2차 냉각 루프의 물 사양
열교환기에 공급되는 물이 이 항목에 나열된 요구 사항을 충족하는 것은 매우 중요합니다. 액체 냉각 시스템을 설정하기 전에 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.
열교환기에 공급되는 물이 이 항목에서 설명한 요구 사항을 충족하지 않으면 다음과 같은 문제로 인해 시스템 장애가 발생할 수 있습니다.
- 열교환기 또는 급수 시스템의 금속 구성 요소의 부식 및 구멍으로 인한 누수.
- 열교환기 내부에 스케일 침전물이 쌓여 다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
- 랙에서 배출되는 공기를 열교환기가 냉각하는 기능 감소
- 호스 퀵 커넥트 결합 장치와 같은 기계 하드웨어 고장
- 박테리아, 곰팡이 또는 조류 등과 같은 유기 오염. 이러한 오염은 스케일 침전물에 대해 설명한 것과 동일한 문제를 유발할 수 있습니다.
2차 냉각 루프의 제어 및 컨디셔닝
열교환기를 채우고, 다시 채우고, 공급하는 데 사용되는 물은 미립자가 없는 탈이온수 또는 미립자가 없는 증류수여야 하며 적절한 제어 장치를 갖추어야 다음과 같은 문제를 방지할 수 있습니다.
- 금속 부식
- 박테리아 오염
- 스케일
2차 루프에 사용할 재료
공급 라인, 커넥터, 매니폴드, 펌프 및 폐 루프 급수 시스템을 구성하는 기타 하드웨어에 다음 재료를 사용하십시오.
- 구리
- 아연 함량이 30% 미만인 황동
- 스테인리스 스틸 303 또는 316
- 과산화물 경화 EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 단량체) 고무, 비금속 산화물 재료
2차 루프에서 피해야 할 재료
다음 재료는 급수 시스템의 어떤 부분에서도 사용하지 마십시오.
- 산화성 살생물제(예: 염소, 브롬, 이산화염소)
- 알루미늄
- 아연 함량이 30% 이상인 황동
- 철(비 스테인리스 스틸)
2차 루프의 급수 요구 사항
이 섹션에서는 차가운 조정수를 열교환기에 공급하는 시스템의 특정 특성을 다룹니다.
온도:
열교환기와 공급 호스 및 리턴 호스는 단열 처리되어 있지 않습니다. 결로를 유발할 수 있는 조건을 피하십시오. 공급 호스, 리턴 호스 및 열교환기 내부의 물 온도는 열교환기를 사용하는 위치의 이슬점보다 높게 유지해야 합니다.
주의건물의 냉수는 4°C-6°C(39°F-43°F) 정도로 차가울 수 있으므로 일반적인 기본 냉수는 이 애플리케이션에서 사용하기에 너무 차갑습니다.중요사항냉각수를 공급하는 시스템은 실내 이슬점을 측정하고 그에 따라 수온을 자동으로 조정할 수 있어야 합니다. 그렇지 않을 경우에는 수온이 해당 데이터 센터 설치의 최대 이슬점보다 높아야 합니다. 예를 들어, 다음과 같은 최저 수온을 유지해야 합니다.- 18°C±1°C(64.4°F±1.8°F). 이는 최고 이슬점 17°C(62.6°F)를 요구하는 ASHRAE 클래스 1 환경 사양 내에서 적용됩니다.
- 22°C±1°C(71.6°F±1.8°F). 이는 최고 이슬점 21°C(69.8°F)를 요구하는 ASHRAE 클래스 2 환경 사양 내에서 적용됩니다.
ASHRAE 문서 데이터 처리 환경의 열 지침를 참조하십시오. 이 문서를 얻는 방법에 대한 정보는 https://www.techstreet.com/ashrae/products/1909403에서 확인 가능합니다.
압력
2차 루프의 수압은 690kPa(100psi) 미만이어야 합니다. 열교환기의 정상 작동 압력은 414kPa(60psi) 이하여야 합니다.
유량
시스템의 유량은 분당 23~57리터(6~15갤런) 범위 내에 있어야 합니다. 열교환기(퀵 커넥트 결합 장치 포함)의 압력 강하 대 유량은 분당 57리터(15갤런)에서 약 103kPa(15psi)로 정의됩니다.
물의 부피 제한
열교환기는 약 9리터(2.4갤런)를 수용할 수 있습니다. 19mm(0.75인치) 직경의 15미터(50피트) 공급 및 리턴 호스는 약 9.4리터(2.5갤런)를 수용할 수 있습니다. 누수 시 범람에 대한 노출을 최소화하기 위해 저장 탱크를 제외하고 전체 제품 냉각 시스템(열교환기, 공급 호스 및 리턴 호스)에 18.4리터(4.8갤런) 이하의 물이 있어야 합니다. 이는 기능적 요구 사항이 아닌 경고문입니다. 또한 열교환기에 급수하는 2차 루프에 누수 감지 방식을 채택하는 것을 고려하십시오.
공기 노출
2차 냉각 루프는 폐 루프로, 실내 공기에 지속적인 노출이 없습니다. 루프를 채운 후 루프에서 공기를 모두 제거하십시오. 시스템에서 모든 공기를 퍼지하기 위해 열교환기 매니폴드 상단에 공기 블리드 밸브가 제공됩니다.
2차 루프의 급수 사양
이 섹션에서는 차가운 조정수를 교환기에 제공하는 공급 시스템 2차 루프를 구성하는 다양한 하드웨어 구성 요소를 다룹니다. 공급 시스템에는 파이프, 호스 및 호스를 열교환기에 연결하는 데 필요한 연결 하드웨어가 포함됩니다. 또한 이중 바닥 및 비이중 바닥 환경에서의 호스 관리에 대해서도 설명합니다.
열교환기는 최적의 조건에서 작동 시 개별 랙에서 열 부하를 100% 이상 제거할 수 있습니다.
1차 냉각 루프는 건물 냉수 공급 또는 모듈식 냉각기로 간주됩니다. 1차 루프는 열교환기 냉각수의 직접적인 공급원으로 사용되어서는 안 됩니다.
이 항목에서는 열교환기에 적절하고 안전한 급수를 제공하는 데 필요한 2차 루프의 일반적인 설정 및 작동 방법의 특성을 예로 설명하는 것이 주된 목표입니다.
- ISO 4126-1을 준수해야 합니다(이 문서를 얻는 방법에 대한 정보: https://webstore.ansi.org/Standards/ISO/ISO41262013. 문서 번호 iso 4126-1 검색).
- 검사, 유지 관리 및 수리를 위해 쉽게 접근할 수 있도록 설치해야 합니다.
- 보호하려는 장치에 가능한 가깝게 연결해야 합니다.
- 도구를 사용해야만 조정할 수 있어야 합니다.
- 배출된 물이나 액체가 위험을 일으키거나 사람을 향하지 않도록 배출구의 방향이 설정되어 있어야 합니다.
- 최대 작동 압력이 초과되지 않도록 배출 용량이 적절해야 합니다.
- 과압 안전 장치와 보호 장치 사이에 차단 밸브가 없이 설치해야 합니다.
- 모든 열교환기에 전달되는 총 유량을 모니터링하고 설정하는 방법이 필요합니다. 이것은 흐름 루프에 내장된 개별 유량계 또는 냉각수 분배 장치(CDU)의 2차 루프 내에 있는 유량계일 수 있습니다.
- 앞서 설명한 대로 유량계를 사용하여 모든 열교환기의 총 유량을 설정한 후에는 각 열교환기마다 원하는 유량을 공급하고 유량을 확인하는 방법을 제공할 수 있도록 배관을 설계하는 것이 중요합니다. 16페이지의 그림 5부터 19페이지의 그림 8까지 회로 설정기를 이용해 열교환기의 유량을 조정하는 방법이 그림으로 설명되어 있습니다. 인라인 또는 외부 유량계 등의 다른 방법은 개별 차단 밸브를 통해 유량을 설정하는 데 보다 정확한 방법을 제공할 수 있습니다.
- 흐름 루프 내 총 압력 강하를 최소화하도록 흐름 루프를 설계하십시오. 선택적 저임피던스 퀵 커넥트 기능(16페이지의 그림 5에서 19페이지의 그림 8까지 참조)은 직렬 퀵 커넥트 4쌍을 통한 흐름과 관련된 과도한 압력 강하로 인해 열교환기에 사용되는 이튼 퀵 커넥트 결합 장치일 수 없습니다. 매우 낮고 0에 가까운 흐름 임피던스 퀵 커넥트여야 합니다. 또는 이러한 퀵 커넥트를 제거하고 호스 바브 연결로 교체할 수 있습니다.
1차 및 2차 냉각 루프
그림 1. 1차 및 2차 냉각 루프
이 그림은 일반적인 냉각 솔루션을 보여주며 1차 냉각 루프와 2차 냉각 루프의 구성 요소를 식별합니다.
제작형 설비 솔루션을 사용하는 냉각수 분배 장치
그림 2. 제작형 설비 솔루션을 사용하는 냉각수 분배 장치
이 그림은 제작형 설비 솔루션의 예를 보여줍니다. 2차 루프에 연결된 실제 열교환기 수는 2차 루프를 작동하는 냉각수 분배 장치의 용량에 따라 다릅니다.
규격형 공급업체 솔루션을 사용하는 냉각수 분배 장치
그림 3. 규격형 공급업체 솔루션을 사용하는 냉각수 분배 장치
주공급업체 제작 냉각수 분배 장치(CDU)의 권장 기능:- 온도 및 흐름 측정(모니터링)
- 누수 감지 또는 수위 감지 및 차단
- 로컬 및 원격 모니터링 및 제어
- 물 채우기 및 수처리를 위한 접근 포트
이 그림은 규격형 모듈 냉각수 분배 장치의 예를 보여줍니다. 2차 루프에 연결된 실제 열교환기 수는 2차 루프를 작동하는 냉각수 분배 장치의 용량에 따라 다릅니다
조정수를 공급하는 물 냉각기를 사용하는 냉각수 분배 장치
그림 4. 규격형 공급업체 솔루션을 사용하는 냉각수 분배 장치
주공급 업체 제작 물 냉각기에 필요한 기능:- 온도 및 흐름 측정(모니터링)
- 누수 감지 또는 수위 감지 및 차단
- 로컬 및 원격 모니터링 및 제어
- 물 채우기 및 수처리를 위한 접근 포트
이 그림은 하나 이상의 열교환기에 조정수를 공급하는 물 냉각기의 예를 보여줍니다. 이러한 물 냉각기는 폐쇄된 시스템(물이 공기에 노출되지 않음)이어야 하며 이 문서에 정의된 모든 재료, 수질, 수처리, 온도 및 유량 사양을 충족해야 합니다. 물 냉각기는 Rear Door Heat eXchanger에서 열을 제거하기 위해 건물 냉수 공급원으로 사용할 수 있는 허용 가능한 대안으로 간주됩니다.
매니폴드 및 배관
펌프 장치의 대직경 공급 파이프를 수용하는 매니폴드는 개별 열교환기로 배선되는 더 작은 직경의 파이프 또는 호스로 물의 흐름을 나누는 데 선호되는 방법입니다. 매니폴드는 펌프 장치 및 관련 배관과 호환되는 재료로 구성되어야 합니다. 매니폴드는 일치하는 수의 공급 및 리턴 라인을 연결할 수 있도록 충분한 연결 지점을 제공해야 하며, 펌프 및 루프 열교환기(2차 냉각 루프와 건물 냉수 공급원 사이)의 용량 등급과 일치해야 합니다. 모든 매니폴드를 고정하거나 억제하여 퀵 커넥트 결합 장치를 매니폴드에 연결할 때 움직이지 않도록 필요한 지지력을 제공하십시오.
매니폴드 공급 파이프 크기 예시
- 50.8mm(2인치) 이상의 공급 파이프를 사용하여 100kW 냉각수 분배 장치(CDU)에서 19mm(0.75인치) 공급 호스 3개에 올바른 흐름을 제공합니다.
- 63.5mm(2.50인치) 이상의 공급 파이프를 사용하여 120kW CDU에서 19mm(0.75인치) 공급 호스 4개에 올바른 흐름을 제공합니다.
- 88.9mm(3.50인치) 이상의 공급 파이프를 사용하여 300kW CDU에서 19mm(0.75인치) 공급 호스 9개에 올바른 흐름을 제공합니다.
다중 회로 루프의 개별 구간에서 물의 흐름을 멈추려면 각 공급 및 리턴 라인에 차단 밸브를 설치하십시오. 이렇게 하면 루프에서 다른 열교환기의 작동에 영향을 주지 않고 개별 열교환기를 수리하거나 교체할 수 있습니다.
물 사양을 충족하고 열 제거를 최적화하려면 2차 루프에서 온도 및 흐름 측정(모니터링)을 이용하십시오.
모든 매니폴드와 파이프를 고정하거나 억제하여 퀵 커넥트 결합 장치를 매니폴드에 부착할 때 움직이지 않도록 필요한 지지력을 제공하십시오.
유연한 호스와 매니폴드 및 열교환기 연결
파이프 및 호스 구성은 다를 수 있습니다. 시설의 요구 사항을 분석하여 해당 설치에 가장 적합한 구성을 결정하거나 현장 준비 담당자가 이러한 분석을 제공할 수 있습니다.
강성 배관(매니폴드 및 냉각수 분배 장치)과 열교환기(랙 뒷면 도어를 열고 닫는 데 필요한 움직임 허용) 사이에 물 공급 및 반환을 위해 연한 호스가 필요합니다.
허용되는 압력 강하 특성을 갖춰 물을 제공하고 일부 부식 억제제의 고갈을 방지하는 데 도움이 되는 호스가 있습니다. 이러한 호스는 과산화물 경화 EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 단량체) 고무, 비금속 산화물로 만든 것이어야 하며, 한쪽 끝에는 열교환기에 연결된 이튼 자체 결합형 퀵 커넥터 볼 밸브가 있어야 하고, 다른 한쪽 끝에는 저임피던스 퀵 커넥트 결합 장치가 있거나 바브 연결을 위해 아무것도 없어야 합니다. 이 항목에서 설명하는 이튼 볼 밸브는 열교환기 결합 장치와 호환됩니다. 3~15미터(10~50피트)의 호스 길이를 3미터(10피트) 단위로 사용할 수 있습니다. 호스가 15미터(50피트)보다 길면 보조 회로에서 허용할 수 없는 압력 손실이 생겨 물의 흐름이 감소할 수 있으며 열교환기의 열 제거 기능이 저하될 수 있습니다.
퀵 커넥트 결합 장치를 사용하여 호스를 열교환기에 연결하십시오. 열교환기에 연결되는 호스 결합 장치는 다음과 같은 특성을 갖춰야 합니다.
- 결합 장치는 303 스테인리스 스틸로 구성되어야 하며 크기는 25mm(1인치)입니다.
- 호스에는 이튼 부품 번호 FD83-2046-16-16 또는 이와 동등한 것이 있어야 합니다.
- 호스의 반대쪽(매니폴드) 끝에 저임피던스 퀵 커넥트 결합 장치가 사용된 경우 포지티브 잠금 메커니즘을 사용하여 호스 분리 시 물 손실을 방지하십시오. 연결부는 분리 시 물이 흘러내리거나 시스템에 공기가 포함되는 것을 최소화해야 합니다.