Veri Merkezleri için Evaporatif Soğutma Stratejileri

Adyabatik buharlaşma, suyun sıvı fazından buhar fazına geçtiği bir süreçtir. Suyu buharlaştırmak için gereken ısı hava akımından alınır. Sonuç, hava akımının soğutulması ve aynı zamanda nemin de artmasıdır. Adyabatik buharlaşma ile hava akımının nem içeriği artacağından dolayı bu süreç havanın nemlendirilmesi olarak kabul edilebilir. Öte yandan genellikle evaporatif soğutma olarak adlandırılan bu işlem, hava akımının düşük enerji ile soğutulmasını sağlamak için özel olarak tasarlanabilir.

Veri merkezi çevresel kontrol stratejilerinde evaporatif soğutmanın kullanımı artık nispeten yaygın bir yaklaşımdır. Evaporatif soğutmanın doğası, veri merkezlerinin iklimsel çalışma gereksinimlerine mükemmel şekilde uyar.

23 °C civarındaki normal bir ofis sıcaklığından farklı olarak, bir veri merkezinin ortam sıcaklığı 28°C kadar yüksek olabilir. Dış iklim koşulları uygun olduğunda, veri merkezi soğutma sistemleri, veri salonlarında mekanik soğutma yerine dış havayı kullanabilir. Daha sıcak aylarda, dış hava koşulları, iç ortam sıcaklığını istenen ayar noktasına başarılı bir şekilde düşürmek için çok sıcak olduğunda, ek düşük enerjili soğutma kapasitesi sağlamak için evaporatif soğutma kullanılabilir.

Doğrudan Evaporatif Soğutma

Bir litre soğuk suyun ortam havasına nem olarak karışması 0,68 kW adyabatik soğutma sağlar. Tek bir evaporatif soğutucu, 1 kW'tan daha az elektrikle çalışırken yaklaşık 1.000 litre nemlendirme sağlayabilir. Bu da düşük enerji ile yüksek kapasiteli soğutma için büyük bir potansiyel sağlar. Hava akımının durumuna bağlı olarak, evaporatif soğutma 12°C'ye kadar bir sıcaklık düşüşü sunabilir. Günümüzde giderek artan oranlardaki klima santrali, bu düşük maliyetli, düşük enerjili sıcaklık kontrolünün avantajlarından yararlanmak için, evaporatif soğutma üniteleri ile projelendirilmektedir.

Veri merkezleri için tasarlanan klima santrallerinde evaporatif soğutma sağlamak için genellikle iki ana strateji kendini göstermektedir: Doğrudan evaporatif soğutma ve dolaylı evaporatif soğutma.

Doğrudan evaporatif soğutma, filtrelenmiş olarak dışarıdan gelen hava akımına nozullar ile suyu püskürten veya evaporatif pedleri kullanarak tasarlanmış nemlendirici ünitesini kullanır. Bu strateji, serbest hava soğutma sistemlerinin soğutma etkisini artırmak için kullanılır, bu sayede veri salonlarına yüksek hacimde dış hava verilir ve eşdeğer miktarda sıcak hava dışarı atılır. Doğrudan evaporatif soğutma, kuru dış havanın nemlendiriciden nemi emmek ve dolayısıyla gelen temiz havaya soğutma sağlamak için en büyük potansiyeli sunduğu kuru iklimlerde kullanım için idealdir.

Bu tür bir soğutma stratejisinin uygulanmasında dikkate alınması gereken husus, dış havanın iç ortama verilmesindeki hassasiyetlerdir. Kritik veri merkezi operasyonları için, yakındaki bir yangın gibi harici kirleticilerden kaynaklanan potansiyel risk göz önüne alındığında, dış hava girişine bağlı bir soğutma sistemi kabul edilebilir olmayabilir.

Dolaylı Evaporatif Soğutma

Bu riski önleyen alternatif bir evaporatif soğutma şekli, dolaylı evaporatif soğutmadır. Bu strateji, termal enerjiyi harici bir hava akımından dolaşan bir dahili hava akımına aktarmak için çapraz akış veya döner ısı eşanjörü kullanır.

AHU tarafından alınan dış hava egzoz edilmeden önce ısı geri kazanım cihazından geçirilir. Veri merkezi ortamından toplanan sıcak hava da ısı geri kazanım ünitesinden geçer ve sıcaklığı, doğrudan karışmadan, daha soğuk dış hava akımı tarafından düşürülür. Bu soğutulmuş hava daha sonra iç sıcaklığı azaltmak için veri salonlarına geri döndürülür.

Bu stratejinin etkinliği, açık bir şekilde, veri salonunun hedef koşulunun altında olan dış hava sıcaklığına bağlıdır. Bu sistemden potansiyel soğutmayı en üst düzeye çıkarmak ve kullanımını dış ortam sıcaklığının çok yüksek olduğu zamanlara genişletmek için, ısı geri kazanım sisteminden önce dış hava akımına nemlendirme ya da diğer bir deyişle evaporatif soğutma uygulanabilir. Bu yaklaşım, sıcaklığını düşürür ve sistemin soğutma kapasitesini artırır.

Egzoz Havası Evaporatif Soğutması

Küresel nemlendirme ve evaporatif soğutma uzmanı Condair, sıklıkla üçüncü tip bir evaporatif soğutma stratejisine, dolaylı egzoz havası evaporatif soğutmasına dahil olur. Bu yöntem, iç ortam atmosferinden çekilen sıcak havayı soğutan bir adyabatik nemlendiriciye sahiptir. Bu soğutulmuş egzoz havası daha sonra dışarıya atılmadan önce bir ısı geri kazanım ünitesinden geçirilir. Bir taze hava beslemesi, dışarıdan gelen havayı getirir ve bunu, daha soğuk egzoz hava akımı tarafından birkaç derece soğutulduğu ısı geri kazanım ünitesinden geçirir. Gelen bu temiz hava daha sonra veri salonlarına verilebilir veya gerekirse ortama verilmeden önce mekanik olarak daha da soğutulabilir.

Bu strateji, mekanik soğutma gruplarındaki yükü azaltabilir ve böylece genel soğutma maliyetlerini düşürebilir. Dış iklimden bağımsız olarak faydalı olabileceği için de dikkat çekici bir tercihtir. Daha önce ana hatları verilen hem doğrudan hem de dolaylı soğutma stratejileri, nem ve sıcaklıkla ilgili olarak belirli dış ortam koşullarının mevcut olmasına bağlıdır. Egzoz havası dolaylı evaporatif soğutma stratejisi, dış ortam ikliminden bağımsız olarak çoğunlukla tutarlı olan iç ortamdan döndürülen havayı kullanır. Bu tür soğutma stratejisinin, Asya' daki sıcak ve nemli bölgelerde ve ayrıca Avrupa' nın bazı bölgelerinde, özellikle Almanya'da, enerji tüketimini azaltmanın çok önemli olduğu yerlerde sıklıkla görüyoruz.

Veri merkezi hangi iklim şartlarında olursa olsun, AHU soğutma stratejisinin kullanıldığı her yerde, neredeyse her zaman performansı artırabilecek veya enerji tüketimini azaltabilecek bir evaporatif soğutma yöntemi vardır. Veri merkezi endüstrisinin düşük maliyetli, yüksek kapasiteli soğutmaya olan doyumsuz ihtiyacı, veri merkezi tasarımcıları, AHU tasarım ekipleri ve Condair gibi nemlendirici üreticileri arasında giderek daha yenilikçi çözümler üretmek için etkili bir iş birliğine yol açtı. Bu iş birliği artarak sürecek.

Faydalı Bilgiler'e geri dön