La présente rubrique décrit les divers composants matériels de la boucle secondaire qui, dans le système de distribution, alimente l'échangeur de chaleur de porte arrière en eau conditionnée réfrigérée. Le système de distribution inclut les conduites, les flexibles et les éléments requis pour la connexion à l'échangeur de chaleur. La gestion de la tuyauterie flexible dans des environnements avec ou sans faux plancher est également décrite.
L'échangeur de chaleur de porte arrière peut supprimer 50 à 60 pour cent de la charge calorifique générée par une armoire individuelle, avec une alimentation en eau à 18 degrés C et dans des conditions de fonctionnement optimales de la porte. A des fins d'évaluation, supposons qu'une armoire génère une charge calorifique de X watts. L'échangeur de chaleur peut supprimer une charge calorifique 0,5X watt avant que l'air chaud n'entre dans la salle.
La boucle primaire de refroidissement est considérée comme la source d'alimentation en eau réfrigérée du bâtiment (basse température) ou comme une unité de refroidissement modulaire. Elle ne doit pas être utilisée comme source directe de liquide de refroidissement pour l'échangeur de chaleur de porte arrière pour deux raisons principales. Premièrement, la température de l'eau inférieure à la température du point de rosée provoque la formation d'humidité sur l'échangeur de chaleur en cours de fonctionnement (la condensation suinte et s'accumule sous l'armoire). Deuxièmement, en l'absence de système approprié de détection de fuite (par exemple, bande de surveillance, goulotte avec détecteurs de fuite et soupapes d'arrêt automatique) et en cas de fuite au niveau de la porte, des flexibles ou des collecteurs, l'alimentation constante et importante en eau de la boucle primaire peut provoquer l'infiltration de grandes quantités d'eau dans le centre de données. L'alimentation en eau par une boucle secondaire fermée, surveillée et régulée permet de limiter la quantité d'eau en cas de fuite et d'empêcher la formation de la condensation.
- des raccords adaptés à ceux fournis sur l'échangeur de chaleur de porte arrière ;
- des tuyaux flexibles ;
- un retour thermique vers une soupape de débit chargée de réguler la température de l'eau de distribution ;
- une soupape de décharge ;
- des soupapes d'arrêt pour chaque conduite d'alimentation de porte ;
- des soupapes de débit réglables pour chaque conduite d'alimentation de porte.
Collecteurs et tuyauterie
Les collecteurs qui acceptent des conduites d'alimentation de grand diamètre à partir d'un groupe motopompe constituent la méthode privilégiée de répartition du débit d'eau dans des conduites ou dans des flexibles de diamètre inférieur, acheminés vers chaque échangeur de chaleur de porte arrière. Les collecteurs doivent être construits avec des matériaux compatibles avec le groupe motopompe et la tuyauterie associée. Voir Matériaux recommandés pour les boucles secondaires. Les collecteurs doivent fournir des points de connexion en quantité suffisante pour permettre la connexion du nombre correspondant de conduites d'alimentation et de retour. Les collecteurs doivent également satisfaire à la capacité nominale des pompes et de l'échangeur de chaleur (entre la boucle secondaire de refroidissement et la source d'eau réfrigérée du bâtiment). Ancrez ou encastrez tous les collecteurs pour éviter tout mouvement lors du branchement de raccords rapides sur les collecteurs et pendant l'ouverture et la fermeture des soupapes.
Exemples de tailles de conduite d'alimentation de collecteur
- Utilisez une conduite d'alimentation de 50,8 mm pour fournir un débit correct à six tuyaux d'alimentation de 19 mm (unité de distribution centrale de 100 kW).
- Utilisez une conduite d'alimentation de 63,5 mm pour fournir un débit correct à huit tuyaux d'alimentation de 19 mm (unité de distribution centrale de 120 kW).
- Utilisez une conduite d'alimentation de 88,9 mm pour fournir un débit correct à vingt tuyaux d'alimentation de 19 mm (unité de distribution centrale de 300 kW).
Il est suggéré d'installer des soupapes d'arrêt pour chaque conduite d'alimentation et de retour en sortie du collecteur pour pouvoir arrêter le débit d'eau dans des conduites individuelles de plusieurs boucles. Ceci permet d'effectuer la maintenance ou le remplacement d'un échangeur de chaleur sans perturber le fonctionnement des autres échangeurs de chaleur de la boucle.
Il est également suggéré d'installer des soupapes de débit réglables (pour l'équilibrage du circuit) pour chaque conduite d'alimentation en sortie d'un collecteur. Le débit d'eau envoyé à chaque armoire peut alors être régulé en cas d'ajout ou de retrait d'échangeurs de chaleur de porte dans la boucle secondaire (cette méthode garantit un débit d'eau conforme aux spécifications vers chaque échangeur de chaleur de porte).
La régulation de la température et du débit (surveillance) est suggérée dans les boucles secondaires pour garantir la conformité aux spécifications relatives à l'eau et une suppression optimale de charge calorifique.
Ancrez ou encastrez tous les collecteurs et toutes les conduites pour éviter tout mouvement lors du branchement de raccords rapides sur les collecteurs.
La figure ci-après illustre un exemple de collecteur central classique alimentant en eau plusieurs échangeurs de chaleur.
La figure ci-après illustre une autre disposition pour plusieurs circuits de distribution d'eau.
La figure ci-après illustre un collecteur étendu.
Tuyaux flexibles et connexions aux collecteurs et aux échangeurs de chaleur
Les configurations des conduites et des flexibles peuvent varier et sont déterminées par l'analyse des besoins dans vos installations. Cette analyse peut être effectuée par un responsable de la préparation du site.
Les tuyaux flexibles sont nécessaires pour l'alimentation en eau et l'évacuation de l'eau entre votre installation de plomberie (collecteurs et unités de distribution de refroidissement) et l'échangeur de chaleur de porte arrière (permettant un déplacement pendant l'ouverture et la fermeture de la porte arrière de l'armoire).
Des flexibles assurent une alimentation en eau avec des caractéristiques de chute de pression acceptables et permettent de réduire l'appauvrissement de certains inhibiteurs de corrosion. Ces tuyaux doivent être composés de caoutchouc éthylène-propylène EPDM traité au peroxyde ou d'un matériau en oxyde non métallique et être munis de raccords rapides de type Parker à chaque extrémité. Ces raccords sont définis ci-après et sont compatibles avec les raccords de l'échangeur de chaleur. Les tuyaux sont disponibles dans des longueurs de 3 à 15 m, par incrément de 3 m. Les tuyaux de plus de 15 m peuvent provoquer une perte de pression inacceptable dans le circuit secondaire et réduire le débit d'eau et, par conséquent, limiter la fonction de suppression de charge calorifique de l'échangeur de chaleur.
Pour consulter la liste des fournisseurs suggérés pour ces tuyaux, voir Fournisseurs de tuyaux flexibles. Dans chaque boucle secondaire, utilisez une conduite ou un tube solide d'un diamètre intérieur minimal de 19 mm et le nombre minimal de joints entre un collecteur et un échangeur de chaleur.
Les raccords rapides permettent de connecter les tuyaux flexibles ou les conduites fixes aux collecteurs de distribution et aux échangeurs de chaleur de porte arrière. Les raccords de flexible qui se connectent aux échangeurs de chaleur doivent présenter les caractéristiques ci-après.
- Ces raccords doivent être composés de raccords passivés en acier inoxydable de série 300-L ou en laiton avec une teneur en zinc inférieure à 30 pour cent. La taille des raccords est de 19 mm.
- Le tuyau d'alimentation doit être muni d'un mamelon à accouplement rapide de type Parker (mâle, référence SH6-63-W) ou équivalent. Le tuyau de retour doit être muni d'un raccord rapide de type Parker (femelle, référence SH6-62-W) ou équivalent.
- A l'autre extrémité des tuyaux flexibles (collecteur), il est suggéré d'utiliser des raccords rapides similaires. Cependant, si vous souhaitez employer d'autres types de raccord, prévoyez des mécanismes de verrouillage positif pour éviter les pertes d'eau lors de la déconnexion des flexibles. Ces raccordements doivent réduire les risques de déversement d'eau et d'inclusion d'air dans le système lors de leur déconnexion.