对于空调,数据中心通常会安装带有水冷机(冷却器)的集中式多区域系统。 它们比氟利昂空调更有效,因为在外部和内部单元之间循环的冷却剂不会进入气态,并且仅当温度升高到一定水平时,冷却器的压缩机冷凝器单元才会打开。 冷水机系统设计中最基本的问题之一:哪种冷却液更好用? 它可以是水或多元醇的水溶液-丙二醇或乙二醇。 让我们尝试了解每个选项的优点和缺点。
物理化学
从物理特性(热容量,密度,运动粘度)的角度来看,水被认为是最佳的冷却剂。 另外,它可以很容易地排到地面或下水道中。 不幸的是,在我们的纬度中,水只能在室内使用,因为它会在0°C时结冰。 在这种情况下,冷却剂的密度降低,并且冷却剂占据的体积增加。 该过程是不均匀的,无法使用膨胀罐进行补偿。 冻结部分被隔离,管壁上的静压力增加,结果发生破裂。 多元醇的水溶液没有这些缺点。 它们在较低的温度下冻结,而不会形成局部病灶。 在结晶过程中,它们的密度降低的幅度远小于将水转变成冰过程中的密度,这意味着体积不会增加太多-即使乙二醇的冷冻水溶液也不会破坏管道。
客户经常选择丙二醇,因为它无毒。 实际上,这是批准的食品补充剂E1520,可在烘焙和其他食品中用作保水剂。 将其涂抹在化妆品中以及其他地方。 如果系统中充满丙二醇水溶液,则无需采取特殊预防措施:客户仅需要一个额外的储罐即可补偿泄漏。 使用乙二醇更困难-这种物质被分类为中毒(第三类危险)。 它在空气中的最大允许浓度为5 mg / m 3 ,但是由于在常温下挥发性低,因此,只有长时间呼吸,该多元醇的蒸气才可能中毒。
最糟糕的情况是废水:不需要处理水和丙二醇,但一般用水对象中乙二醇的浓度不应超过1 mg / l。 因此,数据中心的所有者将不得不安装专用的排水系统,隔热容器和/或稀释系统,以便将冷却剂与水一起排放:根本不可能将其降低到下水道中。 用于稀释的水量比冷却剂的体积高数百倍,将其泼洒在地面或地板上是极端不希望的-必须用大量水冲洗掉有毒的多元醇。 尽管如此,在遵守所有必要预防措施的前提下,在数据中心的现代空调系统中使用乙二醇也是相当安全的。
经济学
与基于多元醇的热载体的成本相比,几乎可以认为水是免费的。 用于冷却器-风机盘管系统的丙二醇水溶液非常昂贵-每升成本约80卢布。 考虑到需要定期更换冷却液,这将产生可观的数量。 乙二醇水溶液的价格几乎是其价格的一半,但与此同时,您也必须将其估计费用包括在内,但处理费用也相对较小。 在粘度和热容量方面存在细微差别:基于丙二醇的热载体需要循环泵产生更高的压力。 通常,使用乙二醇的系统的运行成本要低得多,因此尽管冷却液有些毒性,但还是经常选择此选项。 降低成本的另一种选择是使用带有热交换器的双回路系统,当普通水在室内以正温度循环时,非冷冻的乙二醇溶液将热量传递到外部。 这种系统的效率略低,但是昂贵的冷却剂的体积却大大减少了。
总结
实际上,上述所有用于冷却系统的选项(除了在我们的纬度中纯净水中不可能的选项)都有权存在。 选择取决于总拥有成本,在每种情况下都必须在设计阶段考虑总拥有成本。 无论如何,唯一不应该做的事情是:在项目即将准备就绪时更改概念。 此外,当已经安装了未来数据中心的工程系统时,就不可能更换冷却液。 投掷和折磨会导致严重的费用,因此应一劳永逸地确定选择。