Фрікулінг - правда і міфи

Перед тим, як приступити безпосередньо до теми статті, важливо відзначити, щоб всі висловлювання переважно відносяться до тих об'єктів, де необхідно забезпечити охолодження круглий рік. Зокрема, це центри обробки даних, виробничі майданчики, серверні приміщення - саме на цих об'єктах в основному використовується технологія фрікулінга.

Також відзначимо, що розглядається тільки повітряне вільне охолодження, тобто технологія прямого і непрямого фрікулінга. Що ж стосується фрікулінга, який реалізований як другорядна функція прецизійних кондиціонерів та чілерів, то така технологія в даному матеріалі не розглядається.

Найбільш поширені думки про технології фрікулінга

На кліматичному ринку існує цілий ряд теорій або «міфів», серед яких такі:

1. 1.Технологія фрікулінга актуальна виключно в північних районах. Київ, а також інші городаУкаіни з подібним кліматом - не найкращі місця для застосування даної технології;
2. 2.Цена рішення з фрікулінг набагато вище, ніж без нього;
3. 3.Фрікулінг обходиться занадто дорого, і економія електроенергії не окупить тих грошей, які необхідні для впровадження даної технології на об'єкт;
4. 4.Косвенний фрікулінг менш ефективний, ніж прямий;
5. 5.Система вільного охолодження відрізняється великою розміром.

Кожен «міф» можна розглянути більш докладно.

розглянутий об'єкт

Щоб підтвердити або спростувати міфи про технології фрікулінга, потрібно розглянути приклад на пракрите. Розглянемо дата-центр, потужність якого становить 1 МВт. До нього можна застосувати 4 варіанти охолодження:

1. 1.Фрікулінг без адіабатікі (непрямий). Працює до температури 22 С зовнішнього повітря.
2. 2.Фрікулінг з адіабатікой (непрямий), що передбачає адіабатне зволоження повітря. Працює при температурі зовнішнього повітря від 32 до 40 С (конкретне значення залежить від вологості температури).
3. 3.Прямой фрікулінг (до +24 С).
4. 4.Стандартная фреонова кліматична система.

Для більш точного уявлення можна навіть розглянути різні міста. У прикладі будуть представлені Харків, Київ, Херсон (з більш різким і континентальним кліматом), Житомир (місто з морським південним кліматом).

Міф №1. Фрікулінг актуальний тільки в північній частині країни

Підрахуємо, скільки годин на рік буде працювати кожна система на фрікулінг. Ці розрахунки можна провести за допомогою ресурсу www.AboutDC.ru. Результати впишемо в таблицю 1.

Таблиця 1. Тривалість роботи фрікулінга для кліматичних систем в різних містах (розрахунки проведені за допомогою системи www.AboutDC.ru).

Для непрямого фрікулінга без адіабатікі найгірший з варіантів - Житомир, що очікувано. З таблиці видно, що час роботи в рік складе 7365 годин, що становить 84% часу в режимі фрікулінга. Найкращий варіант - Харків: 8410 годин (що складе 96% часу).

Якщо розглянути прямий фрікулінг, то, знову-таки, гіршим варіантом є Житомир, де на режим вільного охолодження припадає 88% часу. Кращий варіант - Харків: 98% часу.

Що стосується непрямого фрікулінга з адіабатних зволоженням контуру повітря, то він має найширший діапазон роботи. У Москві ця система працює 99% часу; в Харкові - 100%; в Уфі - 99.8%; в Житомирі - 98.7%.

Який висновок випливає з цього зробити? Очевидно, що для всіх міст і при різних архітектурах час роботи систем вільного охолодження досить велика. Це означає, то перший міф вдалося спростувати.

Міф №2. Ціна рішення з фрікулінг вище, ніж без нього

Щоб точно визначити, чи є ціна вище, необхідно оцінити капітальні витрати на реалізацію рішень з системами вільного охолодження.

Якщо відштовхуватися від вже наявних даних, то можна точно визначити, що ціна рішення з фрікулінг дійсному буде вище. Також на ринку є думка, що для використання фрікулінга взимку потрібно будувати відразу 2 системи: для зими - фрікулінг, для літа - звичайна фреонова кліматична установка. Тому вартість зростає в кілька разів (практично вдвічі). Ці дві системи є різними фактично. Їх спільна вартість, зрозуміло, перевищує номінальну вартість однієї лише фреонової кліматичної системи приблизно в 1.5-1.7 рази.

У нашому прикладі ціна фреонової системи для ЦОД (потужність 1 МВт) складе 45 мільйонів рублів. Вартість системи з режимом вільного охолодження варіюється в межах від 60 до 80 мільйонів рублів (див. Таблицю 2).

Таблиця 2. Ціна різних систем охолодження для ЦОД, розташованих в обраних містах (млн. Руб.).

Звідси випливає, що термін окупності фрікулінгових систем становить всього-то кілька років (2-3 роки), а це невеликий термін. Тому міф про неокупаемости даного рішення є лише міфом.

Міф №4. Прямий фрікулінг більш ефективний, ніж непрямий

Цей міф цілком логічний, тому що прямий фрікулінг - це одноконтурна система, непрямий - двоконтурна, оснащена повітряним теплообмінником. Зрозуміло, одноконтурна система буде більш ефективною за рахунок відсутності втрат в теплообміннику.

Однак на практиці відсутність втрат в теплообміннику передбачає необхідність у потужній системі зволоження. При вільному прямому охолодженні вологість повітря, що поступає необхідно регулювати. В цьому випадку витрата на систему зволоження значно перебільшує економію.

Системи вільного непрямого охолодження не відрізняються подібним недоліком, оскільки повітря з вулиці не буде надходити в зал ЦОД.

Дані факти підтверджуються термінами окупності, наведеними вище. З таблиці видно, що термін окупності систем прямого фрікулінга складе від 28 до 33 місяців; непрямого - від 20 до 29 місяців. Відповідно, якщо провести комплексний розрахунок окупності, то системи непрямого фрікулінга окупляться швидше.

Міф №5. Системи фрікулінга дуже габаритні

Технологія фрікулінга передбачає охолодження внутрішнього повітря за рахунок зовнішнього. При цьому теплопередающие проміжні середовища відсутні - холодоагент або вода. Повітря, звичайно, має при цьому низьку щільність, тому для охолодження необхідні досить великі об'єми повітря. З цієї причини кліматичні установки є габаритними. Це відноситься, зокрема, до агрегатів фрікулінга, а також до мережі витяжних і припливних повітропроводів.

Звичайно, цей міф спростувати неможливо, адже габарити подібних установок дійсно чималі - більше, ніж розміри традиційних фреонових систем. Також варто відзначити, що ці установки досить вимогливі до особливостей споруд, де вони встановлюються. Тут повинні бути високі стелі, в перекриттях перетину великого розміру і т.д.

Результати: підтверджені або спростовані міфи

Підсумки досліджень зручно представити в заключній таблиці - таблиці №6.