05.

 

Wartość ta jest osiągalna wyłącznie przy użyciu systemu adiabatycznego, który w porównaniu do systemu X-Type zajmuje więcej miejsca oraz zużywa znaczne ilości wody, która nie jest uwzględniona w bilansie energetyczym. Dodatkowo, woda w układach adiabatycznych powinna być uzdatniana, natomiast w zamkniętym hydraulicznie systemie X-Type takiej potrzeby nie ma.

 

 

2016 3 69 2

Rys. 4. Zmiany wskaźnika PUE w zależności od przyjętego rozwiązania

 

 

Wybór rodzaju systemu chłodzenia pozostanie wypadkową wielu czynników, bilansów korzyści dla danej instalacji. Projektanci i konsultanci, biorąc odpowiedzialność za swoje nieraz trudne wybory mogą być natomiast pewni, że mają w zasięgu rozwiązania i technologie najwyższej klasy.

 

 

Michał URASIŃSKI
Doradca Techniczno-Handlowy w zakresie urządzeń RC Group,
BSH Technik Polska Sp. z o.o.

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2015

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2016

  • Pompy ciepła 2014

  • Pompy ciepła 2012

  • Pompy ciepła 2013

  • Termografia w podczerwieni 2009

  • Pompy ciepła 2010

  • Pompy ciepła 2011

 

 

01 chik        kig 134x45 left   

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.