מיזוג אוויר לחדרי מחשב אדגר מקוצר להדפסה [מצב תאימות]
מגמות וחידושים בתכנון מערכות מיזוג אוויר למקצועני DATACENTER מרצה :מהנדס רפי אהרוני אסא אהרוני מהנדסים יועצים בע”מ 04-8577777 , [email protected] נושאי ההרצאה .1 .2 .3 .4 יסודות מערכות מיזוג אוויר מדחסים ושיטת העיבוי אויר/מים = אנרגיה מגמות חדשות בתחום מערכות האנרגיה המלצות להתייעלות אנרגטית © רפי אהרוני 2010 © Zuken 2004 עקרונות מערכת מיזוג אוויר • • • • תכנון המערכת מתחיל בהגדרת תנאי הפנים הנדרשים .תנאים אלו נקבעים בעיקר ע”י הטמפרטורה ,הלחות וכן ספיקת ומהירות זרימת האוויר . ברוב המערכות החלל ממוזג ע”י הזרמת אוויר קר במחזור סגור האוויר נשאב בחזרה למערכת מיזוג האוויר לקירור מחדש.באיזורים ובזמנים בהם תנאי החוץ נוחים ,ניתן לנצלם לחיסכון אנרגטי. על מנת לשמור על איכות האוויר ולהגן על הציוד והאנשים מערכות מיזוג אוויר כוללות מסננים וכן תוספת של אוויר צח )חיצוני( למחזור המביא גם על-לחץ בחלל. מיזוג אוויר )קירור( מבוסס על שאיבת החום מהחלל והעברתו באמצעים שונים אל מחוץ למבנה על כן היחידה הפנימית מחוברת בצנרת )קרר או מים(. 3 אהרוני 2010 © רפי © Zuken 2004 שיטות שונות למיזוג אוויר המקובלות בחדרי מחשב • מערכות בהתפשטות ישירה )של גז הקירור(- מזגנים מפוצלים ,מיני מרכזיים ,מוכללים -פק'ג, יחידות CRAC DX • מערכות מרכזיות עם נוזל מתווך )בד”כ מים( עיבוי אוויר או עיבוי מים )צילרים( CRACקירור שורה ,ארון ,דלת או רכיב. © רפי אהרוני 2010 4 © Zuken 2004 עקרונות מערכות מיזוג אוויר © רפי אהרוני 2010 5 © Zuken 2004 יצור אנר מדחסי קירור עם מיסבים מגנטים )6-20 COP - (Magnetic Bearing Chillers טכנולוגיה חסכונית במיוחד המבוססת על שימוש במיסבים מגנטים וללא שמן .בבסיסה ציר המרחף בתוך שדה מגנטי ונמנע מחיכוך ומגע עם התושבת ,כך תנועתו הופכת קלה ומהירה ונטולת שימוש בחומרי סיכה ושמנים למיניהם .חוסר המגע מאפשר את הפעלתו על ידי שימוש באנרגיה מועטה וקבלת נצילות גבוהה במיוחד. © רפי אהרוני 2010 6 © Zuken 2004 השוואת מדחס בורגי למדחס צנטרפוגלי מגנטי חלופה א' – יחידות מים קרים עם מדחסים בורגיים )יעילות גבוהה(. עלות רכש – 55,000יורו נצילות בעומס מכסימלי – 4.67=COP נצילות ממוצעת – 6.5=IPLV ,ESEER=6.41 חלופה ב' – יחידות עיבוי מים עם מדחסי טורבוקור. עלות רכש – 90,000יורו נצילות בעומס מכסימלי – 4.63=COP נצילות ממוצעת – 9.17=IPLV ,ESEER= 8.7 • • • • • • • • • • הפרש הנצילויות משמעותו חיסכון של כ KW35 -לשעת פעולה ממוצעת .בהנחה כי מערכת המים הקרים פועלת כ 4,320-ש"ע, החיסכון הינו כ 12,000-יורו לשנה ליחידה .הפרש ההשקעה הוא כ- 35,000יורו ליחידה .מכאן שהחזר ההשקעה הינו שלוש-ארבע שנים. © רפי אהרוני 2010 7 © Zuken 2004 בחינת PUEאפשרי למתקן של MW1 • יח' מים קרים סטנדרטית בעיבוי אוויר – 3.5=SEER • צריכת החשמל של מתקן מזוג אוויר תהיה כ KW400-לפחות )צילרים ומשאבות ,ללא יח' פנימיות ,ללא חדרי עזר ואויר צח( • PUEסביר למתקן כזה הוא .2-2.5 • יח' מים קרים יעילות גבוהה בעיבוי מים – 8=SEER • צריכת החשמל של מתקן מזוג אוויר תהיה כ KW250-לפחות )צילרים ומשאבות ,ללא יח' פנימיות ,ללא חדרי עזר ואויר צח( • PUEסביר למתקן כזה הוא .1.5-2 • הפער משמעותו – = KW160למעלה מ 0.7 -מיליון שח לשנה! © רפי אהרוני 2010 8 © Zuken 2004 המלצות ASHRAE © רפי אהרוני 2010 9 © Zuken 2004 9 נתוני ASHRAEלמגמת עומס סגולי למ"ר • 3%מצריכת החשמל של ארה"ב מיועדת למרכזי מחשוב © רפי אהרוני 2010 10 © Zuken 2004 מגבלות הטמפרטורה לרכיבי שרת © רפי אהרוני 2010 11 © Zuken 2004 תיעול זרימות האוויר תיעול ,סגירת חורים ופתחים יכול לחסוך למעלה מ 20% מהאנרגיה לקירור החלל. © רפי אהרוני 2010 12 © Zuken 2004 עלות תכנון למול עלות תפעול • • • • • • • • עלות תכנון מערכת מיזוג אוויר למבנה של MW1היא כ₪ 250,000- עלות צריכת החשמל למיזוג אוויר לשנה היא כשני מיליון .₪ עלות הקמת מערכת מיזוג אוויר היא כ-ארבע מיליון ₪לפחות. חיסכון תפעולי של 12.5%מהצריכה השנתית שווה לעלות התכנון. חיסכון תפעולי של 30%מהצריכה השנתית = 0.2מעלות ההקמה. )החזר השקעה 5שנים לשידרוג מתקן קיים(. מסקנה – עלות המתכנן זניחה לחלוטין בהשוואה לעלות הוצאות האנרגיה. בחירת המתכנן צריכה להתבצע לפי השוואת טיב הפיתרון ותוצאות קודמות מוכחות. כדאי לבחון החלפת מערכות קיימות במתקן קיים להתיעלות אנרגטית © רפי אהרוני 2010 © Zuken 2004 המלצות מקובלות להתייעלות אנרגטית • • • • • • שימוש במערכת מרכזיות ולא יח' בדידות מעבר לקירור נוזלים )חדר ,שורה ,ארון ,רכיב( שימוש בוסתי מהירות למפוחים ,משאבות ,צילרים ומגדלי קירור שימוש באקונומיזר )לאויר חיצוני( – אויר או מים הגדלת טווח הטמפרטורה והלחות המותר. הקטנת עומסי – ITוירטואליזיציה וקונסולידציה )עד 80%הקטנה( © רפי אהרוני 2010 14 © Zuken 2004 המלצות להתיעלות אנרגטית )המשך( • • • • • • יישום פרוזדורים קרים וחמים ואטום מעברים העלאת טמפרטורת אספקת האוויר העלאת טמפרטורת המים במתקן שימוש בחום השיורי של מרכז המחשוב התקנת ציוד חשמלי יעיל – אלפסק ,ספקי כח שימוש במרכזי אנרגיה סופר יעילים )קירור מים( עם מקדמי יעילות COP=7-במקום 3=COPבאוויר. © רפי אהרוני 2010 15 © Zuken 2004 תודה רבה שאלות ? מהנדס רפי אהרוני אסא אהרוני מהנדסים יועצים בע"מ 04-8577777 [email protected] 16
© Copyright 2024