Para el aire acondicionado, los centros de datos a menudo instalan sistemas centralizados de zonas múltiples con máquinas de enfriamiento por agua (enfriadores). Son más efectivos que los acondicionadores de aire de freón, porque el refrigerante que circula entre las unidades externas e internas no entra en estado gaseoso, y la unidad compresor-condensador del enfriador se enciende solo cuando la temperatura sube a un cierto nivel. Una de las preguntas más fundamentales en el diseño de un sistema de enfriamiento: ¿qué refrigerante es mejor usar? Puede ser agua o una solución acuosa de alcoholes polihídricos: propilenglicol o etilenglicol. Tratemos de comprender las ventajas y desventajas de cada opción.
Fisica y quimica
Desde el punto de vista de las propiedades físicas (capacidad calorífica, densidad, viscosidad cinemática), el agua se considera el refrigerante óptimo. Además, se puede drenar fácilmente al suelo o al alcantarillado. Desafortunadamente, en nuestras latitudes, el agua se usa solo en interiores, ya que se congela a 0 ° C. En este caso, la densidad del refrigerante disminuye y el volumen ocupado por él aumenta. El proceso es desigual, es imposible compensarlo con un tanque de expansión. Las secciones de congelación están aisladas, la presión estática en las paredes de la tubería aumenta y, como resultado, se produce una ruptura. Las soluciones acuosas de alcoholes polihídricos carecen de estas desventajas. Se congelan a temperaturas mucho más bajas, sin formar focos locales. Su densidad durante la cristalización disminuye mucho menos que durante la transformación del agua en hielo, lo que significa que el volumen no aumenta tanto, incluso las soluciones acuosas congeladas de glicoles no destruyen las tuberías.
Muy a menudo, los clientes eligen propilenglicol porque no es tóxico. De hecho, este es un suplemento alimenticio aprobado E1520, que se utiliza en la cocción y otros productos alimenticios como agente de retención de agua. Aplicarlo en cosméticos y muchos más en otro lugar. Si el sistema se llena con una solución acuosa de propilenglicol, no se necesitan precauciones especiales: el cliente solo necesitará un tanque adicional para compensar las fugas. Es más difícil trabajar con etilenglicol: esta sustancia está clasificada como moderadamente tóxica (tercera clase de peligro). Su concentración máxima permitida en el aire es de 5 mg / m 3 , pero debido a la baja volatilidad a temperatura normal, los vapores de este alcohol polihídrico pueden envenenarse solo si los respira durante mucho tiempo.
La peor situación es con los efluentes: el agua y el propilenglicol no requieren eliminación, pero la concentración de etilenglicol en las instalaciones públicas de agua no debe exceder 1 mg / l. Debido a esto, los propietarios del centro de datos tendrán que poner en la estimación sistemas especiales de drenaje, contenedores aislados y / o un sistema de dilución para que el refrigerante se drene con agua: es simplemente imposible bajarlo a la alcantarilla. Los volúmenes de agua para la dilución son cientos de veces más altos que los volúmenes del refrigerante, y es extremadamente indeseable verterlo en el suelo o en el piso: el alcohol polihídrico tóxico debe lavarse con abundante agua. Sin embargo, el uso de etilenglicol en sistemas modernos de aire acondicionado para centros de datos también es bastante seguro, sujeto a todas las precauciones necesarias.
Economía
El agua puede considerarse casi libre en comparación con el costo de los portadores de calor basados en alcoholes polihídricos. Una solución acuosa de propilenglicol para el sistema de serpentín ventilador-enfriador es bastante costosa: cuesta alrededor de 80 rublos por litro. Dada la necesidad de reemplazar periódicamente el refrigerante, esto dará como resultado cantidades impresionantes. El precio de una solución acuosa de etilenglicol es casi la mitad de eso, pero con él tendrá que incluir en la estimación los costos de eliminación, también, sin embargo, relativamente pequeños. Hay matices relacionados con la viscosidad y la capacidad de calor: un portador de calor a base de propilenglicol requiere una presión más alta creada por la bomba de circulación. En general, el costo de operar un sistema con etilenglicol es significativamente menor, por lo que a menudo se elige esta opción, a pesar de cierta toxicidad del refrigerante. Otra opción para reducir costos es el uso de un sistema de doble circuito con un intercambiador de calor, cuando el agua común circula en habitaciones internas con una temperatura positiva, y la solución de glicol no congelante transfiere calor al exterior. La eficiencia de dicho sistema es ligeramente menor, pero los volúmenes del refrigerante costoso se reducen significativamente.
Resumen
De hecho, todas las opciones anteriores para sistemas de enfriamiento (excepto imposible en nuestras latitudes puramente agua) tienen derecho a existir. La elección depende del costo total de propiedad, que debe considerarse en cada caso en la etapa de diseño. Lo único que no debe hacerse en ningún caso: cambiar el concepto cuando el proyecto esté casi listo. Además, es imposible cambiar el refrigerante cuando los sistemas de ingeniería del futuro centro de datos ya están instalados. Lanzar y atormentar resultará en gastos serios, por lo que la elección debe determinarse de una vez por todas.