Výber výmenníka tepla CDU: Aké údaje by mali kupujúci poskytnúť pred požiadaním o cenovú ponuku?

Ako sa kvapalinové chladenie stáva čoraz dôležitejším v dátových centrách s umelou inteligenciou a vysokovýkonných výpočtových zariadeniach (HPC), jednotky na distribúciu chladiva (CDU) zohrávajú zásadnú úlohu pri riadení prenosu tepla medzi chladiacou sieťou IT a infraštruktúrou chladenia zariadení.

V strede mnohých jednotiek CDU kvapalina-kvapalina je doskový výmenník tepla, ktorý prenáša teplo medzi dvoma samostatnými okruhmi chladiacej kvapaliny.

Výber výmenníka tepla CDU však nie je taký jednoduchý ako špecifikácia chladiaceho výkonu v kilowattoch.

Dodávateľ môže dostať požiadavku na výmenník tepla s výkonom 300 kW alebo 500 kW, ale bez informácií o teplotách tekutín, prietokoch, prípustných tlakových spádoch a vlastnostiach chladiacej kvapaliny tieto údaje nestačia na presný výber zariadenia.

Rovnaký nominálny chladiaci výkon môže vyžadovať podstatne odlišné konfigurácie výmenníka tepla v závislosti od tepelných a hydraulických podmienok.

Pri aplikáciách chladenia dátových centier môže nesprávne zvolený výmenník ovplyvniť teplotu prívodu chladiacej kvapaliny, zvýšiť požiadavky na čerpanie, spôsobiť problémy s kompatibilitou alebo skomplikovať údržbu.

Kompletná žiadosť o cenovú ponuku (RFQ) by mala popisovať nielen množstvo tepla, ktoré sa musí odobrať, ale aj prevádzkové podmienky na oboch stranách výmenníka tepla.

Táto príručka vysvetľuje, aké informácie by mali poskytnúť výrobcovia CDU, systémoví integrátori, inžinieri dátových centier a obstarávacie tímy predtým, ako požiadajú o cenovú ponuku výmenníka tepla.

1. Čo robí tepelný výmenník vo vnútri CDU?

1.1 Pochopenie vodného systému zariadenia a technologického chladiaceho systému

V konvenčnom CDU kvapalina-kvapalina oddeľuje výmenník tepla dva systémy cirkulujúcej kvapaliny.

Facility Water System (FWS) dodáva chladiacu kvapalinu z chladiacej infraštruktúry budovy alebo dátového centra.

Technologický chladiaci systém (TCS) cirkuluje chladivo cez chladiacu sieť IT zariadení vrátane chladiacich platní, rozdeľovačov a súvisiaceho potrubia.

Chladiaca kvapalina TCS absorbuje teplo generované procesormi, urýchľovačmi a inými kvapalinami chladenými zariadeniami.

Potom sa vracia do CDU, kde výmenník tepla odovzdáva toto teplo do chladiaceho okruhu zariadenia.

Za normálnych prevádzkových podmienok zostávajú obe kvapaliny oddelené teplovýmennými plochami.

Toto oddelenie umožňuje, aby zariadenie a chladiace slučky IT používali rôzne prevádzkové tlaky, chemické zloženie tekutín, filtračné usporiadanie a riadenie teploty.

1.2 Rozdiel medzi výmenníkom tepla CDU a CDU

Kompletný CDU je systém rozvodu chladenia a riadenia.

V závislosti od jeho dizajnu môže zahŕňať:

• Výmenník tepla kvapalina-kvapalina

• Obehové čerpadlá

• Regulačné ventily

• Snímače teploty a tlaku

• Zariadenia na meranie prietoku

• Filtračné zariadenie

• Expanzné komponenty alebo komponenty na riadenie tekutín

• Detekcia úniku

• Ovládače a komunikačné rozhrania

Výmenník tepla CDU je tepelný komponent zodpovedný za prenos tepla medzi okruhmi FWS a TCS.

Nevykonáva nezávisle všetky funkcie kompletnej CDU.

Toto rozlíšenie je obzvlášť dôležité pri vyžiadaní cenových ponúk.

Dodávateľ výmenníka tepla môže ponúknuť samostatný doskový výmenník tepla, zatiaľ čo výrobca CDU môže uviesť integrovaný systém obsahujúci čerpadlá, ovládacie prvky, filtre a iné vybavenie.

Kupujúci by mali jasne špecifikovať, ktorý produkt je požadovaný.

1.3 Prečo si výber výmenníka tepla CDU vyžaduje podrobnejšie údaje

Výkon výmenníka tepla CDU závisí od niekoľkých vzájomne sa ovplyvňujúcich premenných.

Patria sem chladiaca prevádzka, vstupné teploty, požadované výstupné teploty, prietoky tekutiny, vlastnosti prenosu tepla a prípustný pokles tlaku.

Napríklad výmenník tepla pracujúci s veľkým teplotným rozdielom medzi horúcim a studeným okruhom má vo všeobecnosti väčšiu dostupnú tepelnú hnaciu silu ako výmenník pracujúci pri veľmi blízkom teplotnom prístupe.

Konštrukcia s blízkym prístupom môže vyžadovať dodatočnú plochu na prenos tepla alebo inú konfiguráciu dosky.

Podobne môže povolený pokles tlaku silne ovplyvniť zvolenú geometriu dosky a usporiadanie kanálov.

Preto by sa rozhodnutia o nákupe mali zakladať na skutočnej aplikácii a nie na samotnej nominálnej kapacite výmenníka tepla.

2. Základné technické údaje, ktoré musia kupujúci poskytnúť

2.1 Požadovaný chladiaci výkon v kW

Prvou požiadavkou je tepelná záťaž.

Predstavuje množstvo tepla, ktoré musí výmenník odovzdať z chladiacej slučky technológie do chladiacej slučky objektu.

Chladiaci výkon by mal byť vyjadrený v kW alebo MW.

Kupujúci by mali rozlišovať medzi:

• Maximálna konštrukčná tepelná záťaž

• Normálna prevádzková tepelná záťaž

• Minimálne očakávané prevádzkové zaťaženie

• Plánovaný budúci dopyt po chladení

Napríklad existujúca inštalácia kvapalinového chladenia môže vyžadovať 300 kW, zatiaľ čo plánované rozšírenie môže túto požiadavku zvýšiť.

Budúca kapacita by sa však mala oznamovať ako samostatný návrhový scenár a nie automaticky pridávať ako ľubovoľné percento.

2.1.1 Prečo nominálne hodnoty kW nestačia

Chladiaci výkon publikovaný výrobcom je založený na špecifikovaných skúšobných alebo menovitých prevádzkových podmienkach.

Ak sa zmení teplota tekutiny alebo prietok, môže sa meniť aj dosiahnuteľná chladiaca kapacita.

Preto v rámci rovnakej aplikácie centrálnej klimatizačnej jednotky (CDU) nemusia dva výmenníky tepla s rovnakou nominálnou kapacitou (kW) fungovať úplne rovnako.

2.1.1.1 Tepelná prevádzka vs. elektrická energia

Tepelná záťaž priradená centrálnej dátovej jednotke (CDU) by mala predstavovať teplo, ktoré sa musí odviesť cez slučku chladenia kvapaliny.

Nemalo by sa automaticky porovnávať s celkovou spotrebou energie celého dátového centra.

Časť tepla môže byť rozptýlená chladením vzduchom alebo inými systémami.

Konštruktéri musia určiť skutočné zaťaženie prenesené do CDU vrátane všetkých použiteľných prídavných tepelných vstupov.

2.2 Vstupné a výstupné teploty FWS a TCS

Jednou z najdôležitejších častí výmenníka tepla CDU RFQ je teplotný rozvrh.

Kupujúci by mali poskytnúť štyri teploty:

Napríklad:

• Vstup TCS: 42 °C

• Výstup TCS: 37 °C

• Vstup FWS: 30°C

• Výstup FWS: 35°C

Tento teplotný harmonogram umožňuje dodávateľovi vyhodnotiť požadovaný prenos tepla a hnaciu silu teploty.

Je dôležité jasne určiť smer prúdenia.

Pojmy vstup a výstup by sa mali vzťahovať na pripojenia výmenníka tepla, nie jednoznačne na širší systém dátového centra.

2.3 Rýchlosti prietoku tekutín na oboch stranách

Prietok je ďalšou podstatnou špecifikáciou.

Dodávateľ potrebuje samostatné projektované prietoky pre okruhy FWS a TCS.

Môžu byť vyjadrené v:

• L/min

• m³/h

• kg/s

Prietoky na oboch stranách nemusia byť nevyhnutne rovnaké.

Rozdiely môžu vyplynúť z vlastností kvapaliny, teplotných zmien a systémových požiadaviek.

Napríklad glykolová zmes môže vyžadovať inú prietokovú rýchlosť ako voda, aby preniesla rovnakú tepelnú záťaž v rovnakom teplotnom intervale.

Súvisiace vysvetlenie toho, ako nerovnomerný prietok ovplyvňuje výber výmenníka, pozri Ako nerovnaké prietoky ovplyvňujú výber doskového výmenníka tepla.

2.3.1 Podmienky normálneho, minimálneho a maximálneho prietoku

Systémy chladenia dátových centier môžu mať premenlivé podmienky zaťaženia.

Dodávateľ by preto mal vedieť, či je špecifikovaný prietok konštantný alebo premenlivý.

V prípade potreby uveďte:

• Minimálny prevádzkový prietok

• Normálny prevádzkový prietok

• Maximálny prevádzkový prietok

• Očakávaný rozsah ovládania

Tieto hodnoty pomáhajú určiť, či môže vybraný výmenník fungovať prijateľne v rámci zamýšľaného rozsahu zaťaženia.

2.4 Typ a koncentrácia chladiacej kvapaliny

Kvapalina na každej strane musí byť identifikovaná.

Príklady zahŕňajú:

• Upravená voda

• Inhibované zmesi vody a glykolu

• Iné schválené teplonosné kvapaliny

Ak sa používa glykol, špecifikujte typ, koncentráciu, základ koncentrácie a príslušné vlastnosti kvapaliny.

Etylénglykol a propylénglykol nie sú zameniteľné pre hydraulické a tepelné výpočty.

Podobne, rôzne balenia inhibítorov môžu predstavovať rôzne požiadavky na kompatibilitu materiálu.

2.4.1 Prečo vlastnosti kvapaliny ovplyvňujú veľkosť výmenníka tepla

Hustota kvapaliny, merná tepelná kapacita, viskozita a tepelná vodivosť ovplyvňujú tepelný a hydraulický výkon.

Pre jednofázové kvapaliny je bežný vzťah tepelnej záťaže:

Q = m x Cp x AT

kde:

• Q = rýchlosť prenosu tepla (kW)

• m = hmotnostný prietok (kg/s)

• Cp = merná tepelná kapacita (kJ/kg·K)

• ΔT = zmena teploty kvapaliny (K)

Použitie nesprávnej vlastnosti tekutiny môže viesť k nepresnému výpočtu prietoku alebo kapacity.

2.4.1.1 Výpočty na vodnej báze vs. na báze glykolu

Výmenníky tepla vybrané na základe charakteristík vody nemusia dosiahnuť očakávaný tepelný výkon, ak sa používajú so zmesami etylénglykolu.

Koncentrácia etylénglykolu ovplyvňuje kapacitu prenosu tepla aj pokles tlaku.

Dodávatelia by preto mali vypočítať výkon na základe skutočného zloženia chladiacej kvapaliny určenej na použitie.

2.5 Prevádzkový tlak, návrhový tlak a povolený pokles tlaku

Údaje súvisiace s tlakom by sa mali poskytovať oddelene pre oba okruhy kvapaliny.

Dôležité sú najmä tri parametre.

Prevádzkový tlak: Očakávaný tlak počas normálnej prevádzky systému.

Návrhový tlak: Limit tlaku špecifikovaný pre mechanickú konštrukciu zariadenia s ohľadom na príslušné požiadavky.

Prípustná tlaková strata: Maximálna povolená tlaková strata vo výmenníku tepla pri špecifikovaných podmienkach prietoku.

Tieto nie sú zameniteľné.

Výmenník tepla môže mať primeraný mechanický tlak, ale stále vytvára nadmerný hydraulický odpor.

Kupujúci by mali tiež zverejniť príslušné prechodné tlaky, podmienky rozdielového tlaku alebo scenáre izolácie.

2.6 Požiadavky na kvalitu a filtráciu kvapaliny

Čistota chladiacej kvapaliny výrazne ovplyvňuje dlhodobý výkon CDU.

Častice, vedľajšie produkty korózie, usadeniny a biologické nečistoty môžu upchať kanály výmenníka tepla alebo ovplyvniť komponenty chladenia IT.

Požiadavky na kvalitu vody sa môžu medzi vodnými okruhmi zariadenia a okruhmi technického chladenia líšiť.

Kupujúci by mali poskytnúť dostupné informácie o:

• Úprava vody

• pH a vodivosť

• Inhibítory korózie

• Relevantné rozpustené zložky

• Suspendované častice

• Špecifikácie filtrácie

• Očakávané podmienky znečistenia

Ak podrobný chemický vzorec vody ešte nie je k dispozícii, vo RFQ by sa to malo identifikovať ako informácia vyžadujúca potvrdenie.

Geometria doskového kanála a usporiadanie filtrácie by sa mali hodnotiť spoločne.

2.7 Mechanické a inštalačné požiadavky

Aj keď výmenník spĺňa tepelné požiadavky, musí sa fyzicky zmestiť do zamýšľaného usporiadania CDU.

Medzi dôležité údaje patria:

• Maximálna dĺžka, šírka a výška

• Preferovaná montážna orientácia

• Veľkosť a typ pripojenia

• Poloha pripojenia

• Povolenie na inštaláciu a údržbu

• Maximálna prípustná hmotnosť

• Požadované odvodňovacie alebo vetracie zariadenia

Pre jednotky CDU v stojane môžu byť obzvlášť dôležité kompaktné rozmery.

Jednotky CDU v rade alebo na podlahe môžu poskytnúť väčší priestor pre vybavenie, ale zásadný zostáva prístup k údržbe a usporiadanie potrubí.

3. Prečo pri výbere výmenníka tepla CDU záleží na teplote

3.1 Čo je prístupová teplota výmenníka tepla CDU?

V konvenčnom CDU typu kvapalina-kvapalina je teplota priblíženia často definovaná ako rozdiel medzi chladenou teplotou prívodu TCS a vstupnou teplotou prívodu FWS.

Pre teplotnú konvenciu použitú v tomto článku:

Teplota pri približovaní CDU = výstupná teplota TCS – vstupná teplota FWS

Napríklad:

Výstupná teplota TCS = 37 °C

Vstupná teplota FWS = 30°C

Teplota priblíženia = 7 K

Menší prístup znamená, že teplota prívodu chladenia technológie je bližšie k teplote prívodu chladenia zariadenia.

Dosiahnutie menšieho prístupu však vo všeobecnosti vyžaduje väčšiu schopnosť prenosu tepla za inak porovnateľných prevádzkových podmienok.

3.2 Ako prístup teploty ovplyvňuje veľkosť výmenníka

Prenos tepla závisí od teplotného rozdielu medzi týmito dvoma kvapalinami.

Zjednodušená rovnica je:

Q = U × A × LMTD

kde:

• Q = povinnosť prenosu tepla

• U = Celkový súčiniteľ prestupu tepla

• A = plocha povrchu prenosu tepla

• LMTD = Log priemerný teplotný rozdiel

Pre vhodné jednopriechodové protiprúdové usporiadanie môžu byť koncové teplotné rozdiely vyjadrené ako:

ΔT1 = Vstup TCS − Výstup FWS

ΔT2 = Výstup TCS − Vstup FWS

Tieto koncové rozdiely sa používajú na výpočet LMTD.

Menšia dostupná teplotná hnacia sila vo všeobecnosti vyžaduje väčšiu plochu prenosu tepla, zlepšené koeficienty prenosu tepla alebo oboje.

Presný výsledok však závisí od geometrie dosky a podmienok tekutiny.

3.2.1 Teplota priblíženia nie je rovnaká ako pokles teploty kvapaliny

Slučka TCS s teplotným spádom 5 K nemusí mať nevyhnutne nábehovú teplotu 5 K.

Pokles teploty TCS porovnáva vstupnú a výstupnú teplotu TCS.

Teplota priblíženia porovnáva výstup TCS so vstupom FWS.

Obe hodnoty musia byť špecifikované správne.

3.2.1.1 Prečo môžu mať dve kotácie CDU rozdielne ceny

Predpokladajme, že existujú dva kandidátske výmenníky tepla, ktoré vyžadujú rovnakú chladiacu kapacitu.

Jeden musí pracovať pri relatívne veľkom teplotnom rozdiele, zatiaľ čo druhý musí dosahovať menší teplotný rozdiel.

Splnenie požiadavky na menší teplotný rozdiel môže vyžadovať väčší zväzok dosiek, iný dizajn kanála alebo nižší hydraulický odpor v konkrétnom prevádzkovom bode.

Výsledné náklady na vybavenie sa môžu výrazne líšiť.

To je dôvod, prečo by dodávatelia nemali zakladať svoje ponuky len na chladiacej kapacite.

3.3 Zabránenie kondenzácii a teplota prívodu chladiacej kvapaliny

Kvapalinové chladiace systémy vo vnútri dátových centier musia počítať s rizikom kondenzácie.

Ak teplota exponovaných chladiacich plôch klesne pod rosný bod okolitého vzduchu, môže dôjsť ku kondenzácii.

Stratégia riadenia CDU by mala udržiavať vhodné teploty chladiacej kvapaliny a podporovať akúkoľvek požadovanú izoláciu alebo ochranu pred kondenzáciou.

Povolená teplota prívodu TCS musí byť stanovená na základe skutočných požiadaviek na IT vybavenie a podmienok prostredia.

Dodávateľ výmenníka by nemal nezávisle predpokladať, že najnižšia dosiahnuteľná teplota chladiacej kvapaliny je najlepším prevádzkovým cieľom.

4. Tesnené vs. spájkované doskové výmenníky tepla pre aplikácie CDU

Doskové výmenníky tepla sa bežne používajú na chladenie kvapalina-kvapalina, pretože ponúkajú kompaktný povrch na prenos tepla a konfigurovateľný tepelný výkon.

Dva dôležité typy sú doskové výmenníky tepla s tesnením a spájkované doskové výmenníky tepla.

Vybraný konkrétny typ závisí od kapacity, kompatibility tekutín, dostupného priestoru, požiadaviek na čistenie a konštrukcie systému.

4.1 Doskové výmenníky tepla s tesnením

Tesnený doskový tepelný výmenník obsahuje stoh vlnitých dosiek držaných v skrutkovanom ráme.

Tesnenia oddeľujú dva okruhy tekutín a vedú tok cez príslušné kanály.

Medzi potenciálne výhody patrí:

• Prístup na kontrolu a čistenie

• Vymeniteľné tesnenia a platne

• Flexibilné konfigurácie dosiek

• Vhodnosť pre mnohé úlohy chladenia kvapalina-kvapalina

Vo vhodných roztiahnuteľných dizajnoch môžu byť balíky dosiek modifikované tak, aby vyhovovali meniacim sa požiadavkám.

Utesnená konštrukcia však vyžaduje vhodný výber tesniaceho materiálu a plánovanie údržby.

Dostupné konfigurácie nájdete v prieskume Aidear doskové výmenníky tepla s tesnením.

4.2 Spájkované doskové výmenníky tepla

Spájkované doskové výmenníky tepla používajú trvalo spojené vlnité dosky na vytvorenie kompaktných prietokových kanálov.

Ich konštrukcia môže byť atraktívna, keď je priestor na inštaláciu obmedzený a prevádzkové kvapaliny sú dostatočne čisté a chemicky kompatibilné.

Medzi potenciálne výhody patrí:

• Kompaktná konštrukcia

• Vysoká hustota povrchu prenosu tepla

• Žiadne bežné elastomérové ​​tesnenia s doskami

• Vhodnosť pre vybrané integrované dizajny CDU

Spájkované výmenníky sa však bežne nedajú otvoriť na priame mechanické čistenie.

Materiál dosky, spájkovací materiál a chémia tekutín sa preto musia starostlivo vyhodnotiť.

recenzia Aidear spájkované doskové výmenníky tepla pre dostupné možnosti produktov.

4.3 Porovnanie výberu výmenníka tepla CDU

Ani jeden typ výmenníka nie je univerzálne lepší pre aplikácie CDU.

4.4 Výber na základe údržby a kvality vody

Ak má okruh zariadenia neistú kvalitu vody alebo väčšie riziko znečistenia, dôležitým faktorom výberu sa môže stať použiteľnosť.

Utesnený výmenník môže byť výhodou, keď je potrebná vnútorná kontrola a mechanické čistenie.

Pre čistý a chemicky kompatibilný okruh môže byť kompaktnou alternatívou spájkovaný výmenník.

Požiadavky na čistenie by sa mali zvážiť v štádiu projektovania, nielen po výskyte znečistenia.

Ďalšie pokyny nájdete v časti Ako naplánovať čistenie CIP pre doskový výmenník tepla.

5. Spracovaný príklad: Príprava 300 kW výmenníka tepla CDU RFQ

5.1 Definujte hypotetické prevádzkové podmienky

Zvážte CDU kvapalina-kvapalina navrhnutá na prenos 300 kW tepla.

Na ilustráciu sú uvedené nasledujúce údaje:

Toto sú hypotetické podmienky a nie sú overenými údajmi o výkonnosti produktu Aidear.

5.2 Vypočítajte približný prietok vody

Pri použití približnej špecifickej tepelnej kapacity vody 4,18 kJ/kg·K:

Hmotnostný prietok = Q ÷ (Cp × ΔT)

Hmotnostný prietok = 300 ÷ (4,18 × 5)

Hmotnostný prietok ≈ 14,35 kg/s

Za predpokladu hustoty vody približne 1 000 kg/m³ to zodpovedá približne 51,7 m³/h.

Pretože zmena teploty je 5 K na oboch stranách a vlastnosti vody sú približne rovnaké, oba okruhy majú v tomto príklade približne rovnaký vypočítaný hmotnostný prietok.

Výpočty skutočného prietoku by mali používať vlastnosti tekutín pri príslušných teplotách.

5.3 Overte hnaciu silu teploty

Požadovaná približovacia teplota je:

37 °C − 30 °C = 7 K

Rozdiely svoriek pre ideálne protiprúdové usporiadanie sú:

AT1 = 42 °C − 35 °C = 7 K

AT2 = 37 °C − 30 °C = 7 K

Pretože oba terminálové rozdiely sú v tomto ilustračnom prípade rovnaké, zodpovedajúca LMTD je 7 K.

Tento výpočet však nestanovuje požadované rozmery výmenníka.

Dodávateľ musí aj tak vyhodnotiť celkové koeficienty prestupu tepla, konfiguráciu kanálov, pokles tlaku, prípustné množstvo znečistenia a skutočné vlastnosti kvapaliny.

5.4 Identifikujte chýbajúce informácie o RFQ

Hoci tepelné údaje sú dostatočné na predbežné vyhodnotenie, niekoľko dôležitých parametrov zostáva neznámych.

Patria sem:

• Prípustný pokles tlaku na strane FWS

• Prípustný pokles tlaku na strane TCS

• Maximálny prevádzkový tlak

• Požadovaný konštrukčný tlak

• Chémia vody

• Špecifikácie filtrácie

• Preferované dosky a tesniace materiály

• Veľkosti pripojenia

• Maximálne rozmery zariadenia

• Požadovaná dokumentácia a certifikácia

5.4.1 Prečo na týchto chýbajúcich detailoch záleží

Dodávateľ môže byť schopný odhadnúť predbežnú veľkosť výmenníka zo známych tepelných podmienok.

Konečný výber sa však môže zmeniť, keď budú poskytnuté limity poklesu tlaku, materiály a požiadavky na inštaláciu.

5.4.1.1 Čo by mala jasne uvádzať predbežná cenová ponuka

Ak kľúčové parametre ešte neboli stanovené, predbežná ponuka by mala jasne uvádzať použité predpoklady.

Napríklad by sa malo rozlišovať medzi potvrdenými požiadavkami kupujúceho a predbežnými hodnotami vybranými na predbežné výpočty.

Predpokladané limity poklesu tlaku alebo zloženie tekutín by sa bez ďalšieho objasnenia nemali automaticky stať garantovanými konštrukčnými požiadavkami.

6. Vyplňte kontrolný zoznam RFQ výmenníka tepla CDU

Dobre pripravená RFQ by mala prezentovať požadované informácie v konzistentnom formáte.

Nasledujúci kontrolný zoznam môžu použiť inžinieri dátových centier, výrobcovia CDU a obstarávacie tímy.

6.1 Kontrolný zoznam tepelných a hydraulických údajov

Dodatočné informácie na úrovni projektu by mali zahŕňať:

• Požadovaný výkon chladenia v kW

• Minimálne a maximálne tepelné zaťaženie

• Požadovaná teplota priblíženia, ak je špecifikovaná

• Maximálne prípustné rozmery výmenníka

• Orientácia inštalácie

• Veľkosti a štandardy pripojenia

• Predpokladaná prevádzková doba

• Požiadavky na údržbu

• Akékoľvek požadované výkonnostné rozpätie alebo scenár budúceho rozšírenia

6.2 Mechanické a obchodné požiadavky

Okrem technických údajov by kupujúci mali poskytnúť:

• Množstvo zariadenia

• Preferovaný typ výmenníka, ak je známy

• Usporiadanie pripojenia

• Požiadavky na materiál dosky

• Požiadavky na materiál na tesnenie alebo spájkovanie

• Použiteľné konštrukčné a kontrolné normy

• Požiadavky na dokumentáciu tlakovej skúšky a skúšky tesnosti

• Požiadavky na výkres a výpočet-dokument

• Miesto doručenia

• Požadovaný harmonogram doručenia

• Požiadavky na balenie alebo prepravu

Tieto detaily umožňujú dodávateľovi pripraviť úplnejší technický a obchodný návrh.

6.3 Šablóna RFQ výmenníka tepla CDU pripravená na použitie

Nasledujúcu šablónu je možné skopírovať do e-mailu s dopytom alebo do technickej špecifikácie.

6.3.1 Informácie o projekte

Názov projektu: [Názov projektu]

Použitie: Liquid-to-Liquid CDU / Data Center Direct Liquid Cooling

Požadovaný produkt: Samostatný výmenník tepla / Kompletná jednotka CDU / bude potvrdené

Požadovaný chladiaci výkon: [kW]

Rozsah prevádzkového zaťaženia: [od minima do maximálneho kW]

Množstvo: [Jednotky]

Typ inštalácie: In-Rack / In-Row / Stojaci na podlahe / Iný

6.3.2 Vodný systém zariadenia (FWS)

Typ kvapaliny: [voda / zmes glykolu / iné]

Koncentrácia glykolu: [V prípade potreby]

Vstupná teplota: [°C]

Požadovaná výstupná teplota: [°C]

Prietok: [l/min alebo m³/h]

Prevádzkový tlak: [bar]

Konštrukčný tlak: [bar]

Maximálny povolený pokles tlaku vo výmenníku tepla: [kPa]

Kvalita vody / Filtrácia: [Špecifikácia]

6.3.3 Technológia chladiaceho systému (TCS)

Typ kvapaliny: [upravená voda / roztok inhibovaného glykolu / iné]

Koncentrácia glykolu: [V prípade potreby]

Vstupná teplota: [°C]

Požadovaná výstupná teplota: [°C]

Prietok: [l/min alebo m³/h]

Prevádzkový tlak: [bar]

Konštrukčný tlak: [bar]

Maximálny povolený pokles tlaku vo výmenníku tepla: [kPa]

Kvalita chladiacej kvapaliny / Filtrácia: [Špecifikácia]

6.3.3.1 Ďalšie požiadavky na konečný výber

Požadovaná približovacia teplota: [K, ak je špecifikovaná]

Preferovaný typ výmenníka tepla: [Utesnený / Spájkovaný / otvorený na odporúčanie]

Materiál taniera: [Uveďte alebo vyžiadajte odporúčanie]

Tesniaci/spájkovací materiál: [Uveďte alebo vyžiadajte odporúčanie]

Veľkosť a štandard pripojenia: [Uveďte]

Maximálne rozmery: [D × Š × V]

Požadované technické dokumenty: [Uveďte]

Použiteľné normy: [Uveďte]

Cieľ doručenia: [krajina / mesto]

Ďalšie poznámky: [Požiadavky špecifické pre projekt]

Pred dokončením návrhu by mal dodávateľ potvrdiť chýbajúce hodnoty.

7. Bežné chyby pri žiadaní cenovej ponuky výmenníka tepla CDU

7.1 Poskytovanie iba chladiacej kapacity

Požiadavka na 500 kW výmenník tepla bez teplôt alebo prietokov je neúplná.

Samotná prevádzka chladenia neurčuje požadované usporiadanie dosiek alebo oblasť prenosu tepla.

7.2 Mätúce teploty FWS a TCS

Nesprávna identifikácia dvoch kvapalinových okruhov môže spôsobiť neplatný teplotný plán.

Každá teplota by mala byť označená podľa skutočného zapojenia výmenníka tepla.

7.3 Ignorovanie poklesu tlaku

Tepelne vhodný výmenník môže byť stále nevhodný, ak tlaková strata prekročí dostupný systémový rozdiel tlakov.

Oba okruhy vyžadujú samostatné limity poklesu tlaku.

7.4 Za predpokladu, že všetka chladiaca voda má rovnakú kvalitu

Voda v prevádzke a chladiaca kvapalina na strane IT môžu vyžadovať odlišné chemické a filtračné špecifikácie.

Kompatibilita materiálu a kontrola kontaminácie by sa mali preveriť pre oba okruhy.

7.5 Výber najmenšieho výmenníka bez kontroly údržby

Kompaktná jednotka môže spĺňať požiadavky na inštaláciu, ale spôsobuje problémy s čistením alebo výmenou.

Kupujúci by mali zhodnotiť požiadavky na údržbu, ako aj stopu zariadenia.

7.6 Spracovanie cenovej ponuky výmenníka tepla ako kompletnej špecifikácie CDU

Cenová ponuka výmenníka tepla automaticky nezahŕňa čerpadlá, ovládacie prvky, filtráciu, detekciu netesností alebo redundanciu.

Kupujúci by mal jasne definovať rozsah dodávky a hranice zodpovednosti dodávateľa.

8. Čo by mali kupujúci očakávať od dodávateľa výmenníkov tepla?

8.1 Potvrdenie tepelného výkonu

Technicky úplný návrh by mal jasne špecifikovať kritériá, na ktorých je výber založený.

Tieto kritériá by mali zahŕňať chladiacu kapacitu, teplotu tekutiny, prietok a vlastnosti použiteľnej tekutiny.

V prípade potreby by mal dodávateľ poskytnúť súhrn tepelného návrhu.

8.2 Údaje o hydraulickom výkone

Cenová ponuka by mala uvádzať vypočítaný pokles tlaku na každej strane pri špecifikovaných prevádzkových podmienkach.

Pre projekty s premenlivým prietokom môžu byť potrebné ďalšie prevádzkové body.

8.3 Mechanické a materiálové špecifikácie

Dodávateľ by mal identifikovať:

• Typ výmenníka tepla

• Hlavné stavebné materiály

• Hodnoty tlaku a teploty

• Rozmery pripojenia

• Celkové rozmery a hmotnosť

• Príslušné obmedzenia kompatibility materiálov

Pre utesnené výmenníky by sa mali špecifikovať aj tesniace materiály a opatrenia na údržbu.

Pri spájkovaných výmenníkoch si doska a spájkovacie materiály vyžadujú osobitnú pozornosť.

8.4 Kontrola, testovanie a dokumentácia

Požadované kontrolné a certifikačné dokumenty by mali byť potvrdené počas fázy cenovej ponuky.

Potenciálna dokumentácia môže zahŕňať:

• Výkresy všeobecného usporiadania

• Údaje o tepelnom a hydraulickom výbere

• Informácie o materiáli

• Záznamy o skúške tlaku alebo tesnosti

• Príslušná dokumentácia kontroly

Nie každý projekt vyžaduje rovnaký rozsah certifikácie alebo testovania.

Konečné požiadavky by mali odrážať cieľový trh, aplikáciu, platné predpisy a špecifikácie kupujúceho.

8.5 Objasniť technický rozsah dodávky

Od dodávateľa výmenníka tepla by sa nemalo predpokladať, že poskytuje záruky výkonu CDU na úrovni systému, pokiaľ tieto povinnosti nie sú výslovne zahrnuté v zmluve.

Integrátor CDU zostáva zodpovedný za overenie celého systému vrátane čerpadiel, ovládacích prvkov, snímačov, potrubí a prevádzkových bezpečnostných opatrení.

Jasné rozdelenie zodpovedností pomáha predchádzať technickým a obchodným nedorozumeniam.

9. Často kladené otázky o výbere výmenníka tepla CDU

9.1 Aké informácie sú najdôležitejšie pre cenovú ponuku výmenníka tepla CDU?

Najdôležitejšou počiatočnou informáciou je chladiaci výkon, typy kvapalín FWS a TCS, štyri vstupné a výstupné teploty, obidva prietoky a povolený pokles tlaku na každej strane.

Pre konečný výber sú potrebné aj tlakové hodnotenia, kvalita vody, materiály a inštalačné obmedzenia.

9.2 Môžem požiadať o cenovú ponuku výmenníka tepla CDU iba s kW a prietokom?

Dodávateľ môže byť schopný prediskutovať predbežné možnosti, ale informácie sú nedostatočné na spoľahlivý konečný výber.

Musia byť stanovené aj teplotné plány kvapaliny a iné prevádzkové limity.

9.3 Je spájkovaný doskový výmenník tepla vhodný pre CDU?

Áno, spájkované doskové výmenníky tepla možno použiť vo vhodných prevedeniach kvapalina-kvapalina CDU.

Ich vhodnosť však závisí od kapacity, kompatibility tekutín, filtrácie, tlakových limitov a požiadaviek na údržbu.

Špecifický model musí byť overený pre zamýšľanú aplikáciu.

9.4 Je doskový výmenník tepla s tesnením lepší pre veľké jednotky CDU?

Utesnené doskové výmenníky tepla môžu ponúkať výhody v aplikáciách vyžadujúcich prístupné čistenie, použiteľnosť alebo konfigurovateľné balíky dosiek.

Samotná veľkosť výmenníka však neurčuje správnu technológiu.

Kompaktné spájkované konštrukcie môžu byť tiež vhodné pre veľké chladiace úlohy, ak to dovoľujú špecifický produkt a prevádzkové podmienky.

9.5 Môžu mať FWS a TCS rôzne prietoky?

áno.

Požadovaný prietok na každej strane závisí od vlastností kvapaliny a príslušných zmien teploty.

Rozdielne prietoky nie sú vo svojej podstate problémom, pokiaľ je výmenník správne navrhnutý pre oba okruhy.

9.6 Znamená nižšia prístupová teplota vždy lepší výmenník tepla CDU?

Nie

Nižší prístup môže pomôcť dosiahnuť teplotu prívodu TCS bližšie k vstupnej teplote FWS.

Môže však vyžadovať väčšiu schopnosť prenosu tepla a môže ovplyvniť náklady na zariadenie a pokles tlaku.

Vhodný prístup by sa mal zvoliť na základe úplných požiadaviek na chladiaci systém.

9.7 Čo ak kupujúci nepozná požadovaný materiál dosky?

Kupujúci by mal poskytnúť kompletnú chémiu tekutín a prevádzkové podmienky.

Výrobca potom môže vyhodnotiť vhodné materiálové možnosti.

Je lepšie požiadať o odporúčanie materiálu, ako špecifikovať ľubovoľnú platňu alebo spájkovací materiál bez kontroly kompatibility.

10. Záver: Lepšia cenová ponuka výmenníka tepla CDU začína lepšími údajmi

Úspešný výber výmenníka tepla CDU vyžaduje viac ako len nominálny chladiaci výkon.

Správne zariadenie musí prenášať požadované teplo pri zachovaní vhodných teplôt chladiacej kvapaliny, prijateľného hydraulického odporu a dlhodobej materiálovej kompatibility.

V prípade aplikácií chladenia kvapalinou v dátových centrách by kupujúci mali poskytnúť úplné informácie o vodnom systéme zariadenia aj o systéme chladenia technológie.

Medzi najdôležitejšie údaje patria:

• Chladiaci výkon a rozsah prevádzkového zaťaženia

• Vstupné a výstupné teploty FWS a TCS

• Prietok na oboch stranách

• Zloženie chladiacej kvapaliny a vlastnosti kvapaliny

• Prevádzkové a návrhové tlaky

• Prípustné poklesy tlaku

• Požiadavky na kvalitu vody a filtráciu

• Materiály a mechanické obmedzenia

• Požiadavky na údržbu a dokumentáciu

Tieto parametre umožňujú dodávateľom hodnotiť výmenník tepla pomocou skutočných podmienok projektu namiesto spoliehania sa len na nominálnu kapacitu.

Čím jasnejšie sú definované prevádzkové požiadavky, tým ľahšie sa porovnávajú technicky vhodné návrhy výmenníkov tepla.

10.1 Preskúmajte riešenia doskových výmenníkov tepla s Aidear

Changzhou Aidear Refrigeration Technology Co., Ltd. dodáva riešenia doskových výmenníkov tepla pre priemyselné chladenie, HVAC, chladenie a iné aplikácie na prenos tepla.

V prípade integrátorov CDU a projektov chladenia dátových centier by mal byť výber doskového výmenníka tepla založený na požadovaných prevádzkových podmienkach a dostupných konfiguráciách produktov.

Aidear ponuky Utesnené doskové výmenníky tepla a Spájkované doskové výmenníky tepla , ktoré možno hodnotiť pre vhodné aplikácie chladenia kvapalina-kvapalina.

Špecifická materiálová kompatibilita, mechanické požiadavky a tepelné vlastnosti musia byť potvrdené pri technickom výbere.

10.2 Požiadať o vlastnú cenovú ponuku výmenníka tepla CDU

Získavate doskový výmenník tepla pre systém chladenia kvapalinou CDU alebo dátového centra?

Odoslať Aidear požadovanú chladiacu kapacitu, teplotné podmienky FWS a TCS, typy tekutín, prietoky, prípustné poklesy tlaku a obmedzenia zariadenia.

Náš tím môže posúdiť dodané požiadavky a prediskutovať vhodné možnosti doskových výmenníkov tepla, ktoré podliehajú technickému posúdeniu a dostupnosti produktu.

Požiadajte o vlastnú cenovú ponuku — podeľte sa o svoje požiadavky na chladenie CDU so spoločnosťou Aidear.