سیستم های TES آب سرد: مقایسه لایه بندی، یخ و آب سرد

سیستم‌های آب سرد ذخیره‌شده حرارتی (TES): مقایسه طبقه‌بندی شده، یخ و آب سرد

همه سیستم‌های ذخیره انرژی حرارتی یک مخزن بزرگ آب نیستند. خنک‌سازی مراکز داده می‌تواند از ذخیره‌سازی آب سرد طبقه‌بندی شده، ذخیره‌سازی یخ، یا سیستم آب سرد با ذخیره‌سازی جزئی استفاده کند و انتخاب آن مخزن، چیلر و فضای مورد نیاز را تغییر می‌دهد. این مقاله انواع سیستم‌ها را مقایسه می‌کند تا بتوانید قبل از تعیین اندازه مخزن، گزینه مناسب را انتخاب کنید.

سیستم‌های آب سرد TES برای مراکز داده به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: مخازن آب سرد طبقه‌بندی شده (بزرگ، ساده، ارزان در هر کیلووات ساعت)، ذخیره‌سازی یخ (فشرده، نیاز به دمای پایین‌تر و بالابری بیشتر چیلر) و سیستم‌های آب سرد با ذخیره‌سازی جزئی (مخزن کوچکتر، ساعات کاری بیشتر چیلر). آب طبقه‌بندی شده معمولاً پیش‌فرض مراکز داده است؛ یخ در مواردی که فضا محدود است و چیلر می‌تواند بالابری را تحمل کند، برتری دارد.

ذخیره‌سازی آب سرد TES طبقه‌بندی شده

یک مخزن طبقه‌بندی شده آب سرد را در لایه‌ها ذخیره می‌کند، سرد در پایین، گرم در بالا، که توسط یک ترموکلاین که توسط یک دیفیوزر حفظ می‌شود، جدا شده است. این سیستم ساده، ارزان در هر کیلووات ساعت ذخیره‌سازی است و از محدوده دمایی چیلر موجود استفاده می‌کند. مخزن آب فرآیند سرد ایتالیا ساردینیا (2025، 30,549 متر مکعب) یک مخزن بزرگ آب پوشش‌دار است که ما تحویل داده‌ایم، شواهد مشابه، نه یک پروژه مرکز داده.

• لایه‌ها از طریق دیفیوزر ترموکلاین.
• ارزان در هر کیلووات ساعت ذخیره شده.
• از محدوده چیلر موجود استفاده می‌کند.
• پیش‌فرض برای مراکز داده.

ذخیره‌سازی یخ

ذخیره‌سازی یخ یخ تولید و ذوب می‌کند و خنک‌کنندگی بسیار بیشتری در حجم ذخیره می‌کند اما نیاز به آب چیلر حدود 0 درجه سانتی‌گراد و بالابری اضافی دارد که باعث کاهش راندمان و کار کمپرسور می‌شود. این سیستم برای مکان‌هایی که زمین یا ارتفاع محدودیت است، نه انرژی، مناسب است. مخزن ذخیره‌سازی آب گرم ایتالیا (1,200 متر مکعب) که ما تحویل داده‌ایم یک مرجع ذخیره‌سازی حرارتی است، نه یخ و نه یک پروژه مرکز داده.

• چگالی بالا در هر حجم.
• نیاز به ~0 درجه سانتی‌گراد و بالابری اضافی.
• باعث کاهش راندمان چیلر می‌شود.
• در فضا برنده است، نه در انرژی.

ذخیره‌سازی جزئی در مقابل کامل

ذخیره‌سازی کامل در خارج از پیک کاملاً شارژ می‌شود و چیلرها در طول روز کم کار می‌کنند؛ ذخیره‌سازی جزئی چیلرها را با پیک کاهش یافته فعال نگه می‌دارد و مخزن را کوچک می‌کند. ذخیره‌سازی جزئی اغلب تعادل بهتری بین هزینه سرمایه و عملیاتی نسبت به هر دو حالت افراطی برقرار می‌کند.

• کامل: چیلرها فقط خارج از پیک.
• جزئی: پیک روزانه کاهش یافته.
• جزئی اغلب بهترین تعادل است.
• اندازه مخزن از استراتژی پیروی می‌کند.

خلاصه مقایسه

جدول سه مورد را بر اساس عواملی که برای مشخص‌کننده مرکز داده مهم هستند، مقایسه می‌کند.

• بر اساس چگالی، هزینه، بالابری مقایسه کنید.
• پیش‌فرض طبقه‌بندی شده؛ یخ برای فضا.
• ذخیره‌سازی جزئی هزینه را متعادل می‌کند.

مرزهای صادقانه در مراجع ما

ما هیچ سیستم TES مرکز داده در این کتابخانه نداریم. مخازن بزرگ پوشش‌دار و ذخیره‌سازی حرارتی ذکر شده (ایتالیا ساردینیا 30,549 متر مکعب، ایتالیا آب گرم 1,200 متر مکعب) تحویل‌های صنعتی مشابه هستند، نه پروژه‌های مرکز داده.

• هیچ TES مرکز داده در کتابخانه وجود ندارد.
• استنادات مشابه هستند، نه ادعاها.
• ساخت بزرگ طبقه‌بندی شده واقعی است.
• انتخاب سیستم نیاز به مشخصات شما دارد.

سوالات متداول

بهترین نوع TES برای مراکز داده کدام است؟

آب سرد طبقه‌بندی شده معمولاً پیش‌فرض است: ارزان در هر کیلووات ساعت و در محدوده چیلر موجود. ذخیره‌سازی یخ در مواردی که فضا، نه انرژی، محدودیت است، برتری دارد.

آیا ذخیره‌سازی یخ انرژی را ذخیره می‌کند؟

عموماً نه؛ نیاز به آب چیلر نزدیک به 0 درجه سانتی‌گراد و بالابری اضافی دارد که باعث کاهش راندمان می‌شود. فضا را ذخیره می‌کند، نه انرژی را.

ذخیره‌سازی جزئی چیست؟

استراتژی که در آن چیلرها با پیک روزانه کاهش یافته فعال می‌مانند و مخزن کوچکتر از ذخیره‌سازی کامل است؛ اغلب هزینه سرمایه و عملیاتی را متعادل می‌کند.

مخزن طبقه‌بندی شده چگونه لایه‌ها را حفظ می‌کند؟

یک دیفیوزر در ورودی از اختلاط جلوگیری می‌کند و ترموکلاین را بین لایه‌های سرد پایین و گرم بالا حفظ می‌کند.

آیا نوع مخزن چیلر را تغییر می‌دهد؟

بله. ذخیره‌سازی یخ نیاز به چیلرهای قادر به دمای پایین‌تر و بالابری بالاتر دارد؛ آب طبقه‌بندی شده از محدوده معمولی آب سرد استفاده می‌کند.

آیا این را برای مراکز داده ساخته‌اید؟

نه در کتابخانه پروژه‌های ما. ما مخازن بزرگ پوشش‌دار و ذخیره‌سازی حرارتی را در مشتریان دیگر به عنوان قابلیت مشابه، نه تحویل مرکز داده، ذکر می‌کنیم.

انتخاب یک سیستم آب سرد TES با نوع آن آغاز می‌شود: آب طبقه‌بندی شده پیش‌فرض مرکز داده برای هزینه کم در هر کیلووات ساعت است، ذخیره‌سازی یخ انرژی را با فضا معامله می‌کند و ذخیره‌سازی جزئی سرمایه را در مقابل هزینه عملیاتی متعادل می‌کند. مخزن، چیلر و فضا همگی از این تصمیم اول پیروی می‌کنند، بنابراین سیستم را قبل از تعیین اندازه مخزن انتخاب کنید. آب طبقه‌بندی شده در سادگی و هزینه در جایی که زمین اجازه می‌دهد برنده است؛ یخ استثنای محدودیت فضا است که با کار کمپرسور هزینه دارد.