Spécifications relatives à l'échangeur thermique à porte arrière modèle 1164-95X

Spécifications relatives à l'eau

• Pression
  • Fonctionnement normal : <414 kPa
  • Maximum : 689,66 kPa
• Volume
  • Environ 9 litres
• Température
  • La température de l'eau doit être supérieure au point de rosée dans le centre de données.
  • 18 °C ± 1 °C pour un environnement ASHRAE de classe 1
  • 22 °C ± 1 °C pour un environnement ASHRAE de classe 2
• Débit de flux d'eau obligatoire (mesuré depuis l'arrivée d'alimentation en eau de l'échangeur thermique)
  • Minimum : 22,7 litres par minute
  • Maximum : 56,8 litres par minute
  • Remarque : Le débit réel varie en fonction de l'installation, qui doit satisfaire les exigences en matière de dissipation de chaleur.

Spécifications relatives à l'eau pour la boucle secondaire de refroidissement

• Fuites provoquées par la corrosion et les piqûres de corrosion des composants métalliques de l'échangeur thermique ou du système d'alimentation en eau.
• Formation de dépôts de tartre à l'intérieur de l'échangeur thermique, pouvant être à l'origine des incidents suivants :
  • Réduction de la capacité de l'échangeur thermique à refroidir l'air évacué par l'armoire.
  • Panne des composants mécaniques tels qu'un couplage de tuyau à raccord rapide.
• Contamination organique, par exemple par des bactéries, des champignons ou des algues. Cette contamination peut provoquer les mêmes incidents que ceux décrits pour les dépôts de tartre.

Prenez contact avec un spécialiste de la qualité de l'eau et des services de distribution de l'eau qui vous conseillera sur la conception et l'implémentation de l'infrastructure et sur la chimie de l'eau utilisée dans la boucle secondaire.

Exigences pour l'alimentation en eau des boucles secondaires

Cette section présente les caractéristiques spécifiques du réseau qui fournit l'eau conditionnée refroidie à l'échangeur thermique.

Température :

L'échangeur thermique, son tuyau d'alimentation et son tuyau de retour ne sont pas isolés. Evitez les conditions qui peuvent entraîner de la condensation. La température de l'eau dans le tuyau d'alimentation, le tuyau de retour et l'échangeur thermique doit être maintenue au-dessus du point de rosée du site dans lequel l'échangeur thermique est utilisé.

Avertissement : L'eau refroidie du circuit principal habituelle est trop froide pour être utilisée dans cette application car l'eau refroidie du bâtiment peut être de 4 à 6 °C.

Important :

Le système fournissant l'eau de refroidissement doit pouvoir mesurer le point de rosée de la pièce et ajuster automatiquement la température de l'eau. Autrement, la température de l'eau doit être au-dessus du point de rosée maximal pour cette installation de centre de données. Par exemple, la température de l'eau suivante doit être maintenue :

• 18 °C plus ou moins 1 °C. Cela s'applique à la spécification environnementale ASHRAE Classe 1, qui nécessite un point de rosée maximal de 17 °C.
• 22 °C plus ou moins 1 °C. Cela s'applique à la spécification environnementale ASHRAE Classe 2, qui nécessite un point de rosée maximal de 21 °C.

Voir le document ASHRAE document Thermal Guidelines for Data Processing Environments.

Pression :

La pression de l'eau dans la boucle secondaire doit être inférieure à 690 kPa. La pression de fonctionnement normal dans l'échangeur thermique doit être de 414 kPa au maximum.

Débit de flux :

Le débit du flux d'eau dans le réseau doit se trouver dans la plage comprise entre 23 et 57 litres par minute et être assez élevé pour satisfaire les exigences en matière de dissipation de chaleur.

La chute de pression par rapport au débit du flux pour les échangeurs thermiques (incluant les raccords rapides) est définie approximativement à 103 kPa, à 57 litres par minute. Pour plus d'informations, reportez-vous à la courbe représentant la pression en fonction du débit, dans la rubrique Figure 6.

Limites du volume d'eau :

L'échangeur thermique contient approximativement 9 litres. Sur leur longueur totale, les kits de flexible (flexible de 4,26 m d'un diamètre intérieur de 2,54 cm) des flexibles d'alimentation et de retour contiennent environ 4,3 litres.

Circulation de l'air :

La boucle de refroidissement secondaire est une boucle fermée, sans exposition continue à l'air ambiant. Une fois que la boucle est remplie, retirez tout l'air de la boucle. Une purge d'air est fournie sur la partie supérieure d'un collecteur d'échangeur thermique pour purger tout l'air du circuit. Vous devez vous procurer un tuyau de purge. Vous trouverez les instructions de purge de l'air dans les instructions d'installation.

Performances des échangeurs thermiques

Une dissipation de chaleur de 100 % indique qu'une valeur thermique équivalente à celle générée par les unités est éliminée par l'échangeur thermique et que la température moyenne de l'air quittant l'échangeur thermique est identique à celle entrant dans l'armoire (27 °C, dans cet exemple). Une élimination de chaleur supérieure à 100 % indique que l'échangeur thermique a non seulement éliminé la totalité de la chaleur générée par les unités, mais a en outre refroidi l'air. La température moyenne de l'air quittant l'échangeur thermique est ainsi inférieure à celle de l'air pénétrant dans l'armoire.

Pour optimiser les performances de l'échangeur thermique à porte arrière et fournir un refroidissement approprié pour tous les composants de l'armoire, vous devez prendre les précautions suivantes :

• installer des panneaux obturateurs sur toutes les baies inutilisées ;
• acheminer les câbles de transfert de signal à l'arrière de l'armoire afin qu'ils entrent ou sortent de l'armoire par les grilles d'aération supérieure et inférieure ;
• regrouper les câbles de transfert de signal dans un rectangle afin que les glissières des grilles d'aération supérieures et inférieures soient fermées autant que possible. Ne regroupez pas les câbles de transfert de signal dans une formation circulaire.

Figure 1 - Figure 6 permet de déterminer le débit d'eau requis par échangeur thermique à porte arrière, pour que l'installation et l'unité de refroidissement (CDU) puissent être dimensionnées.

Par exemple, sélectionnez une puissance comprise entre Figure 1 et Figure 5, en fonction de la charge calorifique soutenue attendue. Effectuez une interpolation entre les graphiques si nécessaire. Sélectionnez la courbe qui définit la température de l'eau pouvant être fournie à l'échangeur thermique à porte arrière. Déterminez le débit d'eau requis pour obtenir une dissipation de chaleur de 5 à 10 % supérieure à celle requise pour l'installation. Cette capacité supplémentaire permet de tenir compte d'un flux d'air imparfait et éventuellement de l'air qui contourne l'échangeur thermique à porte arrière. Par exemple, si vous souhaitez que l'échangeur thermique à porte arrière puisse rendre le centre de données de l'armoire neutre, vous pouvez sélectionner un débit d'eau qui fournisse une dissipation de chaleur de 105 à 110 % afin de fournir une certaine marge à la conception du refroidissement. Pour les puissances d'armoire autres que celles comprises entre Figure 1 et Figure 5, pour les armoires dont les dispositifs générant de la chaleur sont loin d'être répartis de manière uniforme ou pour les armoires dont les débits de ventilation sont considérablement différents de ceux représentés par les courbes (plus ou moins 30 %), vous devez vous reporter au guide IBM Power Systems Thermal Development, disponible auprès de l'équipe IBM Sales.

Une fois que le débit d'eau requis par échangeur thermique à porte arrière a été défini conformément aux informations sur la dissipation de chaleur ci-avant, la chute de pression d'eau de l'échangeur thermique à porte arrière peut être déterminée à partir des informations de la rubrique Figure 6.

A l'aide du débit d'eau total requis pour l'ensemble des échangeurs thermiques de porte arrière et de la chute de pression de l'ensemble du réseau de circulation d'eau, dont fait partit l'échangeur thermique à porte arrière, l'installation et la distribution de liquide de refroidissement peuvent être définies de sorte à satisfaire ces exigences de circulation et de chute de pression.

Spécifications de distribution d'eau pour les boucles secondaires

Cette section décrit les différents composants matériels qui composent la boucle secondaire du circuit de fourniture, qui fournit l'eau refroidie conditionnée à l'échangeur thermique. Le circuit de fourniture inclut des canaux et tuyaux, ainsi que le matériel de raccordement nécessaire pour raccorder les tuyaux à l'échangeur thermique. La gestion des tuyaux peut être utilisée dans les environnements avec ou sans faux plancher.

L'échangeur thermique peut supprimer 100 % ou davantage de la charge calorifique d'une armoire individuelle dans le cas d'une utilisation dans des conditions optimales.

La boucle de refroidissement principale est considérée comme l'unité de fourniture d'eau refroidie du bâtiment ou une unité de refroidisseur modulaire. La boucle principale ne doit pas être utilisée comme source directe de liquide de refroidissement pour l'échangeur thermique car le fluide distribué à l'échangeur thermique à porte arrière doit se trouver au-dessus du point de rosée. Vous devez vous procurer et installer les composants nécessaires à la création du circuit de boucle secondaire pour cette configuration. L'objectif principal est de fournir des exemples de méthodes classiques de configuration de boucle secondaire et de caractéristiques de fonctionnement, nécessaires pour alimenter l'échangeur thermique en une eau sûre et appropriée.

Vous devez disposer d'une unité de refroidissement (CDU) et d'eau répondant aux exigences de propreté, de filtration et de composition chimique répertoriées à la rubrique Planification du refroidissement par eau. Des unités de refroidissement sont disponibles auprès de fournisseurs tels que Motivair et Nortek. Les unités de refroidissement fournissent de l'eau à un débit et une température appropriés à l'échangeur thermique, tout en maintenant la température au-dessus du point de rosée pour éviter la condensation. Les unités de refroidissement sont également essentielles pour contrôler la boucle fermée de l'eau qui circule à travers l'échangeur thermique pour maintenir la propreté, la filtration et la chimie de l'eau tout en contrôlant les matériaux humides dans la boucle.

Collecteurs et tuyauterie :

Les collecteurs qui acceptent des tuyaux d'alimentation de grand diamètre à partir d'une unité de pompe constituent la méthode préférée pour fractionner le flux d'eau en tuyaux de plus petite dimension, acheminés vers des échangeurs thermiques individuels. Les collecteurs doivent être fabriqués dans des matériaux compatibles avec l'unité de pompe et la tuyauterie associée. Les collecteurs doivent offrir suffisamment de points de raccordement pour permettre au nombre de conduites d'alimentation et de retour correspondant d'être connectées et les collecteurs doivent correspondre à la capacité nominale des pompes et de l'échangeur thermique de la boucle (entre la boucle de refroidissement secondaire et la source d'eau refroidie du bâtiment). Fixez ou attachez tous les collecteurs de manière à fournir le soutien nécessaire pour éviter un déplacement lorsque les raccords rapides sont connectés aux collecteurs. Concevez les collecteurs de sorte à minimiser la chute de pression basée sur le débit total à travers le collecteur. La taille du collecteur doit être sélectionnée de sorte à permettre un débit régulier à travers chaque échangeur thermique à porte arrière parallèle.

Pour arrêter le flux d'eau dans des branches individuelles de plusieurs boucles du circuit, installez des soupapes d'arrêt pour chaque conduite d'alimentation et de retour. Cela permet d'entretenir ou de remplacer un échangeur thermique sans affecter le fonctionnement des autres échangeurs thermiques de la boucle.

Pour vous assurer que les spécifications en matière sont respectées et qu'une suppression optimale de chaleur est réalisée, utilisez la mesure de la température et du flux (surveillance) dans les boucles secondaires.

Fixez ou attachez tous les collecteurs et les tuyaux de manière à fournir le soutien nécessaire pour éviter un déplacement lorsque les raccords rapides sont connectés aux collecteurs.

La rubrique Figure 7 illustre un exemple d'unité de refroidissement avec un collecteur doté de tuyaux d'alimentation et de retour pour chaque échangeur thermique à travers lequel l'unité de refroidissement fait circuler de l'eau. Cet exemple est celui d'une implémentation de plusieurs échangeurs de chaleur avec une unité de refroidissement unique qui autorise le raccordement de flexibles d'une longueur maximale de 35,56 cm à l'unité de refroidissement.

Tuyaux flexibles et raccords aux collecteurs et aux échangeurs thermiques :

La configuration des tuyaux peut varier. Vous pouvez déterminer la meilleure configuration pour votre installation en analysant les besoins de vos équipements. Un représentation de la préparation du site peut également fournir cette analyse.

Les tuyaux flexibles nécessaires pour l'alimentation et le retour d'eau entre le plomberie fixe (collecteurs et unités de refroidissement) et l'échangeur thermique (qui autorise les déplacements pour ouvrir et fermer le panneau arrière de l'armoire) sont fournis par IBM. Les tuyaux qui peuvent être coupés à longueur doivent d'abord être parfaitement nettoyés et exempts de poussière avant d'être installés. Vous devez laisser un peu de mou dans le tuyau afin d'en faciliter l'installation. Pour plus d'informations sur les spécifications et les outils de serrage, reportez-vous au site Web Oetiker. La rubrique Figure 8 indique le contenu du kit de flexible fourni avec l'échangeur thermique.

Le client qui a fourni une interconnexion à l'armoire (collecteur sous-plancher, unité de refroidissement, etc.) doit avoir un raccord NPT femelle de 25,4 mm pour chaque raccord d'alimentation et de retour du collecteur. Le raccord d'ardillon mâle NPT de 25,4 mm du kit de tuyau doit être vissé sur le raccord femelle NPT de la plomberie de l'unité de refroidissement du client. Un produit d'étanchéité de filetage doit être utilisé pour obtenir un raccordement étanche. La bande de téflon ne peut pas être utilisée car des particules de cette dernière pourraient pénétrer dans le flux d'eau.

Pour effectuer le raccordement entre le tuyau et le raccord d'ardillon, les tuyaux de l'installation doivent d'abord être coupés à la longueur. Si la robinetterie de l'unité de refroidissement requiert un flexible d'une longueur supérieure à celle du flexible d'installation de 4,26 m, la plomberie doit être modifiée de sorte à rapprocher les éléments afin que le flexible d'installation de 4,26 m suffise. L'extrémité du tuyau doit être nettoyée afin qu'aucune particule ne pénètre à l'intérieur du tuyau avant l'installation. L'attache est placée sur le tuyau et l'ardillon est inséré dans le tuyau. Placez l'attache à moins de 5 mm de la portion hexagonale du raccord (pas au-dessus de l'ardillon), puis serrez-la à l'aide de l'outil de serrage Oetiker. Pour plus d'informations sur l'outil de serrage, voir Forged steel Standard Jaw Pincers. Les boucles de l'attache doivent être serrées pour être en contact les unes avec les autres. Lorsque l'attache est relâchée, les boucles sont desserrées et un petit espace apparaît entre elles. Ce petit espace est normal. Figure 9 affiche la dimension s qui doit être complètement fermée pendant le processus de serrage.

Les étiquettes d'alimentation et de restitution doivent être apposées aux deux extrémités du tuyau de l'installation pour en indiquer la fonction. Les raccords rapide à l'extrémité du tuyau de l'installation peuvent être à présent raccordés à ceux de l'échangeur thermique.

Informations sur l'acheminement des flexibles et la découpe de la dalle de plancher

Environnement à faux plancher

Si le flexible doit passer sous le faux plancher, une découpe doit être réalisée dans la dalle de plancher sous l'armoire. La taille du trou d'accès pour les tuyaux d'alimentation et de retour doit être au minimum de 200 mm de long par 100 mm de large. Chaque découpe doit être dotée d'un oeillet de sorte que le flexible ne soit pas tiré sur les bords tranchants de la découpe. Consultez le fabricant de votre dalle de plancher afin de déterminer si d'autres supports sont requis pour la découpe ou pour connaître les exigences en matière de position de la découpe par rapport au bord de la dalle de plancher. Les figures ci-après illustrent trois possibilités différentes pour les emplacements de découpe au sol et l'acheminement des flexibles pour chaque emplacement de découpe. Vous pouvez éventuellement modifier cet acheminement. Ces trois figures montrent l'acheminement général qui permet à la porte de s'ouvrir et de se fermer en vrillant et en déplaçant au minimum les flexibles.

Dans l'illustration suivante, les numéros représentent l'agencement suggéré pour des armoires qui partagent un trou dans le plancher. Par exemple, si trois armoires partagent un trou au sol, placez-les comme illustré par les numéros 1, 2 et 3. Si vous souhaitez ajouter une quatrième armoire qui utilise le même trou au sol, placez-la à côté de l'armoire numéro 1.

Environnements à faux plancher et sans faux plancher

Si l'unité de refroidissement qui fournit de l'eau aux échangeurs de chaleur se trouve dans une rangée d'armoires avec les échangeurs thermiques, tous les flexibles peuvent être acheminés au sol, qu'il s'agisse d'un faux plancher ou d'une dalle de plancher. L'armoire modèle 7965 dispose d'un dégagement au sol suffisant pour y placer les raccords rapides. Cette configuration offre une solution d'acheminement des flexibles nette avec les tuyaux de longueur minimale.

Environnement d'acheminement des flexibles au plafond

L'échangeur thermique peut être configuré sur l'armoire de sorte que les raccords rapides se trouvent en haut de l'armoire et non en bas. Cette configuration doit être utilisée si les flexibles doivent être acheminés au-dessus des armoires. Dans cette configuration, le flexible ne doit pas subir de contraintes et être supporté par une structure prise en charge par le client au-dessus des armoires.

Chaque flexible doit être acheminé avec un rayon de pliure minimal de 200 mm. Un rayon de pliure inférieur à 200 mm vrille le flexible, restreint le débit vers et depuis l'échangeur thermique et invalide la garantie de l'échangeur thermique.

L'unité de refroidissement doit être positionnée de sorte que le flexible de 4,26 m entre l'unité de refroidissement et l'échangeur thermique suffise.

Positionnement des armoires 7965 dotées d'un échangeur thermique 1164-95X

Si des armoires modèle 7965 dotées d'un échangeur thermique 1164-95X sont placées directement à côté d'une autre armoire modèle 7965 dotée de l'échangeur thermique 1164-95X, l'échangeur thermique à porte arrière peut s'ouvrir d'environ 130 degrés pour un accès par l'arrière.

Si une armoire 7965 dotée de l'échangeur thermique à porte arrière 1164-95X est placée contre un mur, une colonne de fondation ou toute autre obstruction, vous devez laisser un espace d'environ 38,1 cm entre le flanc de charnière de l'échangeur thermique à porte arrière et le mur afin de pouvoir accéder à l'échangeur thermique à porte arrière par l'arrière pour les opérations de maintenance.

Si un autre type d'armoire est placé à côté d'une armoire 7965 avec l'échangeur thermique à porte arrière 1164-95X, l'autre armoire doit être positionnée de sorte qu'elle ne dépasse pas de l'arrière du châssis de l'armoire 7965.

Outils requis

Les outils suivants sont requis sur site pour installer l'échangeur thermique à porte arrière :