Controllo idronico ottimale nelle unità CRAC di un Data Centre australiano
Nell'odierno mondo digitale, garantire prestazioni di raffreddamento ottimali nei Data Centre è un requisito fondamentale per mantenere i tempi di attività e salvaguardare le apparecchiature informatiche sensibili.
Questo caso di studio evidenzia come le soluzioni avanzate di controllo idronico di IMI abbiano affrontato le principali sfide operative in un grande Data Centre australiano, garantendo precisione, affidabilità ed efficienza.
Panoramica del progetto
Il cliente, che gestiva un circuito ad acqua refrigerata esistente, si trovava ad affrontare sfide operative significative che incidevano sull'efficienza e sulle prestazioni del sistema. Le unità CRAC (Computer Room Air Conditioning) all'interno del Data Centre richiedevano una precisa regolazione della temperatura e dell'umidità, con ogni Power Train Unit (PTU) composta da quattro unità CRAC, per un totale di 24 PTU.
Il circuito si affidava a valvole di controllo a 2 vie, valvole di isolamento e sensori remoti di pressione differenziale (Dp) per abilitare il controllo del Chiller a velocità variabile sulle pompe principali dell'acqua refrigerata. Con questo approccio, si è fatto affidamento su una soluzione plug-and-play di messa in servizio e autobilanciamento fornita dalle unità CRAC (Computer Room Air Conditioning) installate.
Le sfide del cliente
Controllo stabile della pressione differenziale
Il fornitore delle unità CRAC deve garantire una pressione differenziale stabile per la valvola di controllo dell'unità CRAC. Questa valvola funziona in base alla pressione del gas all'interno del circuito di refrigerazione e deve regolare con precisione il flusso d'acqua sullo scambiatore di calore a piastre (il condensatore raffreddato ad acqua dell'unità CRAC). Qualsiasi fluttuazione della pressione differenziale (Dp) sul lato dell'acqua influisce negativamente sulle prestazioni della valvola di controllo, causando inefficienze nel raffreddamento e un aumento del consumo energetico del sistema CRAC.
Il fornitore dell'unità CRAC deve garantire una pressione differenziale stabile per la valvola di controllo dell'unità CRAC. Questa valvola funziona in base alla pressione del gas all'interno del circuito di refrigerazione ed è responsabile della regolazione accurata del flusso d'acqua attraverso lo scambiatore di calore a piastre (il condensatore raffreddato ad acqua dell'unità CRAC). Eventuali fluttuazioni della pressione differenziale sul lato dell'acqua possono influire negativamente sulle prestazioni della valvola di controllo, con conseguenti inefficienze di raffreddamento e aumento del consumo energetico del sistema CRAC.
Vincoli di spazio
La rete di tubazioni esistente non poteva essere modificata, limitando l'integrazione di ulteriori componenti di controllo. La soluzione doveva rientrare nell'alloggiamento dell'unità CRAC, pur mantenendo le prestazioni del sistema.
Efficienza e affidabilità del sistema
L'affidamento a soluzioni di messa in servizio plug-and-play e di autobilanciamento ha portato a inefficienze, richiedendo un approccio di controllo idronico più preciso.
La soluzione su misura di IMI
Il team tecnico di IMI ha proposto due soluzioni su misura, che comprendono lo STAP (regolatore di pressione differenziale) e lo STAD (valvola di bilanciamento manuale) :
- Opzione 1: STAD + STAP prima della valvola di regolazione a 2 vie e della batteria. La valvola STAD può essere messa in funzione per soddisfare la portata di progetto a pieno carico dell'unità CRAC. La valvola STAP è collegata alla valvola STAD attraverso una linea capillare, per monitorare e stabilizzare la pressione sullo scambiatore di calore del condensatore. La molla interna della valvola STAP modula per mantenere stabile la pressione differenziale tra lo scambiatore di calore del condensatore e la valvola.
- Opzione 2: STAD + STAP direttamente sulla valvola di controllo a 2 vie. Questa configurazione offre un controllo superiore isolando le variazioni di pressione legate allo scambiatore, poiché la pressione differenziale dello scambiatore non rientra nella pressione differenziale stabilizzata (Dp) della STAP, garantendo una precisione ancora maggiore.
A causa dei vincoli di spazio, il cliente ha scelto Opzione 1 che assicurava stabilità ed efficienza senza alterare il layout del sistema ad acqua refrigerata.
Risultati
L'implementazione della soluzione IMI ha prodotto miglioramenti misurabili:
- Maggiore stabilità del controllo: Mantenimento di un Dp costante sulla valvola di controllo dell'unità CRAC, garantendo un'efficiente reiezione del calore.
- Efficienza del sistema: Ottimizzazione delle prestazioni di raffreddamento grazie alla stabilizzazione del comportamento idronico.
- Interruzione minima: Ha permesso di ottenere elevate prestazioni di controllo senza richiedere modifiche alla rete di tubazioni esistente.
Valore aggiunto
Questo progetto sottolinea il ruolo critico del controllo idronico di precisione nei Data Center, in particolare per quanto riguarda la stabilità, l'efficienza e i vincoli di spazio.
Implementando la soluzione su misura di IMI, il cliente ha ottenuto:
- Prestazioni di raffreddamento affidabili e costanti, a conferma del ruolo critico delle tecnologie HVAC innovative e personalizzabili;
- Miglioramenti dell'efficienza energetica, con conseguenti risparmi sui costi operativi e supporto alle attività del Data Centre 24 ore su 24, 7 giorni su 7;
- Una soluzione scalabile e adattabile alle future esigenze del Data Centre.
IMI continua a essere all'avanguardia nella fornitura di soluzioni su misura che si allineano alle sfide uniche degli ambienti Data Centre, fornendo l'affidabilità e le prestazioni che l'infrastruttura digitale di oggi richiede.