空調の場合、データセンターはほとんどの場合、水冷機（チラー）を備えた集中型マルチゾーンシステムを設置します。 外部ユニットと内部ユニットの間を循環する冷却液が気体状態にならず、温度が特定のレベルまで上昇したときにのみチラーのコンプレッサー/コンデンサーユニットが作動するため、フレオンエアコンよりも効果的です。 チラーシステムの設計における最も基本的な質問の1つは、どのクーラントを使用するのが適切ですか？ それは水または多価アルコールの水溶液-プロピレングリコールまたはエチレングリコールです。 各オプションの長所と短所を理解してみましょう。
物理学と化学
物理的性質（熱容量、密度、動粘度）の観点から、水は最適な熱媒体と考えられています。 さらに、地面や下水道に簡単に排水できます。 残念ながら、緯度では0°Cで凍結するため、水は屋内でのみ使用されます。 この場合、クーラントの密度が低下し、クーラントが占める体積が増加します。 プロセスは不均一であり、膨張タンクを使用してそれを補うことは不可能です。 凍結セクションが隔離され、パイプ壁の静圧が増加し、その結果、破裂が発生します。 多価アルコールの水溶液には、これらの欠点がありません。 局所的な病巣を形成することなく、はるかに低い温度で凍結します。 結晶化中の密度の減少は、水の氷への変換中よりもはるかに少ないため、体積はそれほど増加しません-グリコールの凍結水溶液でもパイプを破壊しません。
プロピレングリコールは毒性がないので、顧客は非常に頻繁にプロピレングリコールを選択します。 事実、これは承認された食品サプリメントE1520で、ベーキングやその他の食品に保水剤として使用されています。 化粧品など、他の多くの場所に適用してください。 システムがプロピレングリコールの水溶液で満たされている場合、特別な予防措置は必要ありません。お客様は、リークを補正するために追加のタンクのみを必要とします。 エチレングリコールでの作業はより困難です-この物質は中程度の毒性に分類されます（3番目の危険クラス）。 空気中の最大許容濃度は5 mg / m 3ですが、常温での揮発性が低いため、この多価アルコールの蒸気は、長時間呼吸した場合にのみ中毒になります。
最悪の状況は排水の場合です。水とプロピレングリコールを廃棄する必要はありませんが、一般的な水使用施設のエチレングリコールの濃度は1 mg / lを超えてはなりません。 このため、データセンターの所有者は、特別な排水システム、断熱容器、および/または冷却水を水で排出するための希釈システムを見積もる必要があります。下水道に下げることはまったく不可能です。 希釈用の水の量は、冷却剤の量の数百倍であり、地面や床にこぼすことは非常に望ましくありません-有毒な多価アルコールは大量の水で洗い流さなければなりません。 それにもかかわらず、データセンター用の最新の空調システムでのエチレングリコールの使用も非常に安全であり、すべての必要な予防措置が必要です。
経済学
多価アルコールに基づく熱媒体のコストと比較して、水はほとんど無料と見なすことができます。 チラーファンコイルシステム用のプロピレングリコールの水溶液は非常に高価です-リットルあたり約80ルーブルかかります。 クーラントの定期的な交換の必要性を考えると、これは印象的な量になります。 エチレングリコールの水溶液の価格はそれのほぼ半分ですが、それを使用すると、処分のコストも見積もりに含める必要がありますが、比較的小さいです。 粘度と熱容量に関連するニュアンスがあります：プロピレングリコールベースの熱媒体は、循環ポンプによって作成されるより高い圧力を必要とします。 一般に、エチレングリコールを使用したシステムの運用コストは大幅に低くなるため、このオプションは、クーラントのいくらかの毒性にもかかわらず頻繁に選択されます。 コストを削減するための別のオプションは、通常の水が正の温度で内部の部屋を循環し、非凍結グリコール溶液が熱を外部に伝達する場合、熱交換器を備えた二重回路システムの使用です。 このようなシステムの効率はわずかに低下しますが、高価な冷却剤の量は大幅に削減されます。
まとめ
実際、冷却システムに関する上記のすべてのオプション（私たちの緯度では不可能な純水のみ）には、存在する権利があります。 選択は総所有コストに依存します。総所有コストは、設計段階でそれぞれの場合に考慮する必要があります。 どんな場合でもすべきではない唯一のこと：プロジェクトの準備がほぼ完了したときにコンセプトを変更します。 さらに、将来のデータセンターのエンジニアリングシステムがすでにインストールされている場合、冷却液を変更することはできません。 投げると苦痛は深刻な費用につながるため、選択は一度だけ行う必要があります。