Especificações de Abastecimento de Água para Loops Secundários

Este tópico descreve os diversos componentes de hardware que compõem o loop secundário do sistema de abastecimento que oferece a água resfriada e condicionada ao transformados de calor da porta traseira. O sistema de distribuição inclui canos, mangueiras e o hardware de conexão necessários a ser anexado ao transformador de calor. O controle da mangueira em ambientes de piso elevado ou não-elevado também é descrito.

O transformador de calor da porta traseira pode remover de 50 a 60 por cento da carga de calor de um rack individual quando a água é fornecida a 18 graus C (64 graus F) e a porta apresenta ótimas condições. Por questões de tamanho, considere um rack que produza uma carga de calor de X watts. O transformador de calor poderá remover 0,5 X watts antes que o ar quente entre no local.

O loop de resfriamento principal é considerado o abastecimento de água resfriada do local ou uma unidade resfriadora modular de baixa temperatura. O loop principal não deve ser utilizado como uma fonte direta de resfriamento para o transformador de calor da porta traseira por dois motivos principais. Primeiro, a água abaixo do ponto de condensação causará o aparecimento de umidade do ar no transformador de calor da porta traseira quando ele funcionar (a condenação gotejará e se concentrará no rack). Segundo, se uma detecção de vazamento correta não for estabelecida (por exemplo, fita contra vazamento monitorada, mangueira cavada com sensores de vazamento e válvulas de fechamento automático) e ocorrer um vazamento na porta, mangueiras ou canos de distribuição, um abastecimento constante e forte de água de loop principal pode resultar numa grande quantia de vazamento de água no centro de dados. A água fornecida em um loop secundário fechado controlado e monitorado limita a quantia de água disponível em uma situação de vazamento e impede que haja a formação de condensação.

A aquisição e a instalação dos componentes necessários para criação do sistema de loop de resfriamento secundário são requeridas para esta seção e são de sua responsabilidade. Para obter sugestões sobre onde adquirir mangueiras e unidades de distribuição de resfriamento, consulte Fornecedores de Mangueira Flexível e Fornecedores de Unidade de Distribuição de Resfriamento. A finalidade principal deste tópico é fornecer exemplos de métodos comuns para configuração do loop secundário e características operacionais necessárias para fornecer um abastecimento de água adequado e seguro para o transformador de calor da porta traseira. Os componentes principais recomendados para as linhas de abastecimento e de retorno de água são:

acoplamentos compatíveis com os fornecidos no transformador de calor da porta traseira
mangueiras flexíveis
alimentação retroativa térmica para uma válvula de fluxo que ajustará e controlará a temperatura da água do abastecimento
válvula de alívio da pressão
válvulas de fechamento para cada linha que retorna para uma porta
válvulas de fluxo ajustável para cada linha de abastecimento para uma porta.

O número real de fornecedores de calor da porta traseira conectados a um loop secundário depende da capacidade do loop secundário para transferência do calor para o loop principal. Por exemplo, se o loop secundário puder remover 100 kW da carga de calor e você tiver vários racks de 25 kW, você pode ter 12,5 kW por rack (considerando 50 por cento de remoção do calor da porta 50) entrando no loop da água, e anexar oito portas por loop secundário.

A figura a seguir mostra um exemplo de uma solução fabricada de instalações. O número real de fornecedores de calor da porta traseira conectados a um loop secundário depende da capacidade da unidade de distribuição de resfriamento que está executando o loop secundário.

Figura 1. Distribuição de Refrigeração Utilizando uma Solução Fabricada de Instalações
Gráfico do sistema de abastecimento de água em que a fonte é um refrigerador.

Gráfico do sistema de abastecimento de água em que a fonte é um refrigerador.

A figura a seguir mostra um exemplo de uma unidade de distribuição de resfriamento modular fora da prateleira. O número real de fornecedores de calor da porta traseira conectados a um loop secundário depende da capacidade da unidade de distribuição de resfriamento que está executando o loop secundário.

Figura 2. Distribuição de Refrigeração Utilizando Soluções do Fornecedor fora da Prateleira
Gráfico da solução de abastecimento de água fora da prateleira

Gráfico da solução de abastecimento de água fora da prateleira

A figura a seguir mostra uma solução de resfriamento comum e define os componentes do loop de resfriamento principal e os componentes do loop de resfriamento secundário.

Figura 3. Loops de Resfriamento Principal e Secundário
Exemplos de Loops de Resfriamento Secundário

Canos de Distribuição e Canalização

Canos de distribuição que aceitam canos de alimentação de diâmetro grande de uma unidade de bomba são o método preferencial para divisão do fluxo de água para canos ou mangueiras de diâmetro menores que são encaminhados para transformadores de calor da porta traseira individual. Os canos de distribuição devem ser construídos com materiais compatíveis com a unidade de bomba e a canalização relacionada. Consulte Materiais para Loops Secundários. Os canos de distribuição devem fornecer pontos de conexão suficientes para permitir que um número correspondente de linhas de abastecimento e de retorno sejam conectadas, e os canos de distribuição devem ter a mesma classificação de capacidade das bombas e do transformador de calor (entre o loop de resfriamento secundário e a fonte de água resfriada do local). Apoie ou contenha todos os canos de distribuição para fornecer o suporte necessário, evitando movimentação quando acoplamentos de conexão rápida são plugados aos canos de distribuição e quando as válvulas são abertas ou fechadas.

Exemplo de Tamanhos de Cano de Abastecimento de Cano

Utilize um cano de abastecimento de 50,8 mm (2 pol.) para fornecer o fluxo correto para seis mangueiras de abastecimento de (100 kW CDU) 19 mm (0,75 pol.).
Utilize um cano de abastecimento de 63,5 mm (2,50 pol.) para fornecer o fluxo correto para oito mangueiras de abastecimento de (120 kW CDU) 19 mm (0,75 pol.).
Utilize um cano de abastecimento de 88,9 mm (3,50 pol.) para fornecer o fluxo correto para vinte mangueiras de abastecimento de (300 kW CDU) 19 mm (0,75 pol.).

Válvulas de fechamento são sugeridas para cada linha de abastecimento e de retorno que saia do cano para permitir parar o fluxo de água em linhas individuais de vários loops do circuito. Isso permite realizar manutenção ou substituir um transformador de calor individual sem afetar a operação de outros transformadores de calor no loop.

Válvulas de fluxo ajustável (chamadas de configuradores de circuito) também são sugeridas para cada linha de abastecimento que saia de um cano de abastecimento, portanto é possível fazer alterações no fluxo para cada rack individual, caso transformadores de calor da porta sejam incluídos ou removidos do loop secundário (esse método mantém o fluxo de água dentro da especificação para cada transformador de calor da porta).

A medição (monitoramento) da temperatura e do fluxo é sugerida em loops secundários, para garantir que as especificações da água sejam atendidas e que a remoção adequada do calor esteja ocorrendo.

Apoie ou contenha todos os canos de distribuição e canos para fornecer o suporte necessário, e para evitar a movimentação quando acoplamentos de conexão rápida estão sendo conectados aos canos de distribuição.

A figura a seguir mostra um exemplo de layout de cano central comum que forneça água para vários transformadores de calor.

Figura 4. Layout de Cano de Distribuição Central Comum em um Local Central

A figura a seguir mostra outro layout para vários circuitos de água.

Figura 5. Cano Central Comum (Localizado em um Local Central para Vários Circuitos de Água)
Cano de Distribuição Central para Vários Transformadores de Calor

Cano de Distribuição Central para Vários Transformadores de Calor

A figura a seguir mostra um layout de cano estendido.

Figura 6. Cano Estendido Comum (Localizado nas Naves Laterais Entre os Racks)
Cano estendido para conexões da nave lateral para os transformadores de calor

Cano estendido para conexões da nave lateral para os transformadores de calor

Mangueiras Flexíveis e Conexões para Canos e Transformadores de Calor

As configurações de canos e da mangueira podem variar e são determinadas pela análise das necessidades de suas instalações, ou um representante de preparação do local pode fornecer essa análise.

São necessárias mangueiras flexíveis para fornecer e retornar água entre o encanamento (canos e unidades de distribuição de resfriamento) e o transformador de calor da porta traseira (permitindo a movimentação necessária ao abrir e fechar a porta traseira do rack).

Mangueiras estão disponíveis para fornecer água com características aceitáveis de queda da pressão e para ajudar a impedir o esgotamento de alguns inibidores de corrosão. Essas mangueiras devem ser feitas com borracha EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) – óxido tratado de peróxido, não-metal e terão acoplamentos de conexão rápida de fluido Parker em cada extremidade. Esses acoplamentos são definidos abaixo e são compatíveis com os acoplamentos do transformador de calor. Mangueiras com 3 a 15 m (10 pés a 50 pés)de comprimento, em incrementos de 3 m (10 pés) estão disponíveis. Mangueiras com comprimento maior que 10 m (50 pés) podem criar perda de pressão inaceitável no circuito secundário e reduzir o fluxo de água, reduzindo os recursos de remoção de calor do transformador de calor.

Para conhecer um fornecedor sugerido dessas mangueiras, consulteFornecedores de Mangueira Flexível. Utilize canalização ou tubulação sólida que tenha um diâmetro interno mínimo de 19 mm (0,75 pol.) e o menor número possível de junções entre um cano e um transformador de calor em cada loop secundário.

Acoplamentos de conexão rápida são utilizados para conectar as mangueiras ou canos fixos nos canos de distribuição e os transformadores de calor da porta traseira. Os acoplamentos de mangueira que se conectam ao transformador de calor devem ter as seguintes características.

Os acoplamentos devem ser construídos com aço inoxidável 300-L passivo ou acoplamentos de bronze com conteúdo abaixo de 30 por cento de zinco. O tamanho do acoplamento é 19 mm (0,75 pol.).
A mangueira de abastecimento deve ter um bocal de acoplamento rápido Parker (macho) com número de peça SH6-63-W, ou equivalente. A mangueira de retorno deve ter acoplamentos de conexão rápida Parker (fêmea) com número de peça SH6-62-W, ou equivalente.
Na extremidade oposta (cano) das mangueiras, sugere-se utilizar acoplamentos de conexão rápida semelhantes. No entanto, se forem desejados outros tipos, também sugere-se que mecanismos de bloqueio positivos sejam utilizados para evitar perda de água quando as mangueiras forem desconectadas. As conexões devem minimizar o derramamento de água e a inclusão de ar no sistema quando forem desconectadas.

Nota: Ao criar loops de abastecimento e de retorno, é recomendável evitar a colocação de conexões diretamente abaixo das conexões de água. Essas áreas estão propensas a gotejamento ou borrifo de água quando você trabalha com o loop da água. Gotejamentos ou borrifos de água nas conexões elétricas podem causar problemas elétricos ou comprometer a segurança do ambiente.