Získat nabídku

Náš zástupce vám brzy zavolá.
E-mail
Zpráva
0/1000
Název společnosti

Zprávy ze společnosti

Domovská stránka >  Aktuality >  Novinky Společnosti

Přesné uzavírací klapky v chladicích okruzích datových center: Proč je důležitá přesnost řízení v kritických vodních systémech

Aug 19, 2026

图片 9(517a22032a).jpg

Chlazení datového centra úrovně IV má přesně jeden přijatelný režim poruchy: žádný. Pokud 50 000 serverů v zařízení pro sdílené umístění závisí na nepřetržitém dodávání chlazené vody přesně o teplotě 18 °C ±1 °C, pak rozdíl mezi uzavíracím klapkem, který se reguluje s přesností na 0,1 % svého zdvihu, a klapkem, jehož regulace kolísá v mrtvé zóně o rozsahu 3 °C, je rozdílem mezi běžným pracovním dnem a nouzovým voláním ředitele provozu ve 3 hodiny ráno.

Uzavírací klapky jsou nejméně diskutovanou, avšak nejdůležitější součástí infrastruktury chlazení datových center. Čerpadla a chladiče získávají pozornost i rozpočet. Uzavírací klapky se specifikují až v posledních 5 % fáze návrhu, často prostým kopírováním specifikace z předchozího projektu. To je chyba.

Umístění uzavíracích klapkek v hierarchii chlazení

Typický chladicí okruh datového centra obsahuje uzavírací klapky na pěti kritických pozicích:
1. Izolační klapky chladičů : Plně otevřené motýlové nebo kuličkové uzavírací klapky, které musí spolehlivě uzavřít i po letech trvalého otevření. Jejich porucha znamená, že nelze oddělit chladič pro údržbu, zatímco datová hala zůstává v provozu.
2. Vyvažovací klapky primárního okruhu : Nastavují se jednou při uvedení do provozu a poté se jimi zřídka manipuluje. Důležitější je přesnost než životnost při opakovaném spínání.
3. Regulační klapky sekundárního okruhu : Klapky, které spojitě regulují průtok za účelem udržení požadované teploty dodávaného vzduchu na úrovni jednotky CRAH (Computer Room Air Handler) nebo CRAC (Computer Room Air Conditioner). Tyto klapky provádějí během své životnosti miliony cyklů.
4. Regulační klapky pro přímé chlazení čipů (kapalinové chlazení) : Nejvyšší nároky na přesnost. Chladicí deska serveru vyžaduje konkrétní průtok; odchylka ±5 % může způsobit horké skvrny, které omezují výkon procesoru nebo aktivují tepelné vypnutí.
5. Klapky pro doplňování vody a odtok : Používají se na straně kondenzátorové vody v systémech s chladicími věžemi. Přesnost není kritická, avšak klapky musí odolávat chemicky ošetřené vodě bez koroze nebo vzniku usazenin.
Každá pozice má odlišné požadavky na specifikaci. Regulační ventil z pozice č. 2 nemá žádné opodstatnění v pozici č. 4.

Požadavek na přesnost: charakteristiky regulačního ventilu

U modulačních regulačních ventilů ve sekundárních okruzích datových center tři výkonové parametry rozhodují o tom, zda chladicí systém udržuje své nastavené hodnoty:

Rozsah regulace (poměr redukce průtoku)

Rozsah regulace je poměr maximálního řiditelného průtoku k minimálnímu řiditelnému průtoku. U ventilu s rozsahem regulace 50:1 a maximálním průtokem 100 GPM lze průtok přesně regulovat až do hodnoty 2 GPM. Pod touto hodnotou se průtok stává nestabilním nebo ventil efektivně funguje jako zapínací/vypínací zařízení. Chladicí okruhy datových center s proměnným primárním průtokem a podmínkami nízké zátěže (např. v noci, v zimním režimu s využitím venkovního vzduchu) vyžadují ventily s rozsahem regulace alespoň 50:1 a preferovaně 100:1 pro aplikace s přímým chlazením čipů.

Hystereze a mrtvá zóna

Hystereze je rozdíl v poloze ventilu pro daný řídicí signál v závislosti na tom, zda se ventil otevírá nebo zavírá. V zpětnovazební smyčce způsobuje hystereze kmitání – BMS přikáže „více chlazení“, ventil překročí požadovanou polohu, BMS přikáže „méně chlazení“ a cyklus se opakuje. To není pouze neefektivní; může také způsobit kondenzaci na chladných površích uvnitř datového centra. Hledejte ventily s uvedenou hysterezí menší než 1 % plného zdvihu.

Rovnoměrně procentuální vs. lineární průtoková charakteristika

Upravení s rovným procentem vytváří logaritmický vztah mezi polohou šoupátka a průtokem. Při zdvihu šoupátka 50 % činí průtok přibližně 10–20 % maximální hodnoty. Tato charakteristika kompenzuje nelineární chování přenosu tepla u cívek a zajišťuje téměř lineární regulaci tepelného výkonu v celém provozním rozsahu ventilu. Lineární úprava, ačkoli je intuitivní, způsobuje nestabilní regulaci při nízkých průtocích a neměla by se používat pro modulaci chladicích cívek v datových centrech, pokud výrobce cívky výslovně nedoporučí jinak.

Tlakově nezávislé regulační ventily (PICV)

V datovém centru s primárními čerpadly s proměnnou rychlostí se diferenciální tlak přes každý regulační ventil neustále mění, jak čerpadla zvyšují a snižují otáčky. Konvenční regulační ventil vystavený měnícímu se tlaku dodává různé průtoky i při stálé poloze šoupátka – tento jev se nazývá „ztráta autority ventilu.“
Tlakově nezávislé regulační ventily tento problém řeší tím, že integrují regulátor rozdílu tlaků a regulační ventil do jednoho tělesa. Vnitřní regulátor udržuje konstantní tlakový rozdíl napříč regulačním prvkem bez ohledu na kolísání tlaku v systému, takže průtok je předvídatelnou funkcí pouze řídícího signálu. U chlazení přímo na čip (direct-to-chip cooling) a u jakékoli aplikace, kde stabilita průtoku přímo chrání hardware serverů, se PICV stávají stále častěji standardní specifikací. Počítejte s cenovým příplatek 30–50 % oproti běžným regulačním ventilům a ověřte minimální požadovaný tlakový rozdíl u výrobce – obvykle 2–5 psi (14–35 kPa) – aby mohl vnitřní regulátor správně fungovat.

Výběr materiálů pro chladicí okruh

Chladicí okruhy datových center představují pro materiály ventilů zdánlivě mírné, ale ve skutečnosti velmi agresivní prostředí:
Chemie upravené vody : Inhibitory korozních procesů, biocidy a stabilizátory pH v uzavřených okruzích mohou napadat určité pryžové těsnění a urychlovat dezinkování u měděných slitin bez označení DZR.
Roztoky glykolu : Datová centra v chladných klimatických podmínkách často přidávají do chladicích vodních okruhů 20–40 % propylenglykolu nebo ethylenglykolu za účelem ochrany proti zamrzání. Glykol snižuje mazivost vody a urychluje opotřebení těsnění uzavíracích tyčí a sedlových materiálů. Pro provoz s glykolem specifikujte těsnění z EPDM nebo FKM (Viton); nitrilový kaučuk (Buna-N) se může rozměknout a degradovat.
Nával kyslíku : Uzavřené okruhy nejsou nikdy dokonale uzavřené. Přívod doplňovací vody zavádí rozpuštěný kyslík, který podporuje korozní procesy u železných komponent. U ventilů s tělem z mosazi a označením slitiny DZR je tento problém na straně ventilu eliminován.
Pro izolační uzavírací kohouty pro datová centra v rozmezí 2–6 palců (DN50–DN150) uveďte kohouty z mosazi odolné proti dezinkování (DZR) s kuličkou, sedly z PTFE a těsněním hřídele z FKM. Pro větší průměry jsou cenově výhodnou alternativou motýlové uzavírací kohouty se sedly z EPDM, kotouči z nerezové oceli a hřídeli z nerezové oceli 316. Vyhněte se tělesům uzavíracích kohoutů z litiny v uzavřených chladicích okruzích s chlazenou vodou, pokud nejsou vyzděná nebo povrchově upravená; korozivní účinek bludných proudů z přilehlé elektrické infrastruktury může urychlit degradaci železa.

Životnost při cyklickém provozu a zkoušky spolehlivosti

Modulační regulační kohout v jednotce CRAH, který mění svou polohu každých 30 sekund, za rok nahromadí více než 1 milion cyklů. Uzavírací kohouty určené pro „obecné použití v systémech VZT“, u nichž není uvedena žádná publikovaná hodnota životnosti při cyklickém provozu, představují riziko pro dostupnost systému. Hledejte kohouty s publikovanou hodnotou trvanlivosti – obvykle 100 000 až 500 000 úplných zdvihových cyklů u průmyslových regulačních kohoutů – a ověřte, zda se tato hodnota vztahuje na konkrétní teplotní a tlakové podmínky vašeho okruhu, nikoli pouze na okolní vodu při teplotě 20 °C.
Návrh těsnění uzavíracího orgánu je stejně důležitý pro provoz s vysokým počtem cyklů. Těsnění se živým zatížením s pružnými podložkami typu Belleville udržuje stlačení těsnění během opotřebení, čímž prodlužuje interval údržby bez nutnosti zásahu. Uzavírací orgán s těsněním se živým zatížením a povrchovou úpravou hřídele s drsností Ra ≤ 0,2 µm obvykle vydrží 3 až 5krát déle než ekvivalentní uzavírací orgán s konvenčním těsněním při modulačním provozu s vysokým počtem cyklů.

Princip redundance

Datová centra jsou navržena s redundancí N+1 nebo 2N pro každou hlavní součást – chladiče, čerpadla, jednotky CRAC, napájecí vedení. Uzavírací orgány si zaslouží stejný přístup. Na každé větvi chladiče a jednotky CRAH stanovte dvojité izolování: dva uzavírací orgány za sebou s odvzdušňovacím otvorem mezi nimi. To umožňuje spolehlivé izolování libovolné jediné součásti za účelem údržby, zatímco okruh zůstává pod tlakem a v provozu. Přírůstkové náklady na druhý uzavírací orgán jsou zanedbatelné ve srovnání s náklady na úplné vypnutí celého okruhu.

Získávání přesných uzavíracích orgánů pro projekty datových center

Specifikace pro MEP datových center stále více vyžadují:
• Úplnou sledovatelnost od tavby po dokončený uzavírací klapkový ventil
• Certifikáty zkoušek materiálů podle normy EN 10204, typ 3.1 nebo 3.2
• Tlakové zkoušky v tovární výrobě při 1,5násobku jmenovitého provozního tlaku s dokumentovanými zprávami o zkouškách
• Certifikaci WRAS, NSF/Bezolovnatá nebo ekvivalentní certifikaci pro kontakt s pitnou vodou (i pro ne-pitné chladicí okruhy, protože uvedení do provozu a promývání mohou využívat pitnou vodu)
• Splnění požadavků na měděný slitinový materiál s nízkým obsahem olova pro pájené nebo závitové spoje
Společnost Zhejiang Xindong Sanitary Ware Co., Ltd. vyrábí přesné kulové kohouty, zpětné kohouty a speciální sestavy kohoutů s úplným certifikováním WRAS, ACS, CE a NSF/Bez olova. Naše výrobní zařízení o rozloze 30 000 m² zahrnuje vlastní CNC obrábění, stanoviště tlakových zkoušek a specializovaný tým pro výzkum a vývoj, který podporuje vývoj kohoutů na zakázku (OEM/ODM) pro kritické chladicí aplikace. Díky více než 25leté výrobní zkušenosti a více než 65 patentů poskytujeme dokumentační stopu i konzistentní kvalitu, které vyžadují projekty datových center.

Pokud potřebujete protokoly materiálových zkoušek, údaje o trvanlivosti nebo chcete diskutovat specifikaci speciálního kohoutu pro váš projekt datového centra, kontaktujte náš technický tým na [ www.cn-xindong.com ](https://www.cn-xindong.com).