Форсунки для адиабатического испарительного охлаждения
Адиабатическое охлаждение воздуха активно используется в сухих охладителях (drycooler), градирнях и других установках в процессах кондиционирования и охлаждения воздуха.
В основе принципа действия системы адиабатического охлаждения лежит мелкодисперсное распыление воды при помощи форсунок.
Форсунки для испарительного охлаждения воздуха и теплообменного оборудования
Испарение происходит с потреблением тепловой энергии, что вызывает понижение температуры воздуха. В теплообменники входит уже охлажденный воздух, создавая требуемую прохладную температуру для работы оборудования (даже в летнюю жару). Форсунки для адиабатического охлаждения дают мелкую каплю, которая испаряясь, охлаждает воздух.
То есть теплообменное оборудование охлаждается с помощью потока охлажденного воздуха, а также мелкими каплями воды, распыляемой через форсунки.
В последнее время в России создаются все больше локальных дата-центров, центров хранения и обработки данных, в которых адиабатическое охлаждение используется для теплообменных процессов работы серверного оборудования. По сути, дата-центр – это здание, в котором сосредоточено сетевое, серверное и инженерное оборудование, которое нуждается в защите от высоких температур и перегрева.
Естественно, что серверное оборудование при работе выделяет большое количество тепла, а его излишний перегрев может привести к сбою в работе либо к его поломке. Именно поэтому задача по охлаждению оборудования в дата-центрах является одной из главных задач для инженеров по эксплуатации.
Адиабатическое охлаждение центров обработки данных (ЦОД) обусловлено тем, что вода имеет один из наибольших, среди жидкостей, показатель скрытой теплоты парообразования (584,8 ккал/кг). Примерное значение затрат внешней энергии на охлаждение при использовании форсунок Lechler составляет всего 4 Вт на 1 л распыляемой воды.
Типы адиабатического охлаждения
Прямое DEC (Direct Evaporative Cooling), при котором распыление воды форсунками осуществляется со стороны притока. Капельки воды, испаряясь, охлаждают воздух, который потом подается непосредственно в обслуживаемое помещение.
Косвенное IEC (Indirect Evaporative Cooling) осуществляется путем распыления воды форсунками со стороны вытяжки. Охлажденный воздух поступает в пластинчатый теплообменник. Эффективность такого обмена теплом составляет 65%.
Охлаждение по принципу адиабатического охлаждения применяет в своих ЦОДах компании Facebook, Яндекс. Основная система охлаждения воздуха у них — это прямой фрикулинг с несколькими камерами подготовки воздуха.
Через воздухозаборники воздух извне подается в камеру подготовки, где и происходит его смешивание с горячим воздухом. Эта смесь проходит через так называемые холодильные панели, которые оборудованы трубками с установленными на них форсунками. Компания Lechler предлагает применять для этих задач полоконусные форсунки серии 212, 220 , 302 и серии 2TR.
Распыление через форсунки для адиабатического охлаждения происходит при малом давлении (2-7 атмосфер), что позволяет существенно сократить расходы на подвод воды в сравнении с системами высокого давления.
Благодаря мелкодисперсному распылению повышается влажность и понижается температура продуваемого воздуха. Рассчитано, что на 1 кВт/ч отводимого тепла требуется распылить 2 л воды. Применяя для распыления дистиллированную воду, мы исключаем возможность мелкодисперсной влаге проводить электричество, а так же избегаем частого засорения распылительных форсунок.
