Центры обработки данных (ЦОД) (рис.1) — это здание, выделенное пространство внутри здания или группа зданий, используемых для размещения компьютерных систем и связанных с ними компонентов, таких как телекоммуникационные, вычислительные системы и системы хранения.

ЦОД функционируют круглосуточно, выделяя огромное количество тепла, исходя из этого поддержание необходимой температуры и влажности в помещениях должно быть постоянным, что подразумевает собой большое потребление энергии.
Решением данной проблемы стала разработка компанией «Баир Вест» косвенно-испарительного метода (КИМ). Данный метод охлаждения использован в центральных кондиционерах серии «AQUAS» (рис.2), которые разработаны специально для охлаждения современных ЦОД любой мощности.

Рис.1 Центр Обработки данных

 

Принцип действия системы основан на объединении нескольких процессов:
– фрикулинг;
– адиабатическое охлаждение;
– процесс многоступенчатой теплопередачи в рекуператоре типа “воздух/воздух”.

Рис.2 Установка косвенно – испарительного охлаждения серии «AQUAS»

 

Схема охлаждения воздуха методом КИМ показана на рис.3.

Наружный воздух поступает в установку через приточный канал, после чего вентилятор (1) перемещает его через многоступенчатый испарительный рекуператор типа “воздух/воздух” (2) состоящий из сухих и влажных каналов. Наружный воздух, проходя через влажные каналы (3) адиабатически охлаждается, а затем выводится через вытяжной канал (4). Исходя из того, что влага не передается между сухими и влажным каналами, а передается только температура (тепло), проходящий через сухие каналы, наружный воздух постепенно снижает свою температуру, но не увлажняется и после прохладный подаётся непосредственно в помещение через приточный канал (5).

Рис.3 Схемы охлаждения воздуха методом КИМ

 

Адиабатическое охлаждение реализовано через систему распыления жидкости, механическими мелкодисперсными форсунками, которая впрыскивается в влажные каналы рекуператора. Жидкость, испаряемая в воздухе, способна охладить его до температуры, близкой к температуре мокрого термометра, при этом исключается возможность образования облака тумана в помещении ЦОД.
Распределение воздуха непосредственно в установках серии «AQUAS» можно наблюдать на рис.4
Понимание метода КИМ можно рассмотреть на i-d диаграмме влажного воздуха показанной на рис.5
Цветные линии на i-d диаграмме влажного воздуха сравнивают процесс косвенного испарительного метода с процессом адиабатического охлаждения воздуха.

Рис.4 Распределение воздуха в установках серии «AQUAS»

 

Рис.5 i-d диаграмма влажного воздуха

 

Рассмотрим возможность поступления свежего воздуха в охладитель при температуре 38° и относительной влажности 15% (точка 1). Если используется адиабатическое охлаждение, то свежий воздух проходит непосредственно через адиабатический охладитель и выходит со значениями температуры около 22 ° C и относительной влажности 75% (точка 3). Процесс прошел по линии до точки 3, и воздух увеличил своё влагосодержание на 6,7 г / кг.

Если же использовать косвенно-испарительный метод, то свежий воздух (точка 1) проходит через сухой канал, где он охлаждается и выходит при температуре около 22 ° C (точка 2), но влагосодержание не увеличилось, поскольку процесс охлаждения происходил вдоль линии постоянной влажности.

При необходимости совместно с использованием метода КИМ, в установках серии «AQUAS», может быть реализован дополнительный процесс адиабатического охлаждения, непосредственно после процесса косвенного испарения (линия 2-4), или процесс компрессионно-испарительного охлаждения (линия 2-5), что позволяет дополнительно снизить температуру подачи воздуха.

В результате экономического анализа применение метода КИМ по сравнению с компрессионно-испарительным даёт огромные преимущества в экономии энергии, начальных и эксплуатационных финансовых затратах, обладает хорошей перспективой в области получения «зеленого» холода.