مياه تبريد مركز البيانات: WUE والدورات وإعادة الاستخدام
TL;DR يتم تحديد فعالية استخدام المياه (WUE) في برج التبريد، والكيمياء هي الرافعة. دورات التركيز (CoC) هي نسبة المواد الصلبة الذائبة في الماء المتداول إلى المكياج، والتصريف = التبخر ÷ (CoC − 1) - لذا فإن رفع البرج من 3 إلى 6 دورات يخفض ماء التركيب حوالي 20% والتصريف حوالي 60%. إن برنامج القياس والتآكل بالإضافة إلى المشتت هو ما يتيح لك إجراء 8-12 دورة بدلاً من 3-4 دون تغيير حجم التعبئة. يقع مركز البيانات WUE المتوسط في الصناعة بالقرب من 1.8 لتر / كيلووات في الساعة؛ الأفضل في فئته يصل إلى حوالي 0.3. أكثر من 8 دورات تقريبًا، يتضاءل توفير المياه، لذا ادفع الدورات باستخدام الكيمياء إلى درجة تناقص العائدات، ثم ابحث عن المكياج المستصلح.
WUE: لوحات الأرقام تقدم تقريرًا الآن
أصبحت فعالية استخدام المياه (WUE) — لتر من الماء لكل كيلووات/ساعة من طاقة تكنولوجيا المعلومات — مقياسًا على مستوى مجلس الإدارة حيث يلتزم المشغلون بالأهداف الإيجابية للمياه. الانتشار ضخم: أ يعمل متوسط مركز البيانات في الصناعة بالقرب من 1.8 لتر/كيلووات ساعة، بينما تصل أفضل التصميمات فائقة الحجم إلى حوالي 0.3 لتر/كيلووات ساعة. يغادر معظم هذا الماء على شكل تبخر وهبوب في برج التبريد، لذلك يتم ربح أو خسارة WUE هناك - والرافعة الأرخص هي الكيمياء، لأنها تسمح للبرج بالعمل في دورات تركيز أعلى بنفس التركيبة.
شرح دورات التركيز
دورات التركيز (CoC) هي ببساطة عدد المرات التي يكون فيها تركيز الماء الدائر أكثر تركيزًا من التركيبة - ويتم قياسها عمليًا كنسبة التوصيل، أو أيون محفوظ مثل الكلوريد. نظرًا لأن البرج يبخر الماء النقي فقط، فإن المواد الصلبة الذائبة المتبقية تتسلق حتى يحملها التفجير المتحكم فيه بعيدًا. يتم إصلاح التدفقين بعلاقة واحدة:
التفجير = التبخر ÷ (CoC - 1)والمكياج = التبخر × CoC ÷ (CoC − 1) = التبخر + الانفجار (تجاهل الانجراف).
مثال عملي: ما توفره الدورات الأعلى
ونظرًا لأن كلا التدفقين يتسعان مع التبخر (E)، فإن التوفيرات تكون دقيقة ومستقلة عن حجم البرج. لكل وحدة تبخر:
| دورات (CoC) | مكياج (× ه) | الانفجار (× ه) | التفجير مقابل دورتين |
|---|---|---|---|
| 2 | 2.00 | 1.00 | — |
| 3 | 1.50 | 0.50 | −50% |
| 4 | 1.33 | 0.33 | −67% |
| 6 | 1.20 | 0.20 | −80% |
| 8 | 1.14 | 0.14 | −86% |
إقرأ عملياً : تحريك برج من 3 إلى 6 دورات تقطع المكياج حوالي 20% وتجفيف الشعر حوالي 60%. ولا يقتصر هذا التصريف على الماء فحسب - فهو يحمل المادة الكيميائية المعالجة الخاصة بك ويحمل التفريغ في اتجاه مجرى النهر، لذا فإن قطعه يوفر تكلفة المياه والمواد الكيميائية والنفايات السائلة في وقت واحد.
لماذا تتسطح المدخرات فوق ~ 8 دورات
يوضح الجدول المشكلة: المنحنى حاد من 2 إلى 4 دورات ومسطح تقريبًا بعد 8. الذهاب إلى 6←8 يوفر كمية أقل بكثير من المياه مقارنة بـ 3←4، بينما ترتفع المخاطر - الدورات الأعلى تعني مواد صلبة مذابة أعلى، وموصلية أعلى وتهديد حقيقي بالتآكل والتآكل مثل تركيز الكالسيوم والسيليكا والقلوية. بعد النقطة التي حددتها كيمياء الماكياج الخاصة بك (غالبًا ما تكون السيليكا أو الكالسيوم)، فإن دفع الدورات الأعلى لا يشتري أي ماء تقريبًا ولكن هناك الكثير من مخاطر التحجيم. الهدف الصحيح هو "الارتفاع الذي تصل إليه الكيمياء بأمان"، عادةً 8-12 دورة لبرج حسن المعالجة، وليس الحد الأقصى النظري.
الكيمياء التي تتيح لك إجراء دورات عالية
الدورات محدودة بكل ما يترسب أولاً. عتبة فوسفونات يحمل الكالسيوم بما يتجاوز قابليته الطبيعية للذوبان، أ مشتت متعدد الكربوكسيل يمنع السيليكا والحديد من الترسب، كما يمنع مانع التآكل الماء عالي الموصلية من مهاجمة الفولاذ والنحاس - وهو نفس البرنامج الموصوف في دليلنا المصاحب على مقياس برج التبريد والتآكل وبرنامج الليجيونيلا. وبدون تلك الكيمياء يتوقف البرج عند 3-4 دورات؛ معها، 8-12 أمر روتيني. عندما يكون تصريف الفسفور متوجًا، يتم استخدام مثبط غير الفوسفور مثل وت-907 يقوم بنفس المهمة دون إضافة الفوسفور إلى التفجير.
المياه المستصلحة كمكياج
بمجرد تحسين الدورات، فإن ذراع WUE التالي هو مصدر الماكياج نفسه - المياه المعاد تدويرها أو المستصلحة بدلاً من المياه الصالحة للشرب. إنه يعمل، لكنه يغير كيمياء المياه: عادة ما تحمل المياه المستصلحة المزيد من المواد الصلبة الذائبة، والمزيد من العناصر الغذائية (النيتروجين والفوسفور) والمزيد من الحمل الميكروبيبالإضافة إلى الأمونيا المتغيرة التي تزيد من الطلب على المواد المؤكسدة.
| مصدر مكياج | المواد الصلبة الذائبة | الحمل الميكروبي / الغذائي | الآثار المترتبة على العلاج |
|---|---|---|---|
| صالحة للشرب / طازجة | منخفض-متوسط | منخفض | المانع القياسي + برنامج المبيدات الحيوية |
| المستصلحة / إعادة الاستخدام | أعلى، متغير | أعلى (N، P، بيوفيلم) | مبيد حيوي أكثر قوة + مشتت؛ قد تحد من الدورات القابلة للتحقيق |
الجواب العملي هو المعالجة المسبقة بالإضافة إلى برنامج ميكروبي أقوى: زوج قوي من المبيدات الحيوية المؤكسدة وغير المؤكسدة، ومشتت إضافي، وفي بعض الأحيان الترشيح - قبول أن المياه المعالجة قد تحد من الدورات التي يمكنك تشغيلها بأمان. عادةً ما يبرر توفير المياه ذلك، ولكنه قرار كيميائي، وليس مجرد قرار يتعلق بالسباكة.
تسلسل تخفيض WUE
النقاط الرئيسية
- يقع WUE في البرج — متوسط الصناعة ~ 1.8 لتر/كيلوواط ساعة، الأفضل في فئته ~ 0.3 — والكيمياء هي الرافعة الأرخص.
- التفجير = التبخر ÷ (CoC - 1); يؤدي إجراء 3 → 6 دورات إلى تقليل المكياج بنسبة 20% والنفخ بنسبة 60%.
- تتسطح المدخرات فوق ~ 8 دورات بينما ترتفع مخاطر القياس/التآكل - الهدف 8-12، وليس الحد الأقصى.
- كيمياء المقياس/التآكل هي التي تفتح الدورات العالية; بدونها يتوقف البرج عند 3-4.
- المكياج المستصلح يوفر المزيد من الماء ولكنه يحتاج إلى برنامج أقوى للمبيدات الحيوية/المشتتات وقد يحد من الدورات القابلة للتحقيق.
شاهد الفيديو
الأسئلة المتداولة
ما هو WUE الجيد لمركز البيانات؟
فعالية استخدام المياه (WUE) هي عدد لترات المياه المستهلكة لكل كيلووات/ساعة من طاقة تكنولوجيا المعلومات. إن انتشار الصناعة واسع النطاق: يعمل مركز البيانات النموذجي بالقرب من 1.8 لتر / كيلووات في الساعة، في حين تصل المرافق فائقة الحجم الأفضل في فئتها إلى حوالي 0.3 لتر / كيلووات في الساعة، وتقترب بعض التصميمات المبردة بالهواء أو المغلقة من عدم وجود مياه في الموقع على حساب طاقة أعلى. نظرًا لأن معظم مياه برج التبريد تغادر على شكل تبخر وتطاير، فإن أسرع طريق للوصول إلى مستوى WUE أقل هو تشغيل البرج في دورات تركيز أعلى بمقياس مناسب وبرنامج تآكل وتشتيت، ثم النظر في مياه الماكياج المستصلحة. يجب قراءة WUE جنبًا إلى جنب مع PUE والطاقة، نظرًا لأن خيار المياه الأقل ليس دائمًا الخيار الأقل كربونًا.
ما هي دورات التركيز في برج التبريد؟
دورات التركيز (CoC) هي عدد المرات التي يكون فيها تركيز الماء المتداول أكبر من تركيز ماء المكياج. نظرًا لأن برج التبخر يغلي الماء النقي ويترك وراءه مواد صلبة مذابة، فإن تلك المواد الصلبة تتراكم حتى يزيلها النفخ المتحكم فيه. يتم قياس CoC عمليًا كنسبة التوصيل، أو أيون محفوظ مثل الكلوريد، بين ماء البرج والمكياج. الدورات الأعلى تعني مكياجًا أقل وتصريفًا أقل لنفس التبريد - ولكن أيضًا مواد صلبة ذائبة أعلى وخطر أكبر للتآكل والتآكل، لذلك يتم تحديد الرقم الذي يمكن تحقيقه بواسطة كيمياء المياه وبرنامج المعالجة، عادةً 3-4 دورات غير معالجة و8-12 مع كيمياء جيدة.
كيف يمكنك حساب التفجير من دورات التركيز؟
التفجير = التبخر ÷ (دورات التركيز − 1). ماء التركيب = التبخر × الدورات ÷ (الدورات - 1)، والذي يساوي أيضًا التبخر بالإضافة إلى التصريف بمجرد تجاهل الانجراف. يتناسب التبخر تقريبًا مع الحرارة المرفوضة (القاعدة العامة الشائعة هي حوالي 1% من معدل إعادة التدوير لكل ~7 درجات مئوية من نطاق التبريد). نظرًا لأن حجم التركيب والتصريف مع التبخر، فإن المياه التي يتم توفيرها عن طريق رفع الدورات هي نفسها من حيث النسبة المئوية بغض النظر عن حجم البرج: الانتقال من 2 إلى 4 دورات يخفض التصريف بمقدار الثلثين، ومن 3 إلى 6 دورات يخفض التركيب حوالي 20% والتصريف حوالي 60%.
ما عدد الدورات التي يمكن لبرج تبريد مركز البيانات تشغيلها؟
بدون برنامج معالجة، يتوقف البرج عادة حوالي 3-4 دورات، لأن كربونات الكالسيوم أو السيليكا أو القلوية تبدأ في التراكم. مع مثبط مقياس فوسفونات العتبة، ومشتت متعدد الكربوكسيل ومثبط للتآكل، تكون 8-12 دورة روتينية، ويصبح العامل المحدد هو أي الأيون يركز بشكل أسرع في مكياجك - غالبًا صلابة السيليكا أو الكالسيوم. يؤدي تجاوز ذلك إلى توفير القليل جدًا من المياه الإضافية (منحنى التوفير مسطح تقريبًا فوق 8 دورات) بينما يزيد بشكل حاد من مخاطر القياس والتآكل، وبالتالي فإن الهدف هو أعلى الدورات التي يمكن للكيمياء الاحتفاظ بها بأمان، والتي يتم التحقق منها من خلال الموصلية ومؤشر القياس، وليس الحد الأقصى النظري.
هل يمكن لمراكز البيانات استخدام المياه المعالجة لتبريد المكياج؟
نعم، ويفعل الكثيرون ذلك لتقليل استخدام المياه العذبة، لكن المياه المستصلحة أو المعاد تدويرها تغير الكيمياء. وعادةً ما يحمل مواد صلبة ذائبة أعلى وأكثر تنوعًا، والمزيد من العناصر الغذائية مثل النيتروجين والفوسفور، والمزيد من الحمل الميكروبي، وأحيانًا الأمونيا التي تزيد من الطلب على المواد المؤكسدة. يتطلب ذلك برنامجًا أكثر قوة - زوجًا أقوى من المبيدات الحيوية المؤكسدة وغير المؤكسدة للتحكم في الأغشية الحيوية والبكتيريا الليجيونيلا، والمشتت الإضافي، والترشيح غالبًا - وقد يؤدي ذلك إلى الحد من دورات التركيز التي يمكنك تشغيلها بأمان. عادةً ما يبرر توفير المياه ذلك، لكن مستحضرات التجميل المستصلحة هي قرار علاجي بقدر ما هي قرار إمداد، ويجب أن يكون حجم برنامج المبيدات الحيوية والمثبطات مناسبًا للمياه الأكثر عسرًا.
حول الشركة المصنعة
VCYCLETECH هي شركة مصنعة مقرها الصين لمعالجة المياه والمواد الكيميائية المعالجة - مواد التخثر والمواد الكيماوية الندفية والمواد الكيميائية الورقية والمواد الخافضة للتوتر السطحي والمبيدات الحيوية والفوسفونات والمشتتات - حاصلة على شهادة ISO 9001 / 14001 / 45001، مع شهادة توثيق البرامج على كل دفعة وخدمة OEM/ODM. انظر لدينا الجودة والشهادات.
المراجع
- كفاءة استخدام المياه في أبراج التبريد – وزارة الطاقة الأمريكية FEMP
- برج التبريد (دورات التركيز) ويكيبيديا
- كفاءة استخدام المياه ويكيبيديا
- كفاءة التبريد فائقة النطاق وWUE - معرفة مركز البيانات
ذات صلة: معالجة مياه التبريد · مقياس برج التبريد والتآكل والبكتيريا الليجيونيلا · مضادات الفوسفات · المشتتات · مثبط WT-907 غير P · دليل معالجة برج التبريد