Rashladni uređaj se naziva hladnjak (chiller) i važan je dio sistema klimatizacije podatkovnog centra. Rashladno sredstvo je obično voda, koja se naziva hladnjak. Hlađenje kondenzatora se ostvaruje izmjenom topline i hlađenjem vode normalne temperature, pa se naziva i vodom hlađena jedinica. Podatkovni centar ima veliku potražnju za rashladnim kapacitetom, a bolja energetska efikasnost može se postići odabirom centrifugalne jedinice. U ovom članku, hladnjak se odnosi posebno na centrifugalnu jedinicu.
Centrifugalni rashladni kompresor je kompresor rotacionog tipa. Usisna cijev uvodi plin koji se komprimira u ulaz impelera. Plin se rotira velikom brzinom zajedno s impelerom pod djelovanjem lopatica impelera. Plin vrši rad, brzina plina se povećava, a zatim se izvlači iz izlaza impelera, a zatim uvodi u komoru difuzora; budući da plin izlazi iz impelera, ima veliku brzinu protoka. Da bi se ovaj dio brzine pretvorio u energiju pritiska, ugrađuje se difuzor s postepeno povećanim presjekom protoka koji pretvara energiju i povećava pritisak plina; nakon što se difuzirani plin sakupi u spiralnoj komori, on ulazi u kondenzator jedinice radi kondenzacije. Gore navedeni proces je centrifuga. Princip kompresije, kao što je prikazano na slici 1, prikazan je na slici 1. Osim toga, da bi se kondenzirala i odvodila hladnoća, sistem klimatizacije uključuje sistem rashladne vode i sistem hladne vode.
01
Sastav centrifugalne jedinice
Sastav centrifugalne jedinice je sljedeći: uključuje centrifugalni kompresor, isparivač, kondenzator, prigušujući otvor, uređaj za dovod ulja, upravljački ormar itd., kao što je prikazano na slici 2 i slici 3. Kompresor se uglavnom sastoji od usisne komore, impelera, difuzora, savijanja i refluksnog uređaja, te spiralne komore.
Karakteristike centrifugalne jedinice
Karakteristike velike centrifugalne jedinice su sljedeće:
1. Veliki kapacitet hlađenja. Budući da usisni kapacitet centrifugalnog kompresora ne može biti premalen, kapacitet hlađenja jedne jedinice centrifugalnog kompresora je relativno velik. Kompaktna struktura, mala težina i male veličine, tako da zauzima malu površinu. Pri istom kapacitetu hlađenja, težina centrifugalnog kompresora je samo 1/5 do 1/8 težine klipnog kompresora, a što je veći kapacitet hlađenja, to je očiglednije.
2. Manje habajućih dijelova i visoka pouzdanost. Centrifugalni kompresori gotovo da se ne habaju tokom rada, tako da su izdržljivi i imaju niske troškove održavanja i rada.
3. Kompresijski dio u centrifugalnom kompresoru je rotacijsko kretanje, a radijalna sila je uravnotežena, tako da je rad stabilan, vibracije su male i nije potreban poseban uređaj za smanjenje vibracija.
4. Kapacitet hlađenja se može ekonomično podesiti. Centrifugalni kompresori mogu koristiti metode poput podešavanja usmjerivača kako bi prilagodili energiju unutar određenog raspona.
5. Lako je implementirati višestepenu kompresiju i prigušivanje, te može ostvariti rad i rad istog frižidera s više temperatura isparavanja.
Uobičajeni kvarovi rashladnih uređaja
Hladne mašine će se susresti s nekim problemima tokom izgradnje i puštanja u rad, a kvarovi će se javljati i tokom rada. Rješavanje ovih problema i kvarova povezano je sa sigurnošću rada i održavanja podatkovnog centra. U nastavku su navedeni neki slučajevi koji su se dogodili tokom izgradnje i rada hladnih mašina. Relevantne metode obrade i iskustva su samo za referencu.
01
Otklanjanje grešaka bez opterećenja
【Problem fenomen】
Data centar treba da otkloni greške i testira rashladni uređaj, ali instalacija terminalne opreme za klimatizaciju nije završena, a lokacija također nema potrebno lažno opterećenje, tako da se puštanje u rad ne može izvršiti.
【Analiza problema】
Nakon što je instalacija centrifugalne jedinice u podatkovnom centru završena, terminalna oprema u računarskoj sobi nije instalirana, kanal za smrznutu vodu na terminalu je blokiran i hladnjak se ne može otkloniti greškama. Opterećenje je premalo da bi dostiglo donju granicu opterećenja hladnjaka, te se otklanjanje grešaka ne može izvršiti. S druge strane, budući da hladna mašina nije otklonjena, serverska oprema u glavnoj računarskoj sobi se ne može uključiti i pokrenuti, formirajući beskonačnu petlju jedna s drugom; osim toga, tokom procesa otklanjanja grešaka, potrebna snaga lažnog opterećenja je ogromna, a proces rada će potrošiti mnogo energije; gore navedeni faktori dovode do problema s otklanjanjem grešaka hladne mašine.
【Problem riješen】
Za otklanjanje grešaka koristite metodu otklanjanja grešaka bez opterećenja. Ovaj proces služi za maksimalno iskorištavanje kapaciteta izmjene toplote pločastog izmjenjivača, razmjenu hladnoće koju generira isparivač hladnjaka na stranu kondenzatora hladnjaka putem pločastog izmjenjivača, te razmjenu topline koju oslobađa kondenzator hladnjaka nazad na stranu isparivača putem pločastog izmjenjivača, kako bi se postiglo potpuno usklađivanje između kapaciteta hlađenja hladnjaka i toplinskog opterećenja, a rashladni toranj samo oduzima snagu osovine kompresora. Korištenjem ove metode lako je postići sveobuhvatno ispitivanje performansi pod različitim opterećenjima. Cirkulacija vodenog kruga zamjene i otklanjanja grešaka hladne ploče prikazana je na slici 4.
Koraci za otklanjanje grešaka u sistemu su u osnovi sljedeći:
1. Otvorite obilazni ventil u podkolektoru i provjerite da li je vodeni put odblokiran kako bi se formirala cirkulacija kada klima uređaj nije instaliran;
2. Potpuno otvorite hladnjak na strani hladne vode i ventil pločastog izmjenjivača kako biste osigurali nesmetan protok vode kroz hladnjak i pločasti izmjenjivač te kako biste osigurali da se hladna voda koju uvlači hladnjak i toplina koju vraća pločasti izmjenjivač mogu nesmetano miješati; obično otvorite pumpu hladne vode i ručno podesite frekvenciju na 45 Hz ili više te provjerite je li cirkulacija vode normalna;
3. Potpuno otvorite ventil rashladne vode na hladnjaku, djelomično otvorite ventil na strani rashladne vode na zamjenskoj ploči i uključite pumpu rashladne vode kako biste osigurali normalnu cirkulaciju vode. Podesite frekvenciju pumpe na 41-45Hz; nemojte prvo uključivati ventilator rashladnog tornja;
4. Pod normalnim uslovima ohlađene vode i vode za hlađenje, uključite hladnjak i provedite probni rad samostalno;
5. Temperatura rashladne vode u hladnjaku počinje rasti, a ohlađena voda počinje se hladiti;
6. Podesite kapacitet prijenosa topline pločastog izmjenjivača prema otvaranju ventila za rashladnu vodu pločastog izmjenjivača i podesite otvaranje ventila između 1/4 i potpuno otvorenog;
7. Djelomično uključite ventilator rashladnog tornja u skladu s temperaturom rashladne vode, što god može oduzeti snagu osovine kompresora.
【Iskustvo】
Kako bi se smanjila energetska efikasnost i uzelo u obzir prirodno hlađenje, podatkovni centri se uglavnom projektuju s tehnologijom hlađenja rashladnim tornjem + zamjenom ploča. Tokom puštanja u rad, kapacitet izmjene toplote pločastog izmjenjivača može se iskoristiti za dobijanje dovoljno toplote iz kondenzatora hladnjaka kao toplotnog opterećenja za puštanje hladnjaka u rad, odnosno hladnoća koju generira hladnjak se odvodi pomoću pločastog izmjenjivača.
Princip otklanjanja grešaka bez opterećenja je da se u potpunosti iskoristi kapacitet izmjene topline pločastog izmjenjivača, da se hladnoća koju generira isparivač hladnjaka prebaci na stranu kondenzatora hladnjaka kroz pločasti izmjenjivač, a toplina koju oslobađa kondenzator hladnjaka vrati na isparivač kroz stranu pločastog izmjenjivača, kako bi se postiglo usklađivanje kapaciteta hlađenja i toplinskog opterećenja hladnjaka. Ova metoda je jednostavna za rukovanje i laka za implementaciju.
Vrijeme objave: 15. februar 2023.
