STRUČNO USAVRŠAVANJE

OVLAŠTENIH ARHITEKATA I OVLAŠTENIH INŽENJERA

XV. tečaj 15. i 16. studeni 2013.

TEMA:

" PRAKTIČNA PRIMJENA HLAĐENJA S RADNOM TVARI CO2 U SUSTAVIMA

SA POVEĆANOM SIGURNOŠĆU "

Autori:

ZDENKO VAŠATKO, dipl.ing.strojTrox Austria GmbH, Predstavništvo u RH, Zagreb

mr.sc. IVAN CETINIIĆ, dipl.ing.strojArhitektonski fakultet, Zagreb

Prof.dr.sc. PETAR DONJERKOVIĆ, dipl.ing.strojDON PROJEKT, ZagrebTIHOMIR RENGEL, dipl.ing.strojArhitektonski fakultet, Zagreb

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • •

CCO

2 OO

2 O Praktična primjena OL

OL hlađenja sa radnom tvari

CO2 u sustavima sa

LracLde 2

povećanom sigurnošćucsk

Zdenko Vašatko, dipl. inž.

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • “Ključ u ruke”

CC Primarni krug R134a

Kondenzator

CO2OLpac™O2 O

O2 O

PLANT SCHEMATIC

Kondenzator

OL

OL MM

S k d i k

Turbinski kompresori

LracLde CO2 Pločasti

kondenzator

Sekundarni krug CO2

Termoekspanzijski

ventil

CO2OLrac™csk

CO2 pumpe

(tekuće)

CO2 H.P. spremnik

Povrat tekuće faze

CO2OLdesk™

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • CO2OLrac™ : hlađenje BLADE SERVER-a

Montaža iza ormaraCC Montaža iza ormaraPrilagodiljiva geometrijaO

2 OO

2 O Visoko učinkovito hlađenje600mm širina x 42U = 20kWO

LO

L 800mm širinax 47U = 30kWZahtjev 40kW+

LracLde csk

Prilagodlji ostPatent Application

0421232.0- Gibljivi spojevi

- Prilagodljivost

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • CO2OLrac™ : hlađenje BLADE SERVER-a

CC

Ventilatorske jediniceO2 O

O2 O

Ventilatorske jediniceA+B napajanjeN+N ventilatoriO

LO

L Brza izmjenjivost

Nadzor učinka

LracLde Daljinski prikaz temperature

Status ventilatoraCO odvajanje ventilom

csk CO2 odvajanje ventilom

Kontrola upravljanja

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • CO2OLrac™ : hlađenje BLADE SERVER-a

CC

Design basis:

Zrak 22oC

O2 O

O2 O

Upijanje topline ormara

CO2 14oC = bez kondenzacije

Ormar

OL

OL Ulaz u server= 22oC

Izlaz iz servera= 22oC

KučišteserveraLrac

Lde Discharge Temp 35/40oCcsk

TlocrtIzlaz zraka

22oC

Tlocrt

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenjeOdvođenje topline• • • • • • • • • • • • • • • • • Osigurana stabilnost50% CO2 stupanj sigurnosti

CCO

2 OO

2 O OL

OL LracLde csk

Normalno opterećenje = CO2OLrac x 10 sa 20kW p j 2

Kritično opterećenje = CO2OLrac x 8 sa 25kW

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • Analiza greške u radu sustava

CC

BladeO2 O

O2 O

Blade air off

OL

OL LracLde ~ 3 minutes ~ 90 seccsk

Plant failureBlade zrak

Plant failure on

CO2OLrac zrak off

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • Prednosti

CO2 je neškodljiv za el. uređajeCC CO2 je neškodljiv za el. uređaje

Povećan rashladni kapacitetO2 O

O2 O

Manja snaga pumpe

Manji promjer cijeviOL

OL Brzo uspostavljanje radne temperatureLracLde Latentna toplina ugljičnog dioksida je 182kJ/kg u usporedbi sa

Specifičnom toplinom vode H2O = 4.2kJ/kgK, što znači:1kg CO2 preuzima 182kJ energije uslijed promjene fazecsk g p g j j p j1kg of H2O preuzima 4.2kJ energije za prirast od 1oC :

Sustav hlađenja 6/12oC 1kg H2O preuzima 25.2kJZbog toga 1kg CO2 preuzima 7 puta više energije od vode:Zbog toga 1kg CO2 preuzima 7 puta više energije od vode:

182kJ / 25.2kJ = 7.22

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje+ 30% • • • • • • • • • • • • • • • • • CO2 UŠTEDA ENERGIJEušede

CC Veličina sustava

kW

El. Potrošnja /kW Hlađenja

Sustav 1: CO2kW

Sustav 2: Hladna vodaO

2 OO

2 O

kW kW kW250 0.369 0.506500 0 344 0 496OL

OL 500 0.344 0.496

750 0.326 0.4991000 0.327 0.502

LracLde

Sustav 1: 75% CO2 + 25% Hladna vodacsk Sustav 2: 100% Hladna voda

Ušteda rada kompresora: 16%Ušteda rada kompresora: 16%

Ušteda na snazi pumpe: 14%

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • Smanjena emisija CO2

CC

Globalno zagrijavanjeO2 O

O2 O CO2 = 1

R-134a = 1300OL

OL R 134a 1300LracLde 30% ušteda energijeSmanjena emisija CO

csk Smanjena emisija CO2

290 tCO2 za sustav 250kW

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • ISPITIVANJE SUSTAVA CO2

CC Testiranje na stvarnom projektuprovjera CO OLrac™ rashladnog učinaO

2 OO

2 O

provjera CO2OLrac rashladnog učinaprovjera mogućnosti ugradnje CO2OLrac™

j CO OL ™ i k l ij k

OL

OL provjera servera + CO2OLrac™ cirkulacije zraka

Ispitivanje sigurnosti uslijed greške sustava:LracLde greška CO2OLrac™ ventilatora

greška ‘A’ or ‘B’ sustava napajanjašk d CO ki

csk greška u radu CO2 crpki

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • •

Giblji i j di i đ j ć č lik

Projektiranje

Primarni krug: automatsko uravnoteženjeCC Gibljivi cjevovodi iz nerđajućeg čelikatroslojni nerđajući čelik

CO2 cjevovod

Primarni krug: automatsko uravnoteženjeVarena izvedba – nerđajući čelik

zavarivanje u DATA centruO2 O

O2 O

2 jTlačna proba + rentgenIzolacija cjevovodaA t t k i klj či j lij d šk

Gotovi cjevovodi (pre fabrikacija)zavarivanje izvan DANA centra + spajanje prešanjemKvaliteta kao u procesnoj industriji – 600barO

LO

L Automatsko isključivanje uslijed greškep j j

LracLde csk

Tlocrt IzometrijaKrug polaza / povrata

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • Sigurnost: CO2 Detekcija

CCO

2 OO

2 O OL

OL

Nadzor prostorije

LracLde Nadzor prostorije

csk - Upravljanje osjetnicima CO2

- Osjetnici CO2

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • IMPERIAL COLLEGE, LONDON

CCO

2 OO

2 O OL

OL LracLde

Kapacitet 300kW

Exhibition Road, Londoncsk p

15 x CO2OLrac jedinicaUgradbeni okvirUgradbeni okvir

Dovršeno krajem 2005

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • ABN AMRO, LONDON

CC 1.7mW by April 2007O

2 OO

2 O OL

OL LracLde

250 Bi h t L d

csk

Kapacitet 300kW N+N

250 Bishopsgate, London

15 x 20kW CO2OLrac jedinice

Završeno u ožujku 2006

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • • CO2OLdesk™ : Hlađenje stolova

toplina PC-a ne utječe na prostorijuCC toplina PC-a ne utječe na prostoriju

Primjena na sve vrste PC stolova

150mm dubine = 1200W hlađenjaO2 O

O2 O

150mm dubine = 1200W hlađenja

200mm dubine = 1500W hlađenja

P i j ji i k d t l i i

OL

OL Primjenjivo i kod prostora male visine

Potpuno ili djelomično upuštenoLracLde csk

• • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • •

CO2 – visoko učinkovito hlađenje• • • • • • • • • • • • • • • • •

Dvostruki ventilatori

CO2OLdesk™ : DEALER DESK COOLING

CC ost u e t ato

Primjenjiva kod dvostrukoj napajanja A+B

Alarm greške & LEDO2 O

O2 O

Alarm greške & LED

Nadzor temperature stola (PC-a)

Zamjena za 600mm x 600mm rasterOL

OL Zamjena za 600mm x 600mm rasterLracLde csk