Come funziona un sistema di raffreddamento DX
Un sistema di raffreddamento a espansione diretta o DX è un tipo di sistema di condizionamento dell’aria che rimuove il calore da uno spazio attraverso l’evaporazione e la condensa di un refrigerante. Il refrigerante assorbe il calore nell’aria, come il calore generato dalle apparecchiature IT in un armadio di rete o in un altro spazio IT, e quindi rifiuta il calore all’esterno. Ciò è possibile perché il refrigerante ebollisce al di sotto della temperatura ambiente e viene condensato nuovamente in un liquido trasferendo il calore all’aria esterna o all’acqua attraverso uno scambiatore di calore
In un sistema di raffreddamento DX, l'evaporatore viene collocato all'interno dello spazio da raffreddare. Il refrigerante entra nelle batterie di raffreddamento DX, dove assorbe il calore dall'aria e si trasforma in gas. Il refrigerante si sposta quindi nel condensatore situato all’esterno, dove viene rilasciato il calore. Esiste una valvola di espansione tra l'evaporatore e il condensatore che aiuta a facilitare le variazioni di pressione e temperatura del refrigerante durante questo processo di raffreddamento. Un compressore guida il refrigerante nel suo percorso e l'intero sistema di raffreddamento DX offre una soluzione a circuito chiuso.
Vantaggi e svantaggi del raffreddamento DX in un ambiente IT
Rispetto all'acqua refrigerata e ad altri tipi di sistemi di raffreddamento comunemente implementati nei data center o in altri spazi IT, il raffreddamento DX offre maggiore flessibilità e può funzionare a costi inferiori se il numero di scambi di calore è ridotto al minimo. I sistemi ad acqua refrigerata possono essere costruiti in blocchi più grandi di un sistema DX, riducendo la flessibilità di costruzione. Inoltre, il raffreddamento DX può eliminare la necessità di introdurre acqua negli spazi IT pieni di apparecchiature sensibili, il che è un importante vantaggio per molti responsabili dei data center. Più sistemi DX possono offrire ridondanza rispetto a un sistema ad acqua refrigerata se c'è un solo chiller che serve il circuito di raffreddamento.
Tuttavia, più grande è lo spazio di un data center, meno ideale diventa un sistema di raffreddamento DX. Da un lato, i lunghi percorsi delle tubazioni possono essere un aspetto impegnativo dell'installazione di un sistema di raffreddamento DX in un ampio spazio. Il funzionamento di più linee del refrigerante può diventare più costoso rispetto al funzionamento di meno circuiti di tubazioni dell'acqua del chiller.
Innovazioni recenti nel raffreddamento DX
Le recenti innovazioni stanno cambiando l’efficienza e la scalabilità dei sistemi DX e stanno facendo sì che molti responsabili dei data center diano loro un secondo sguardo quando si tratta di scegliere la giusta strategia di raffreddamento per il proprio data center o spazio IT. I progressi più significativi nella tecnologia di raffreddamento DX includono:
- Tecnologie variabili. I nuovi modelli di sistemi di raffreddamento DX incorporano molteplici tecnologie variabili per componenti che vanno dai compressori ai ventilatori del condensatore, dai ventilatori dell'evaporatore alle pompe e alle valvole di espansione. Queste tecnologie rispondono e si adattano alle variazioni del carico ambientale. In altre parole, i componenti del sistema di raffreddamento non sempre funzionano a piena capacità, ma utilizzano solo l’energia necessaria per gestire il calore nella stanza in un dato momento.
- Economizzazione della refrigerazione pompata. Dal punto di vista della progettazione delle apparecchiature, anche un ventilatore a commutazione elettronica (EC) contribuirà in qualche modo al risparmio energetico. Tuttavia, la potenza del compressore contribuisce a quasi il 50-70% della potenza totale consumata da qualsiasi unità DX. I sistemi di refrigerazione pompati consentono al compressore di rimanere spento o di funzionare meno durante temperature ambiente esterne inferiori passando al ciclo di economizzazione. In questo ciclo, talvolta chiamato freecooling, l’aria ambiente esterna viene utilizzata per raffreddare il refrigerante direttamente alla temperatura necessaria invece di utilizzare il compressore e la valvola di espansione. La pompa del refrigerante può funzionare a quasi l’1% della potenza necessaria per azionare un compressore in modalità di raffreddamento DX normale. Durante l’intero utilizzo del ciclo di economizzazione, l’efficienza di utilizzo dell’alimentazione di raffreddamento o PUE del sistema di raffreddamento può arrivare a 1,05.
- Controlli intelligenti. Migliore è il livello di controllo di un sistema di raffreddamento DX, minore è il margine di errore necessario e maggiore è l'efficienza di funzionamento del sistema. Il raffreddamento DX migliore della categoria si basa su controlli avanzati per misurare con precisione il carico IT del data center e adattarsi continuamente alla modalità operativa più efficiente. Ciò aiuta a controllare i costi garantendo l’affidabilità del sistema di raffreddamento senza sovraraffreddamento.
Insieme, le tecnologie variabili, le opzioni di economizzazione e i controlli giusti possono rendere una strategia di raffreddamento DX un’opzione efficace in quasi tutti gli ambienti IT, indipendentemente dalle dimensioni.
Soluzioni di raffreddamento DX disponibili da Vertiv
Vertiv è specializzata in un’ampia gamma di soluzioni di condizionamento di precisione destinate a soddisfare le dimensioni, la posizione e le specifiche aziendali all’interno delle strutture mission-critical. Il nostro portfolio di prodotti di raffreddamento DX comprende opzioni progettate per supportare una vasta gamma di applicazioni, dalle sale computer di piccole dimensioni ai data center aziendali. Alcune delle nostre soluzioni di raffreddamento DX più diffuse includono:
- Vertiv™ Liebert® PDX con refrigerante R410A e Vertiv™ Liebert® PDX con refrigerante R513A a basso GWP. Progettato per piccoli spazi, questo sistema di raffreddamento DX offre la massima capacità per ingombro a terra del settore. È altamente configurabile, offrendo al contempo un freecooling completo e parziale. Liebert® PDX è dotato di un’esclusiva scarica dell’aria a livello del pavimento che riduce la miscelazione di aria calda e fredda per migliorare l’efficienza. I modelli Downflow offrono opzioni di ritorno anteriore e posteriore. L’economizzatore di refrigerante pompato Liebert® EconoPhaseTM è compatibile con l’unità interna Liebert PDX e con il condensatore Liebert MC per migliorare l’efficienza complessiva del sistema.
- Vertiv™ Liebert® CRV - Raffreddamento basato su file. Liebert® CRV è una soluzione di condizionamento di precisione per data center, integrata in una fila di rack per data center. È progettato per affrontare alcune delle principali sfide riscontrate nelle applicazioni ad alta densità. Grazie ai deflettori e ai controlli regolabili che gestiscono in modo indipendente la portata e la temperatura, Liebert CRV è in grado di fornire con precisione un raffreddamento altamente efficiente nella fila in cui è necessario. Il sistema, disponibile in più opzioni, garantisce la flessibilità necessaria per qualsiasi installazione. I ventilatori e i compressori a capacità variabile consentono di risparmiare energia poiché il sistema di raffreddamento funziona per soddisfare il carico nello spazio IT.
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