Hladilni gostitelj se imenuje hladilnik in je pomemben del klimatskega sistema podatkovnega centra. Hladilno sredstvo je običajno voda, imenovana hladilnik. Hlajenje kondenzatorja se doseže z izmenjavo toplote in hlajenjem vode normalne temperature, zato se imenuje tudi vodno hlajena enota. Podatkovni center ima veliko povpraševanje po hladilni zmogljivosti, boljšo energetsko učinkovitost pa je mogoče doseči z izbiro centrifugalne enote. Hladilnik v tem članku se nanaša posebej na centrifugalno enoto.
Centrifugalni hladilni kompresor je kompresor z rotacijsko hitrostjo. Sesalna cev dovaja plin, ki ga je treba stisniti, v vhod rotorja. Plin se pod vplivom lopatic rotorja vrti z veliko hitrostjo skupaj z rotorjem. Plin opravlja delo, hitrost plina se poveča, nato pa se izsesa iz izhoda rotorja in nato dovaja v difuzorsko komoro; ker plin teče iz rotorja, ima veliko hitrost pretoka, zato je za pretvorbo tega dela hitrosti v tlačno energijo nameščen difuzor s postopno povečanim pretočnim prerezom, ki pretvarja energijo za povečanje tlaka plina; ko se difuzirani plin zbere v spiralni komori, vstopi v kondenzator enote za kondenzacijo. Zgornji postopek je centrifuga. Načelo stiskanja je prikazano na sliki 1. Poleg tega klimatska naprava za kondenzacijo in odvajanje mraza vključuje sistem hladilne vode in sistem ohlajene vode.
01
Sestava centrifugalne enote
Sestava centrifugalne enote je naslednja: vključuje centrifugalni kompresor, uparjalnik, kondenzator, dušilno odprtino, napravo za dovod olja, krmilno omarico itd., kot je prikazano na sliki 2 in sliki 3. Kompresor je v glavnem sestavljen iz sesalne komore, rotorja, difuzorja, upogibne in povratne naprave ter spiralne komore.
Značilnosti centrifugalne enote
Značilnosti velike centrifugalne enote so naslednje:
1. Velika hladilna zmogljivost. Ker sesalna zmogljivost centrifugalnega kompresorja ne more biti premajhna, je hladilna zmogljivost posameznega centrifugalnega kompresorja relativno velika. Zaradi kompaktne strukture, majhne teže in majhnih dimenzij zavzame majhno površino. Pri enaki hladilni zmogljivosti je teža centrifugalnega kompresorja le od 1/5 do 1/8 teže batnega kompresorja, večja kot je hladilna zmogljivost, bolj je to opazno.
2. Manj obrabnih delov in visoka zanesljivost. Centrifugalni kompresorji se med delovanjem skoraj ne obrabljajo, zato so vzdržljivi in imajo nizke stroške vzdrževanja in delovanja.
3. Kompresijski del centrifugalnega kompresorja se vrti, radialna sila pa je uravnotežena, zato je delovanje stabilno, vibracije majhne in ni potrebna posebna naprava za zmanjšanje vibracij.
4. Hladilno zmogljivost je mogoče ekonomično prilagoditi. Centrifugalni kompresorji lahko uporabljajo metode, kot je nastavitev vodilnih lopatic, za prilagajanje energije znotraj določenega območja.
5. Večstopenjsko stiskanje in dušenje je enostavno izvesti ter omogočiti delovanje in delovanje istega hladilnika z več temperaturami izhlapevanja.
Pogoste napake hladilnikov
Med gradnjo in zagonom hladilnega stroja se bodo pojavile nekatere težave, med delovanjem pa se bodo pojavile tudi okvare. Reševanje teh težav in napak je povezano z varnostjo delovanja in vzdrževanja podatkovnega centra. V nadaljevanju je navedenih nekaj primerov, ki so se zgodili med gradnjo in delovanjem hladilnih strojev. Ustrezne metode obdelave in izkušnje so zgolj za referenco.
01
Odpravljanje napak brez obremenitve
【Problematični pojav】
Podatkovni center mora odpraviti napake in preizkusiti delovanje hladilnika, vendar namestitev terminalne klimatske naprave še ni končana, na lokaciji pa tudi ni potrebne navidezne obremenitve, zato zagonskih del ni mogoče izvesti.
【analiza problema】
Po končani namestitvi centrifugalne enote v podatkovnem centru terminalska oprema v računalniški sobi ni nameščena, kanal za zamrznjeno vodo na terminalu je blokiran in hladilnika ni mogoče odpraviti napak. Obremenitev je premajhna, da bi dosegla spodnjo mejo obremenitve hladilnika, zato odpravljanje napak ni mogoče. Po drugi strani pa zaradi odsotnosti odpravljenih napak v hladnem stroju strežniške opreme v glavni računalniški sobi ni mogoče vklopiti in zagnati, kar tvori neskončno zanko. Poleg tega je med postopkom odpravljanja napak potrebna moč lažne obremenitve ogromna in postopek delovanja porabi veliko energije. Zgoraj navedeni dejavniki lahko povzročijo odpravljanje napak v hladnem stroju.
【Težava rešena】
Za odpravljanje napak uporabite metodo odpravljanja napak brez obremenitve. Ta postopek v celoti izkoristi zmogljivost izmenjave toplote ploščnega izmenjevalnika, prenese hlad, ki ga ustvari uparjalnik hladilnika, na stran kondenzatorja hladilnika prek ploščnega izmenjevalnika in toploto, ki jo sprosti kondenzator hladilnika, prek ploščnega izmenjevalnika vrne na stran uparjalnika, da se doseže popolno ujemanje med hladilno zmogljivostjo hladilnika in toplotno obremenitvijo, hladilni stolp pa odvzema le moč gredi kompresorja. S to metodo je enostavno izvesti celovit preizkus delovanja pri različnih obremenitvah. Kroženje vodnega tokokroga pri zamenjavi in odpravljanju napak hladilne plošče je prikazano na sliki 4.
Koraki za odpravljanje napak v sistemu so v osnovi naslednji:
1. Odprite obvodni ventil v pomožnem zbiralniku in se prepričajte, da je vodni tok odblokiran, da se vzpostavi kroženje, ko klimatska naprava ni nameščena;
2. Popolnoma odprite hladilnik na strani ohlajene vode in ventil ploščnega izmenjevalnika, da zagotovite nemoten pretok vode skozi hladilnik in ploščni izmenjevalec ter da se hladna voda, ki jo vsesava hladilnik, in toplota, ki jo vrača ploščni izmenjevalec, lahko nemoteno mešata; običajno odprite črpalko za ohlajeno vodo in ročno nastavite frekvenco na 45 Hz ali več ter zagotovite normalno kroženje vode;
3. Popolnoma odprite ventil hladilne vode hladilnika, delno odprite ventil na strani hladilne vode nadomestne plošče in vklopite črpalko hladilne vode, da zagotovite normalno kroženje vode. Frekvenco črpalke nastavite na 41–45 Hz; najprej ne vklopite ventilatorja hladilnega stolpa;
4. V normalnih pogojih ohlajene in hladilne vode vklopite hladilnik in izvedite samostojno poskusno delovanje;
5. Temperatura hladilne vode hladilnika se začne dvigovati in ohlajena voda se začne ohlajati;
6. Prilagodite zmogljivost prenosa toplote ploščnega izmenjevalnika glede na odprtje ventila za hladilno vodo ploščnega izmenjevalnika in nastavite odprtino ventila med 1/4 in popolnoma odprto;
7. Delno vklopite ventilator hladilnega stolpa glede na temperaturo hladilne vode, kar lahko odvzame moč gredi kompresorja.
【Izkušnje】
Da bi zmanjšali energetsko učinkovitost in upoštevali naravno hlajenje, so podatkovni centri običajno zasnovani s tehnologijo hladilnega stolpa + zamenjave plošč. Med zagonom se lahko zmogljivost izmenjave toplote ploščnega izmenjevalnika uporabi za pridobitev zadostne količine toplote iz kondenzatorja hladilnika kot toplotne obremenitve za zagon hladilnika, torej da se hlad, ki ga ustvari hladilnik, odvaja ploščnemu izmenjevalniku.
Načelo odpravljanja napak brez obremenitve je v polni izrabi zmogljivosti izmenjave toplote ploščnega izmenjevalnika, izmenjavi hladu, ki ga ustvari uparjalnik hladilnika, na stran kondenzatorja hladilnika prek ploščnega izmenjevalnika in izmenjavi toplote, ki jo sprosti kondenzator hladilnika, nazaj v uparjalnik prek strani ploščnega izmenjevalnika, da se doseže ujemanje hladilne zmogljivosti in toplotne obremenitve hladilnika. Ta metoda je enostavna za uporabo in enostavna za izvedbo.
Čas objave: 15. februar 2023
