Адиабатическое охлаждение

Преимущества системы адиабатики:

• Снижение температуры на входе в конденсатор;
• Увеличение эффективности конденсатора;

• Увеличение температуры полного фрикулинга;

• Снижение занимаемой площади (при той же производительности);

• Увеличение количества часов фрикулинга в году.

В наши дни применение адиабатического охлаждения в системах холодоснабжения ЦОД набирает все большую популярность и основных причин тому две: 

Во-первых, система адиабатического охлаждения действительно очень эффективное, надежное и не дорогое решение, способное значительно продлить возможность использования фрикулинга (Free Cooling), тем самым сводя к минимуму необходимость применения механического охлаждения. Таким образом, на систему охлаждения электроэнергия практически не затрачивается - расходуется только вода! Соответственно, энергоэффективность систем охлаждения многократно возрастает. С учетом того, что мощности современных ЦОД довольно высоки, а на систему охлаждения расходуется 35-40% и х общего энергопотребления – экономия электроэнергии имеет астрономические показатели. 

Во-вторых, федеральный закон N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» от 23.11.2009, целью которого является снижение энергозатрат во всех отраслях экономики в среднем на 40%. Достигнуть данного значения необходимо к 2020 году. Требования закона и общая тенденция в вопросе экономии энергоресурсов, стали для нас мощным стимулом к поиску и созданию новых энергоэффективных решений в системах холодоснабжения и промышленного кондиционирования, с некоторыми из них мы Вам предлагаем ознакомится. 

Энергоэффективные решения с системой адиабатического охлаждения для ЦОД на базе оборудования ведущих европейских производителей.

Устройство «DATABATIC», итальянской компании Hiref, представляет собой систему воздушного охлаждения с рекуперацией тепла и встроенной системой адиабатического охлаждения для Центров обработки данных. Линейка оборудования «DataBatic» представлена в широком диапазоне холодопроизводительности (от 10 до 330 кВт) в трех основных размерных вариантах:

Конструктивно «DataBatic» представляет собой моноблок, оснащенный системой адиабатического охлаждения, которая установлена во внешнем контуре. Принцип действия адиабатического охлаждения заключен в мелкодисперсном распылении воды на потоки наружного воздуха через множественные форсунки. Благодаря адиабатическому эффекту вода испаряется и охлаждает воздух. Далее воздух проходит через перекрестноточный рекуператор, при температуре близкой к температуре влажного термометра, что значительно увеличивает время работы агрегата в режиме Free Сooling. Конструктивные возможности перекрестноточного рекуператора позволяют полностью исключить смешивание воздушных потоков, а также перенос влаги из внешнего контура во внутренний. 

Устройство «DataBatic» оснащено мощными электронно-коммутируемыми вентиляторами (ЕС- технология). Благодаря продуманному до мелочей конструктивному исполнению, технологии охлаждения и высокоточной системе автоматического контроля - устройство «DataBatic» способно справляться с поставленными задачами практически круглогодично без применения дополнительного механического доохлаждения, получая при этом максимально низкий уровень PUE системы. В случае, когда внешние климатические условия не позволяют полностью покрывать тепловую нагрузку, система может быть доукомплектована механическим охладителем, который представляет собой встраиваемый в систему холодильный контур с BLDC компрессорами для фреона R410A, электронным ТРВ и оребренным испарителем с гидрофильным покрытием. Альтернативно может использоваться теплообменник на охлажденной воде. 

Особое внимание хотелось бы уделить системе автоматического управления и контроля, которой укомплектован агрегат «DataBatic». Возможности системы автоматики позволяют связывать между собой до 16 юнитов, обеспечивать работу оборудования в основных режимах (раб./рез., ротация, каскад), гибко и точно настраивать работу агрегата, получая всю подробную информацию. 

Еще один аспект, который хотелось бы рассмотреть более детально - это технология экономии воды и антибактериальная защита для системы «DataBatic». Логика управления насосом (распыление воды через форсунки) позволяет оптимизировать параметры воздуха и снизить WUE (показатель потребления воды и электроэнергии). Особенности конструкции гидравлического контура и способ управления насосом гарантируют своевременное пополнение системы чистой водой, для обеспечения контроля солесодержания, а также исключают застаивание воды в дренажном поддоне.

Моноблок поставляется уже в собранном виде, что упрощает процесс его монтажа, а также довольно прост в обслуживании и ремонте. Удобное расположение основных узлов и деталей внутри агрегата позволяет иметь полный доступ ко всем основным компонентам и производить сервисные или ремонтные работы, даже при работающем оборудовании. 

Основные характеристики «DataBatic»:    

• Диапазон наружных значений рабочих температур: - 40⁰С … +36⁰С;
• Косвенный фрикулинг. Использование не прямого фрикулинга исключает возможность попадания пыли и грязи в контур системы;
• Высокоэффективный перекрестноточный теплообменник воздух/воздух, обработанный эпоксидной смолой для защиты от коррозии;
• Высоконапорные электронно-коммутируемые вентиляторы;
• G4 фильтры для фильтрации воздуха ЦОД;
• Адиабатическая система охлаждения с частотным преобразователем на насосе (EC);
• 2 компрессора 1хON/OFF+1Инверторный;
• Функция экономии воды для оптимизации WUE (потребление воды и электроэнергии);
•  Автоматизированная система управления и контроля;
• RS485 Modbus протокол (другой протокол доступен по запросу);
• Используемый хладагент R410A.

Фото №1.  Решение с адиабатическим охлаждением для Дата-центров Data Batic от 10-330 кВт.

Чиллер с системой адиабатического охлаждения.

• Воздушное охлаждение конденсатора (наружная установка);
• Винтовые компрессоры инверторного типа;
• Холодопроизводительность от 299.8 до 1199,4 кВт;
• Хладагенты R134a и R1234ze. Хладагент R1234ze – рабочее вещество нового поколения с высоким показателем экологической безопасности и низким потенциалом глобального потепления.

Версии:

• Чиллер с системой адиабатического охлаждения;
• Чиллер с фрикулингом и системой адиабатического охлаждения.

Чиллеры серии HCB ChillBatic Hiref представляет собой высокоэффективные холодоснабжающие воздухоохлаждаемые агрегаты, оснащенные адиабатической системой охлаждения. Конструктивно адиабатическая система представляет собой специальные панели, оборудованные соплами, через которые подается вода и происходит равномерное охлаждение поверхности теплообменников. Капли быстро испаряются с поверхности, обеспечивая оптимальный охлаждающий эффект, тем самым помогая конденсаторам достичь значения их номинальной производительности даже в самый жаркий сезон, когда холодильные агрегаты работают на пике или с превышением своей максимальной нагрузки.

За счет увеличения охлаждающей способности агрегата, эффективность его работы многократно возрастает. По средним расчетам годовая экономия электроэнергии при использовании системы адиабатического охлаждения достигает более чем 35%. 

ВАЖНО! В чиллерах HCB ChillBatic Hiref используются V-образные теплообменники, площадь которых в два раза больше, чем у подобных охлаждающих установок той же мощности других производителей, что позволяет достичь высоких показателей теплообмена, обеспечить высокую производительность и эффективность работы, в том числе в режиме свободного охлаждения. Это преимущество выгодно выделяет данное оборудование и делает его уникальным! 

Система контроля и управления позволяет полностью контролировать и регулировать процесс работы системы. На дисплей выводятся все необходимые данные и ошибки.
Расположение ключевых элементов чиллера находится в зоне легкой досягаемости, что значительно упрощает процесс проведения сервисных мероприятий. Компрессоры размещены в отдельном съемном модуле.

Оборудование выполнено на высоком профессиональном уровне и соответствует европейским стандартам качества ISO 9001:2000.

Коротко о главном:

• Cвободное охлаждение (Free Cooling);
• Система адиабатического охлаждения;
• Винтовые компрессоры с инверторным приводом;
• Высоконапорные электронно-коммутируемые (ЕС) вентиляторы;
• Теплообменники в 2 раза больше, чем у аналогов той же мощности;
• Использование хладагента нового поколения R1234ze (высокий уровень экологической безопасности и низкий ПГП);
• Модульная конструкция;
• Низкий уровень шума;
• Удобство обслуживания и ремонта;
• Расширенные возможности системы управления и контроля;
• Высокая энергоэффективность агрегатов;
• Срок окупаемости 1,5-2 года.

Фото №2. Чиллер Hiref серии HCB ChillBatic.

Сухие градирни с системой адиабатического охлаждения. 

Еще одним вариантом, предлагаемым нами в рамках энергоэффективных решений с применением адиабатического охлаждения, являются гибридные градирни немецкой фирмы «Thermofin®», которые совмещают в себе все плюсы мокрой градирни и сухого охладителя, объединенные в одно устройство. 

Конструктивно гибридная градирня представляет собой сухой охладитель со специальным защитным покрытием для возможности использования адиабатического охлаждения. Система адиабатики выполнена в виде конструкции водяных трубопроводов с форсунками, размещенными по всему периметру градирни, через которые на стенки теплообменников производится равномерное распыление воды. Для обеспечения необходимой температуры охлаждающей жидкости, градирня работает в сухом режиме (20-27 °C). Как только температурные показатели начинают превышать требуемые значения, гибридная установка моментально переключается во влажный режим. Смена данных режимов работы дает возможность обеспечивать оптимальное использование производительности агрегатов, при изменяющихся условиях окружающей среды. 

Благодаря своей сравнительно небольшой установочной площади и низкому уровню шума, гибридные градирни Thermofin® отвечают самым высоким требованиям Заказчиков. По уровню шума они могут быть выполнены в трех основных исполнениях: стандартном, малошумном и сверх малошумном. Регулировка скорости вращения вентиляторов производится посредством TCS-контроллера, представляющего собой "интеллектуальное" устройство управления современными приводами вентиляторов. TCS осуществляет контроль, регулирование и учет данных гибридных градирен. Благодаря ему оборудование получает оптимальную настройку для достижения заданной производительности. В зависимости от заявленных требований, гибридные градирни могут поставляться с различными вариантами регулирования производительности. 

Мы предлагаем 2 основных типа данного оборудования в широком диапазоне производительности от 20 до 2000 кВт:

• Гибридная градирня с высокой производительностью серии THDD;
• Гибридные установки обратного охлаждения для малых площадей серии THDW. 

Фото №3 Гибридная градирня  «Thermofin®».

Основные плюсы: