Raffreddamento ad acqua refrigerata-È il sistema giusto per te?

Negli edifici esistenti, potresti non pensare di avere una scelta per quanto riguarda i sistemi ad acqua refrigerata (CHW) rispetto a quelli ad espansione diretta (DX), ma continua a leggere, ciò che impari potrebbe sorprenderti.

In genere, la decisione su quale sorgente di raffreddamento è migliore per un data center è di solito guidata dalle condizioni del sito di lavoro. Se è disponibile un impianto di refrigerazione, potrebbe essere l’opzione giusta. In caso contrario, molti utilizzano unità di raffreddamento DX. Sebbene i sistemi DX siano il tipo di apparecchiature HVAC più comunemente utilizzate nella maggior parte delle strutture commerciali residenziali e piccole, i sistemi CHW offrono vantaggi che potresti non aver considerato.

Come funzionano le unità ad acqua refrigerata per il controllo ambientale?

I sistemi di raffreddamento ad acqua refrigerata o i refrigeratori funzionano pompando acqua fredda in tutto l’edificio. I refrigeratori funzionano più o meno allo stesso modo dei sistemi di espansione diretta, tranne per il fatto che usano acqua nella bobina al posto del refrigerante. Fondamentalmente, l’acqua viene raffreddata a circa 40 gradi, quindi incanalata attraverso una rete di tubi installati all’interno dell’edificio.

I refrigeratori utilizzano anche un ciclo di espansione/compressione del vapore per il refrigerante liquido, proprio come le unità DX. Il refrigerante viene continuamente trasformato da un liquido, a un vapore e viceversa. Questo processo raffredda il refrigerante che viene fatto passare attraverso un evaporatore. Fondamentalmente, la funzione del sistema ad acqua refrigerata è di trasportare il fluido di raffreddamento dai refrigeratori, ai terminali di carico e di nuovo ai refrigeratori per mantenere l’involucro termico. L’aria fredda viene quindi trasferita negli spazi occupati da dispositivi terminali situati all’interno dell’edificio o utilizzando bobine situate nelle unità di trattamento dell’aria. Valvole automatiche a questi dispositivi terminali o bobine di raffreddamento forniscono il controllo della temperatura dell’aria. In un grande edificio commerciale, il calore assorbito dall’acqua può essere trasferito all’aria esterna attraverso una torre di raffreddamento.

Per qualsiasi azienda commerciale (indipendentemente dalle dimensioni), i costi generali, le prestazioni e la sicurezza sono la massima preoccupazione per essere gestiti in modo efficace. Qualunque siano le condizioni e i fattori da considerare, un efficace sistema di climatizzazione è un must per la produttività e la sicurezza. Abbiamo delineato i vantaggi dei sistemi CHW in modo da poter prendere una decisione informata quando si effettua la selezione del sistema di controllo ambientale.

I vantaggi di un sistema di acqua refrigerata

So cosa stai pensando — utilizzando un sistema di aria condizionata ad acqua refrigerata può essere un’installazione più costosa. Questo potrebbe essere vero inizialmente, ma se si considera il costo totale di proprietà insieme ad altri vantaggi, i sistemi CHW giustificano la discussione.

Maggiore efficienza in applicazioni di grandi dimensioni e verticali

L’aria utilizzata per uno spazio di raffreddamento con un sistema DX viene direttamente raffreddata dal refrigerante nella bobina di raffreddamento dell’unità di trattamento aria. Poiché l’aria viene raffreddata direttamente dal refrigerante, l’efficienza di raffreddamento delle unità DX è maggiore. Sebbene l’efficienza delle unità DX sia maggiore, le unità di trattamento dell’aria e le tubazioni del refrigerante non possono essere mantenute a distanze molto lunghe dal sistema poiché ci saranno cadute di pressione del refrigerante lungo il percorso e perdite di raffreddamento. Tieni presente che un sistema CHW è più conveniente quando sono coinvolte distanze verticali. L’acqua può essere pompata verticalmente senza problemi, ma i riser verticali sulle linee del refrigerante renderanno difficile il ritorno dell’olio e danneggeranno il compressore.

Molti sistemi CHW si trovano in grandi applicazioni commerciali e industriali che richiedono una notevole quantità di raffreddamento perché sono più convenienti e vi è un rischio ridotto non avendo il refrigerante convogliato in tutto l’edificio.

Costo effettivo: riduzione dell’energia e bollette più basse

Il calore specifico e la densità dell’acqua più elevati rappresentano vantaggi progettuali nei sistemi CHW. L’acqua è molto più densa dell’aria, con una densità di 1.000 kg/m3, mentre l’aria ha una densità di 1,225 kg/m3. L’acqua assorbe meglio il calore dell’aria e trasporta più calore per chilogrammo, ma utilizza anche meno spazio dell’aria per una data massa. Se masse equivalenti di aria e acqua subiscono lo stesso aumento di temperatura, l’acqua assorbe oltre quattro volte più calore. Questo fatto fondamentale della fisica significa che avrà sempre un vantaggio in questo senso. Quando si utilizza acqua refrigerata, il calore interno può essere rimosso con una massa fluida più piccola e le tubazioni idroniche sono più compatte dei condotti dell’aria. Non solo, l’acqua è abbondante ed economica; eliminando la necessità di utilizzare refrigeranti costosi può contribuire notevolmente al risparmio complessivo dei costi.

Fanno eccezione le regioni con scarsità d’acqua o condizioni di siccità. Poiché utilizzano una buona quantità di acqua per riempire inizialmente il sistema, le unità CHW potrebbero non essere raccomandate in queste regioni. Alcune aree colpite dalla siccità possono anche avere restrizioni sull’uso di refrigeratori raffreddati ad acqua, quindi controlla con le tue ordinanze locali.

Per un carico di raffreddamento specificato, un sistema CHW fornisce normalmente un’efficienza superiore rispetto a un sistema di condizionamento d’aria con solo condotti d’aria. Questo può essere un vantaggio significativo negli edifici commerciali, dove l’efficienza extra può produrre migliaia di dollari in risparmi mensili.

Soluzione più sicura

Il sistema CHW può essere un’opzione più sicura perché avere il refrigerante convogliato in tutto l’edificio ha rischi intrinseci e i sistemi CHW eliminano questo pericolo. L’acqua è chimicamente stabile, non corrosiva, non tossica, ha una conduttività termica più elevata ed è poco costosa. Questo lo rende una scelta più sana e rispettosa dell’ambiente rispetto ad altri fluidi come cloruro di sodio salamoie, glicoli propilenici, etilene, metanolo o glicerina.

Durata della vita più lunga e maggiore ritorno sull’investimento

Un altro vantaggio nell’utilizzo di un sistema CHW come il sistema ad acqua refrigerata GFORCE di Data Aire è che in genere dura più a lungo dei sistemi raffreddati ad aria. Le macchine operative per i sistemi CHW, ad eccezione delle torri di raffreddamento, sono tipicamente installate in una stanza meccanica, in un seminterrato o in un altro spazio interno. Ciò significa che questi componenti complessi, come evaporatori e condensatori, sono meno esposti agli elementi esterni montati sui tetti o in posizioni esterne. Una minore esposizione a pioggia, neve, ghiaccio e calore può prolungare la vita di questi componenti di diversi anni. Inoltre, se è ben isolato, non vi è alcuna limitazione pratica della distanza alla lunghezza di un tubo dell’acqua refrigerata.

Funzionamento silenzioso e riduzione del rumore

Poche cose sono irritanti come un condizionatore d’aria rumoroso. Un altro vantaggio offerto dai refrigeratori è che funzionano a livelli molto più silenziosi rispetto ai sistemi DX convenzionali. Le unità CHW funzionano in modo silenzioso, perché ci sono meno parti mobili e nessun meccanismo che genera rumore all’interno delle pareti. Il flusso di acqua attraverso il sistema è meno suscettibile all’espansione e alla contrazione che fa sì che l’aria influenzi i componenti meccanici come condotti e prese d’aria. Questo grado di silenziosità può essere importante per gli occupanti degli edifici, in particolare in ambienti sensibili come gli ospedali dove la riduzione del rumore è fondamentale.

In sintesi, poiché il risparmio energetico sta diventando sempre più un problema importante nei moderni data center aziendali, è importante prendere una decisione informata nella scelta del sistema di controllo ambientale. In Data Aire, produciamo la più ampia varietà di condizionatori d’aria per sale computer e gestori d’aria per gli ambienti più critici di oggi. Se avete bisogno di un sistema di raffreddamento completo o avete bisogno di aggiornare la vostra attrezzatura attuale, abbiamo un ampio catalogo di soluzioni per soddisfare le vostre esigenze di gestione termica.

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