Чилер відноситься до числа обладнання зі складним пристроєм, але якщо опустити численні технічні тонкощі, то принцип його дії можна пояснити досить легко. Для цього цілком достатньо просто уявити замкнутий контур, який використовується для транспортування особливої речовини, температура кипіння якого дуже низька. Конструкція контуру включає одночасно два теплообмінника, для одного з яких характерно в процесі роботи створення тиску, достатнього для того, щоб рідкий фреон випаровувався, паралельно отримуючи тепло з навколишнього середовища, в якості якої виступає вода, що вимагає охолодження. Другий теплообмінник створює тиск, що сприяє конденсації газоподібного фреону, який не просто виділяє тепло, а й віддає його навколишньому середовищу.
Один з теплообмінників іменується випарником і служить для виробництва холоду, тоді як другий – конденсатор, налаштований на виробництво тепла. Холод традиційно використовується в системі кондиціонування, тоді як тепло відводиться назовні через непотрібність.
Основним елементом будь-якої системи кондиціонування повітря на воді є так звані чилерні установки, забезпечують постачання фанкойлів охолодженої водою. Чилер – це той агрегат, який служить для виробництва охолодженої рідини, будь то вода або розчин етиленгліколю, саме він виступає в якості основного вузла систем центрального кондиціонування повітря.
Якщо розглядати особливості конструкції таких холодильних машин, то можна відзначити певні їх характеристики.
Яким чином здійснюється відведення тепла від конденсатора
Зазвичай в процесі розробки систем кондиціонування ЦОД фахівці крім прецизійного кондиціонування передбачають можливість охолодження за допомогою повітря, що надходить ззовні. Для цього конденсатор розташовується на вулиці, за межами приміщення, що потребує охолодженні, але в цьому випадку додатково доведеться встановлювати вентилятори, призначені для обдування обладнання, або для конденсатора обладнується спеціальне технічне приміщення, а додатково забезпечується подача і відведення повітряних мас з вулиці.
Конденсатор при необхідності може охолоджуватися за допомогою води. Для цієї мети необхідно озброїтися пристроєм замкнутого підводу води оснащеного градирнею. Остання являє собою спеціалізований прилад для охолодження води. Найчастіше її е використовують для кондиціонування повітря, так як температура охолодженої води перевищує аналогічний параметр для тієї рідини, яка виходить з чилера.
Які функції виконує випарник
Таке обладнання може розташовуватися в одному корпусі з моноблоковим чилером, але в цьому випадку слід пам’ятати про те, що якщо розмістити його на вулиці, то щоб уникнути розморожування системи взимку, слід забезпечити використання в ній незамерзаючої хладоносителя. Альтернативним варіантом може стати його слив з системи до настання літа.
Як показує практика, особливо зручними вважаються двохблокові холодильні машини. Комфорт полягає в тому, що конденсатор розташовується за межами приміщення, а тому не видає жодного стороннього шуму, додатково випарника і водяного контуру знаходиться місце в приміщенні, а тому відпадає необхідність зливу системи на зимовий період.
Крім перерахованих конструктивних особливостей можна виділити певні відмінності в додаткових функціях чилерів. До їх числа можна віднести наявність такого режиму, як фрікулінг, що має на увазі для охолодження холодоагенту використання виключно зовнішнього холодного повітря, що дозволяє економити на потужності компресора. Якщо врахувати, що подібне обладнання використовується в умовах нашої країни, то можна заощадити більше половини електроенергії, що витрачається раніше для повноцінного функціонування системи кондиціонування.
Ще одним значущим елементом системи кондиціонування повітря вважають спеціальну ємність, яка виступає в якості акумулятора хладоносителя. Його використання дозволяє вирішити задачу безперебійної роботи Цода, так як якщо має місце відключення електроенергії, обладнання починає живитися від акумуляторів ИБП, такі потужності не здатні забезпечити належного кондиціонування, що в результаті стає причиною закипання серверного обладнання та його виходу з ладу. Саме тому важливо спочатку розрахувати обсяг охолодженої води в баку так, щоб при відключенні електрики ЦОД протягом певного терміну все-таки продовжував працювати.
Якій системі слід віддати перевагу – водяній або фреоновій
Кожна з перерахованих систем кондиціонування має свої переваги і недоліки, які можуть варіюватися виходячи із завдань ЦОД і тих цілей, які переслідує власник.
Традиційно фреонова система більш енергоефективна, так як в її конструкції є всього один холодильний контур, тоді як насосні групи відсутні спочатку, так само як і інші елементи, що відносяться до числа додаткових. Діапазон регулювання температури підводу води в чилерна системі ширший, через що надається набагато більше можливостей для економії. Чудові результати демонструють і сучасні високотемпературні чилери. Конструктивні особливості позначаються і на компактності розмірів фреонової системи, мережа трубопроводів в ній набагато коротше, та й труби мають менший діаметр. Недоліком, причому досить вагомим, можна вважати той факт, що кожного внутрішнього блоку відповідає ще один зовнішній, а тому на великих об’єктах це буде більш, ніж помітно. Між зовнішніми блоками слід забезпечити певну відстань, що необхідно для забезпечення якісної циркуляції повітря. Все це в підсумку виливається в необхідність виділення значних площ. Кілька чилерів одночасно, якщо врахувати наявність трубопровідної розв’язки і насосної групи займуть набагато менше місця.
Фреонова система – це комплекс самостійних одиниць, то, наскільки злагоджено будуть функціонувати один з одним внутрішній і зовнішній блоки, багато в чому залежить від такого параметра, як продуктивність системи. Для чилера зазвичай потрібно більш потужна автоматика, здатна зв’язати воєдино одночасно кілька компонентів.
Однією з важливих характеристик ЦОД визнано час, протягом якого система здатна функціонувати в автономному режимі. Для того щоб забезпечити таку можливість, слід потурбуватися установкою бака-акумулятора належного обсягу, і невеликим ДБЖ для вентиляторів і насосів. Якщо мова йде про фреонової системі, то автономно вона зможе функціонувати лише при використанні потужних ДБЖ, здатних живити одночасно кілька кондиціонерів. Додатково слід встановити значний масив акумуляторних батарей з ємністю, достатньої для того, щоб забезпечити енергією кондиціонери на певний час.
Використання фреонової системи не представляє будь-якої небезпеки для ІТ-обладнання, тоді як використання водяний може привести до пориву, що в результаті виллється в серйозні збитки у всіх сенсах цього слова.
Ідеальним варіантом може стати техніко-економічний аналіз обох рішень, з урахуванням перспективи на найближчий період не менше 5-10 років. Тільки в цьому випадку можна грамотно підібрати найбільш підходящу концепцію.
Основні варіанти чилерів для ЦОД
Один з найбільш затребуваних – це моноблочний чилер зовнішнього типу з повітряним охолодженням. Всі елементи конструкції зібрані в одному корпусі, що дозволяє знизити ресурс, що витрачаються при проектуванні і установці в порівнянні з іншими моделями. В цілому така система займає меншу площу, ніж внутрішні холодильні машини. Фінансові витрати знижуються завдяки опції повітряного охолодження, а тому така модель – це оптимальний варіант для тих об’єктів, в яких відсутнє спеціальне технічне приміщення.
Внутрішні чилери з повітряним охолодженням конденсатора більше підходять для серверних і невеликих дата-центрів. Подібні моделі коштують набагато дешевше, що робить їх ще більш привабливими для споживачів, які звикли мислити раціонально. У холодильному агрегаті таких систем присутні низькотемпературні комплекти, за допомогою яких підтримується робочий тиск в холодну пору року. Єдиний недолік таких моделей полягає в обмеженій довжині хладонопроводів.
Внутрішні чилери з водяним охолодженням конденсатора застосовуються, якщо для аналогічного великогабаритного пристрою немає зайвого місця в приміщенні. Таке рішення стає оптимальним тоді, коли ЦОД розташовується в центрі населеного пункту на першому поверсі багатоповерхівки. Градирні в цьому випадку монтуються на покрівлю, а в самій системі використовуються додаткові теплообмінники, циркуляція холодоносія між якими здійснюється за допомогою насосів.
Фанкойли для малих ЦОД і серверних
Така система представлена теплообмінником, оснащеним вентилятором. Перевага такого пристрою полягає в можливості забезпечити одночасну подачу свіжого повітря з центрального кондиціонера і припливної установки. Даний принцип може виступати в якості основи для додаткової організації системи вентиляції в приміщенні.
Працює фанкойл досить просто, а те повітря, яке знаходиться в приміщенні, передається на теплообмінник фанкойла, де здійснюється його нагрівання або охолодження до необхідної температури.
Основні типи фанкойлів:
- Установки горизонтального і канального типу, які використовуються для монтажу на стелі або розташування в підсобці. Кондиціювання подібним чином забезпечує надходження в приміщення свіжого повітря, в результаті чого він перемішується з кондиціонованим і передається одночасно в кілька приміщень.
- Касетні фанкойли призначені для установки під підвісною стелею. Додатково встановлюється особлива панель з регульованими заслінками, за допомогою яких можна регулювати потужність кондиціонера.
- Канальні фанкойли оснащені вбудованими вентиляторами, електронагрівачами, фільтрами і ін. Такі фанкойли застосовні для обслуговування одночасно декількох приміщень або для різних поверхів будівлі.
- Підлогові фанкойли призначені для монтажу на підлозі приміщення, найпоширеніше їх розташування – під вікном, де вони виступають в якості опалювальних радіаторів.
Наші фахівці можуть допомогти підібрати обладнання за Вашим проектом:
