Reklama
 
 
 
Liebert PDX – technologiczny skok w kierunku energooszczędności
Ocena użytkowników: / 2
SłabyŚwietny 
Data dodania: 13.04.2014  |  Autor: Bartosz BIERNACKI

Obecnie wysokie umiejętności projektantów i wykonawców pozwalają na budowanie wodnych systemów na tyle bezpiecznych by CPD mogły pracować nieprzerwanie i bezpiecznie. Wydawało się, że stary poczciwy freon został zepchnięty na margines historii. Czy na pewno? – pojawiła się bowiem nowa szafa klimatyzacji precyzyjnej – Liebert PDX.

 

2014-04-42-1

 

 

W 2008 roku w klimatyzacji precyzyjnej, po dziesięcioleciach hegemonii rozwiązań freonowych (DX, z ang. Direct Expansion) nastąpiła era konsekwentnego przesuwania się użytkowników, projektantów i konsultantów w kierunku rozwiązań opartych na wodzie lodowej (CW – z ang. chilled water). Świat polskich centrów przetwarzania danych (CPD) zmienił się nie do poznania. Królować w nim zaczęły aplikacje oparte o technologie freecoolingowe, niosące za sobą nową, sporą dawkę wyzwań kompetencyjnych. Dzisiaj Emerson Network Power proponuje nowe rozwiązanie Liebert PDX dla systemów freonowych.

 

Dlaczego Liebert PDX to początek renesansu w aplikacjach freonowych?

Technologia klimatyzacji precyzyjnej, dzięki i przez aplikacje free-coolingowe, przesunęła się w kierunku podwyższania temperatur pracy w CPD. W górę poszły zarówno temperatura wody lodowej do niewyobrażalnych wcześniej parametrów np. 19/26°C i więcej, jak i sama temperatura powietrza w serwerowniach, kiedyś maksymalnie 24°C, dziś 38°C i więcej. Skorzystały na tym wielkości agregatów wody lodowej oraz ich efektywność energetyczna. Problemem zaczęła jednak być wielkość jednostek wewnętrznych, które musiały bardzo urosnąć i często nie mieściły się w dotychczas przewidzianych dla nich przestrzeniach. W Emerson Network Power rozwiązano ten problem optymalizując szafę klimatyzacyjną Liebert PCW. Zaprojektowano ją od nowa, zmieniono konstrukcję wymiennika ciepła, konstrukcję filtrów (zaczerpnięte z przemysłu samochodowego, z klasą podwyższoną do F5), zastosowano opływowe kształty elementów wewnętrznych, panelu elektrycznego, wlotu powietrza, sposobu mocowania wentylatorów. Tak jakbyśmy w tunelu aerodynamicznym projektowali samolot – tyle że od podszewki. Same wentylatory znalazły się w przestrzeni podłogi podniesionej dając miejsce na powiększenie wymiennika ciepła, zwiększając tym samym jego moc i redukując opory przepływu. Dzięki temu średnioroczne mechaniczne PUE systemu klimatyzacyjnego spadło do 1,07! Przy tak niskim średniorocznym zużyciu energii elektrycznej dowolna analiza TCO nie pozwalała wybrać technologii freonowej, bo czas zwrotu z inwestycji w wodę był krótszy niż 18 miesięcy.

 

2014-04-40-1

Rys. 1. Liebert PDX – widok elementów wewnętrznych

 

Co jednak z małymi aplikacjami poniżej 100kW?

Emerson ma na to odpowiedź. Wszystkie dobre praktyki konstrukcyjne i doświadczenia zebrane z optymalizacji szafy wodnej PCW zostały przeniesione do nowej szafy freonowej PDX. Zoptymalizowana konstrukcja wewnętrzna, więcej mocy z 1 m2, nowoczesne konstrukcje wentylatorów i technologia Digital Scroll™ dały mieszankę, która jest renesansem technologii bezpośredniego odparowania w CPD. Unikalnie wysoka efektywność energetyczna, minimalne zapotrzebowanie miejsca oraz instalacje freonowe o długości przekraczającej 100 m wyznaczają nowy standard w tej dziedzinie.

W szczegółach wygląda to następująco. Typoszereg szaf zaczyna się od 12 kW, a kończy na 130 kW mocy chłodniczej jawnej netto. Zastosowano udoskonalone konstrukcje sprężarek Digital Scroll™ z płynną regulacją wydajności chłodniczej. Nowe konstrukcje wentylatorów z tworzywa sztucznego Liebert EC Fan 2.0™ pozwalające na niemal czterokrotną redukcję zużycia energii przez wentylatory. Dla mniej konserwatywnych użytkowników istnieje możliwość zastosowania Economizerów montowanych na wlocie do szafy klimatyzacyjnej (rys. 2), pozwalających na bezpośrednie zasysanie zimnego powietrza zewnętrznego, co znacznie obniża koszty eksploatacyjne systemu.

Kluczową kwestią przy wykorzystaniu Economizera jest algorytm analizy opłacalności wykorzystania powietrza zewnętrznego przez sterownik iCom. Na pierwszy rzut oka wydaje się, że każde zimne powietrze jest dobre do wykorzystania. Otóż nie. W CPD musimy utrzymać ścisłe warunki środowiskowe: temperatura, wilgotność i czystość powietrza. Za wyjście poza założone widełki parametrów często użytkownik płaci kary. Stąd potrzeba dokładnej regulacji. Powietrze zimne, ale zbyt suche, będzie wymagało uruchomienia nawilżania, co w pewnych warunkach robi się nieopłacalne z punktu widzenia zużycia energii przez system, bo korzyść ze zredukowanej wydajności sprężarek jest konsumowana przez pracę nawilżaczy. Podobnie jest z powietrzem chłodnym, ale wilgotnym, które wymaga uruchomienia odwilżania, czyli przechłodzenia a następnie podgrzania powietrza w szafie klimatyzacyjnej.

Sterownik iCom analizuje właściwości powietrza zewnętrznego i w sytuacji gdy jest ono zimne, ale zbyt wilgotne lub zbyt suche, nie uruchomi funkcji Economizer. Ratunkiem dla zbyt suchego powietrza jest zastosowanie nawilżaczy ultradźwiękowych. Cechują się one niskim zużyciem energii elektrycznej, ale wymagają zastosowania stacji uzdatniania wody, co zwiększa koszty inwestycyjne i wymaga stałej obsługi serwisowej.

 

2014-04-41-1

Rys. 2. Liebert PDX z ekonomizerem

 

Nawilżanie

Emerson Network Power hołduje zasadzie budowania systemów najprościej jak się da. Stąd podejście do nawilżania powietrza jest inne. Przede wszystkim budowane są systemy i tak dobierane parametry pracy urządzeń by działały one powyżej punktu rosy. Wykraplanie jest na etapie uruchomienia. Pojawienie się go podczas pracy operacyjnej systemu jest raczej wypadkiem przy pracy, niż zaplanowanym procesem. Wymaga to ścisłej kontroli po stronie powietrza zewnętrznego dostarczanego do CPD, ale niesie za sobą wymierne korzyści ekonomiczne.

W urządzeniach PDX jest możliwość zastosowania trzech rodzajów nawilżaczy: parowego, ultradźwiękowego, na podczerwień.

Nawilżacz parowy w większości przypadków akceptuje wodę wodociągową, ultradźwiękowy pobiera mniej energii elektrycznej, ale wymaga uzdatnionej wody, natomiast na podczerwień nominalnie pobiera energii elektrycznej najwięcej, ale możemy użyć wody prosto z jeziora lub wręcz z kałuży. Konstrukcja nawilżacza na podczerwień to prosta taca z pływakiem, do której dostarczana jest woda a powyżej której znajdują się lampy podczerwone powodujące odparowanie wody i nawilżenie powietrza. Taka konstrukcja cechuje się ekstremalnie niską awaryjnością i prawie zerowymi kosztami serwisowania, bo nie występują tu elementy eksploatacyjne. Jedyną czynnością serwisową jest czyszczenie tacki podczas przeglądów okresowych urządzenia. Jeżeli na te cechy nałożymy fakt takiego zaprojektowania systemu by nawilżanie było procesem incydentalnym, mamy doskonałe rozwiązanie dla nawilżania, tanie w zużyciu energii i serwisowaniu – zgodnie z zasadą: Upraszczaj.

 

Instalacja freonowa do 100 m

Kolejnym nowym elementem w technologii szaf klimatyzacji precyzyjnej jest wydłużenie dopuszczalnych długości instalacji freonowych do ponad 100 m. Dotychczas, w zależności od producenta, długość ta wynosiła od 30 do 50 m. 100 m daje możliwość zastosowania urządzeń wszędzie tam, gdzie dotychczas należało uciekać się do zastosowania urządzeń ze skraplaczami chłodzonymi cieczą współpracującymi z suchymi chłodnicami lub do urządzeń na wodę lodową.

 

Skraplacze, energooszczędność i kontrolowana przez sterownik redukcja hałasu

Elementem wieńczącym instalację systemu jest skraplacz. Nowe konstrukcje skraplaczy typu Microchannel (MCL) podnoszą dodatkowo efektywność energetyczną systemu klimatyzacyjnego. Jego zwiększona powierzchnia wymiany ciepła oraz zastosowanie dedykowanego skraplaczowi sterownika iCom podnoszą energooszczędność pracy. Sam sterownik ma również funkcję obniżenia punktu pracy skraplacza, redukując w zadanych godzinach (np. nocnych) poziom mocy akustycznej urządzenia. Odbywa się to oczywiście kosztem efektywności energetycznej systemu, ale w miejscach z punktu widzenia akustyki krytycznych jest to cecha nie do przecenienia.

 

Analiza TCO

Wszystkie powyżej opisane elementy i cechy składają się na innowacyjność szafy PDX. Należy jednak pamiętać, że produkt sam w sobie, nawet najbardziej doskonały, nie będzie użyteczny jeśli nie będzie spełniał potrzeb biznesowych przyszłych użytkowników. Tu dochodzimy do punktu, w którym świat techniki ściera się ze światem biznesu. Brutalna prawda jest taka, że klimatyzacja precyzyjna w CPD jest złem koniecznym, jest niezbędnym kosztem, który dana firma musi ponieść by jej systemy informatyczne pracowały poprawnie, bezpiecznie i nieprzerwanie.

Stąd od wielu już lat krytycznym punktem w podejmowaniu decyzji jakie rozwiązanie wybrać jest analiza TCO (całkowitego kosztu posiadania systemu). Porównując stare szafy freonowe do nowoczesnego sytemu wody lodowej opartego o szafy PCW i agregaty wody lodowej HPC, wyniki analizy były miażdżące dla urządzeń freonowych. Szafa PDX zmienia ten stan rzeczy, jest ona wystarczająco efektywna energetycznie by w większości małych i średnich aplikacji do 400 kW przesunąć czas zwrotu z inwestycji w wodę lodową z poniżej 18 miesięcy do kilku lat. Z finansowego punktu widzenia kilka lat jest nawet akceptowalne, ale technologia IT zmienia się niezmiernie szybko, a razem z nią dedykowane jej systemy klimatyzacyjne. Oczekiwania użytkowników co do czasu zwrotu z inwestycji również rosną.

 

Podsumowanie

Rozwiązania freonowe w oparciu o szafę PDX przeżywają renesans. Szafa jest niezwykle efektywna energetycznie, ma szereg elementów poprawiających jakość jej pracy i użytkowania. Współpracuje z systemem zabudowy zimnego lub ciepłego korytarza Liebert SmartAisle™ oraz pracuje na znacznie przewyższającej 30°C temperaturze powietrza powrotnego. Stumetrowe instalacje freonowe oraz indywidualnie sterowane skraplacze umożliwiające wysoką jakość kontroli emisji hałasu do środowiska przy jednoczesnej wysokiej efektywności energetycznej sprawiają, że PDX jest szafą unikalną. Jest również obecnie jedyną szafą na rynku posiadającą certyfikat Eurovent.

 

Bartosz BIERNACKI
Dyrektor Sprzedaży ds. Thermal Management
Emerson Network Power

 

2014-04-42-2Emerson Network Power Sp. z o.o.
ul. Szturmowa 2A UBC II,
02-678 Warszawa
tel.: +48 22 458 92 60
fax: +48 22 458 92 61
e-mail: Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.
www.eu.emersonnetworkpower.com

 

 

PODOBNE ARTYKUŁY:

Reklama

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

  • Pompy ciepła 2018

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2017

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2018

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

  • Pompy ciepła 2017

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2015

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2016

  • Pompy ciepła 2014

Reklama

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.