Pourquoi les condenseurs refroidis par air continuent d'entrer dans les spécifications des centres de données

Le rôle d’un condenseur refroidi par air est simple. Il reçoit de la vapeur de réfrigérant chaude à haute pression provenant de la décharge du compresseur, la condense en liquide et rejette la chaleur dans l'air ambiant. Il n’y a pas de tour de refroidissement, pas de boucle d’eau de refroidissement et pas de dosage de produits chimiques. En fonctionnement normal, le côté rejet de chaleur de l’usine ne consomme aucune eau. Ce simple fait change la conversation avec les régulateurs, les prêteurs et les équipes de développement durable.

Le compromis technique est tout aussi réel que l’économie d’eau. Le refroidissement de l'air réagit à la température du bulbe sec, de sorte qu'un après-midi à 40 °C, la pression de condensation augmente et la puissance du compresseur suit. Une tour refroidie à l'eau suit les conditions de bulbe humide et offre souvent une portance inférieure à ce moment-là, mais la comparaison est rarement aussi unilatérale que le suggère une seule heure de pointe. Les jours chauds et humides, la tour se dégrade également, et lorsque l'on compte toute l'année (nuits, hivers et nombreuses heures en dessous de la température ambiante prévue), l'installation refroidie par air réduit considérablement l'écart. Ajoutez au grand livre le traitement de l'eau, les autorisations de rejet et l'entretien de la tour, et le refroidissement par air offre fréquemment un meilleur coût total de possession sur une longue durée de vie des actifs.

Des décisions de conception qui définissent les performances réelles

Une fois l’itinéraire refroidi par air sélectionné, les performances réelles sont déterminées par une poignée de décisions. Le premier est la division du condenseur, c'est-à-dire la différence de température entre la condensation et la température ambiante du bulbe sec. Une répartition plus étroite réduit la puissance du compresseur mais nécessite un serpentin plus grand et un débit d'air plus important pour le ventilateur ; une répartition plus large réduit le matériel et gonfle la facture énergétique pour la durée de vie de l'actif. Les bons projets évaluent les deux par rapport au profil de température réel du site.

Étant donné que les centres de données fonctionnent rarement à pleine charge, l’architecture des ventilateurs constitue la deuxième décision. Un condenseur équipé de ventilateurs à commutation électronique ou d'entraînements à vitesse variable module le débit d'air heure par heure. Pendant les mois froids, la même capacité de contrôle permet des stratégies de refroidissement naturel et de thermosiphon qui permettent au refroidisseur de se reposer lorsque l'air ambiant fait le travail.

Concevoir pour le pire un pour cent de l’année signifie payer pour les quatre-vingt-dix-neuf autres. Un condenseur de centre de données doit être sélectionné à partir du profil de température annuel, et non à partir d'un après-midi de pointe.

La troisième décision est le placement. La recirculation de l'air chaud érode les performances : lorsque l'air aspiré provient de l'échappement d'une unité voisine, la température ambiante effective augmente, la capacité diminue et le condenseur travaille plus fort pour obtenir moins. Une séparation généreuse, une orientation correcte par rapport aux vents dominants et une attention particulière aux murs et aux parapets sont des mesures de performance et non des détails esthétiques.

Dimensionnement et sélection : là où les projets réussissent ou stagnent

Des erreurs de sélection apparaissent dès la première saison chaude et restent ensuite visibles dans chaque rapport énergétique. Un processus discipliné suit généralement six étapes :

1. Construisez le profil annuel de température du bulbe sec. Le maximum de conception est important, mais les heures à charge partielle dominent le résultat énergétique.
2. Convenez de la température de condensation de conception avec le fournisseur du refroidisseur, car chaque choix de condenseur interagit avec la montée du compresseur.
3. Vérifiez la surface de la face du serpentin et le débit d'air du ventilateur à la charge nominale et à la charge partielle. La capacité de préparation est tout aussi importante que la capacité de pointe.
4. Faites correspondre l’espacement des ailettes à la qualité de l’air local. Les ailerons denses semblent efficaces sur le papier mais se bouchent plus tôt dans les environnements poussiéreux.
5. Vérifiez tôt les limites acoustiques. Le diamètre du ventilateur et la vitesse de pointe, et pas seulement la puissance du moteur, définissent le profil sonore.
6. Modélisez le flux d'air autour du banc de condenseurs pour empêcher la recirculation et maintenir les températures d'admission égales ou inférieures à la valeur de conception.

Pour les usines packagées situées dans la bande de capacité inférieure, la majeure partie de cette logique est déjà intégrée à l’unité. Une unité de condensation refroidie par air combine un compresseur, un serpentin et un ensemble de ventilateurs dans un seul cadre, ce qui raccourcit la conception et l'installation des installations périphériques et des salles informatiques modulaires.

Unité de condensation refroidie par air à compresseur semi-hermétique (3HP-25HP) Cette unité de condensation conditionnée refroidie par air convient aux installations périphériques et aux salles informatiques modulaires dans la bande de capacité inférieure, offrant une conception compacte et protégée avec plusieurs options de réfrigérant et des composants de sécurité intégrés pour une maintenance simplifiée. Voir le produit →

Fiabilité, maintenance et coût de possession

C'est dans l'histoire de la maintenance que les systèmes refroidis par air gagnent tranquillement. Il n’y a pas de régime de traitement de l’eau, pas de nettoyage des bassins, pas d’inspection des éliminateurs de dérives, pas de gestion des légionelles et pas de mise hors gel des conduites d’eau. La routine passe à des disciplines plus simples :

• Nettoyer ou inspecter les ailettes du serpentin selon le taux d'encrassement local ; un brossage doux ou un lavage à basse pression protège les bords des nageoires.
• Vérifiez les roulements du ventilateur, la tension des courroies et les courants du moteur dans les délais prévus ; une vibration inattendue est toujours un signal précoce.
• Surveiller la charge de réfrigérant grâce aux performances du sous-refroidissement et du condenseur ; un système sale ou légèrement chargé dérive bien avant de tomber en panne.
• Vérifiez les paramètres de contrôle et les capteurs afin que les modes de vitesse variable et de refroidissement gratuit restent actifs au lieu de revenir silencieusement à une vitesse constante.

Les avantages opérationnels s’accroissent avec le temps. Une usine sans fûts de produits chimiques, lignes de purge et compteurs d'eau est plus simple à exploiter, plus sûre pour les techniciens et plus facile à étendre lorsque le centre de données s'agrandit.

Une fois installé, la fiabilité à long terme est décidée par une discipline de routine. Suite cohérente pratiques d'entretien des condenseurs refroidis par air (nettoyage des serpentins, contrôles des ventilateurs et vérification des contrôles) offre une disponibilité supérieure à celle de n'importe quel système de redondance ajouté ultérieurement.

Adaptation du condenseur à l'ensemble de l'installation de refroidissement

Un condenseur refroidi par air ne fonctionne pas de manière isolée. Sa capacité, ses étapes et sa logique de contrôle doivent s'aligner sur le plan de fonctionnement du refroidisseur, la charge de réfrigérant et le profil de charge de l'installation. Dans les batteries multi-condensateurs, le contrôleur de séquence doit répartir le temps de fonctionnement de manière uniforme et faire appel uniquement aux bobines nécessaires à charge partielle, de sorte que chaque unité fonctionne presque à son niveau optimal au lieu que chaque unité fonctionne avec une petite charge.

Pour les projets qui vont au-delà de la gamme packagée, les mêmes principes s’étendent vers le haut. Les unités de condensation à vis amènent la philosophie du pack à des capacités plus élevées, en regroupant le compresseur et le rejet de chaleur refroidi par air pour les installations qui regroupent plusieurs salles informatiques en une seule installation centrale.

Unité de condensation à vis Pour les installations centrales regroupant plusieurs salles informatiques, cette unité de condensation à vis étend le rejet de chaleur refroidi par air à des capacités plus élevées. Il offre un réglage de l'énergie à plusieurs niveaux, des économiseurs en option et des commandes intelligentes pour un fonctionnement fiable et sans eau. Voir le produit →