Så väljer du rätt ventiler för höga flöden och växande kylbehov i datacenter

I många datacenterprojekt ligger stort fokus på kylkapacitet, redundans och styrning. Samtidigt är valet av komponenter avgörande för hur systemet faktiskt fungerar i drift. Genomtänkt dimensionering ger lägre energianvändning, högre tillgänglig kapacitet och lösningar som på sikt även är enkla att installera och underhålla. Den här guiden visar vad som påverkar ventilvalet i kylsystem och hur du dimensionerar för stabil, effektiv och skalbar drift från start. 

När flödet begränsas påverkas också regleringen

Många system dimensioneras utifrån nominella flöden i stället för verkliga driftförhållanden. I praktiken varierar belastningen vilket ställer krav på både kapacitet och reglering. När komponenter som reglerar flödet är fel dimensionerade eller hamnar utanför sitt optimala arbetsområde blir driften ofta ryckig och svår att styra, även om flödet rent teoretiskt är tillräckligt.

Tecken på att dimensioneringen inte är optimal

•    Ökad energiförbrukning
•    Begränsad kylkapacitet
•    Ökat slitage på pumpar
•    Svängningar i flöde och temperatur vid lastförändringar

Detta bör styra ditt ventilval

Valet av komponenter handlar både om att klara ett visst flöde och om hur väl systemet fungerar vid varierande belastning. De delar som påverkar flödet behöver dimensioneras utifrån verkliga driftförhållanden, där både flöde och tryckfall tas med i beräkningen.

Viktigt vid dimensioneringen

•    Att lösningen klarar variationer i flöde utan att skapa onödigt tryckfall
•    Att regleringen sker inom ett väl fungerande arbetsområde
•    Att dimensioneringen inte försämrar reglerprecisionen
•    Att ventil, pump och styrsystem fungerar väl tillsammans

Komponenter med höga Kv-värden möjliggör höga flöden men behöver dimensioneras så att de samtidigt arbetar inom ett område där flödet kan regleras med god precision. Rätt dimensionering bidrar till både energieffektivitet och en väl fungerande drift.

Den dolda energitjuven i kylsystem

Tryckfall är en direkt följd av hur systemet är utformat och hur flödet passerar genom komponenterna. Det påverkar hur hårt pumparna behöver arbeta, energiförbrukning och systemets totala verkningsgrad.

I drift märks det ofta som

•    Högre belastning på pumpar
•    Ökad energiförbrukning 
•    Svårare optimering av systemet

Så dimensionerar du för rätt tryckfall

Varje komponent i kylsystemet bidrar till det totala tryckfallet. Ventiler är ofta en av de komponenter som påverkar tryckfallet mest, både genom sin karaktäristik och hur flödet passerar genom dem. Genom att dimensionera rätt med tillräcklig flödeskapacitet minskas tryckfallet. Det avlastar pumparna, förbättrar deras driftförutsättningar och ökar systemets totala verkningsgrad. Ett för högt tryckfall kan också begränsa hur mycket kylkapacitet som faktiskt når fram till lasten.

Kylventiler för datacenter.jpg

Var sitter ventilerna i ett datacenters kylsystem?

Ventiler används i flera delar av kylsystemet och fyller olika funktion beroende på placering. 

Placering

Funktion

Kylmaskiner och frikyla Isolering, styrning och service av enskilda enheter
Kylmediekretsar Säkerställer flödet mellan produktion och distribution
Rördistribution och huvudledningar Sektionering och minimering av tryckfall
Fördelning till hallar och rackzoner Balansering av flöde mellan olika delar av anläggningen
Kylbatterier och värmeväxlare Reglering nära lasten
Bypass- och redundanslösningar Upprätthåller drift vid service eller fel
Pumpar och pumpgrupper Möjliggör rätt driftpunkt och isolering vid underhåll

 

Placeringen påverkar vilka egenskaper som blir viktigast, till exempel god reglernoggrannhet nära lasten, lågt tryckfall i huvudledningar och smidig åtkomst för service och underhåll.

Hur väl klarar systemet högre belastning?

Datacenter förbrukar stora mängder energi och behoven ökar snabbt, inte minst i takt med AI-utvecklingen. Det driver högre kylbehov och större flöden samtidigt som kraven på flexibilitet ökar. När systemet börjar närma sig sin kapacitetsgräns kan det märkas genom:

•    Begränsad kapacitet vid hög belastning
•    Ökad energiförbrukning
•    Svårigheter att möta ett ökat kylbehov utan förändringar i systemet

Detta styr ventilvalet vid kapacitetsökning

När flödesbehovet förändras, till exempel vid lastvariationer eller utbyggnad, behöver lösningen ha tillräcklig marginal. Systemet ska inte arbeta nära sin maxkapacitet i normal drift. Genom att dimensionera rätt kan systemet skalas upp utan att påverka driftegenskaperna. Det uppnås genom att hålla tryckfallet på en kontrollerad nivå, säkerställa jämn reglering och undvika att pumparna hamnar utanför sitt optimala arbetsområde.

exempel-utrymme.jpg

Ett exempel på hur ventilvalet kan påverka både utrymme och åtkomlighet. På ett pappersbruk ersattes en kilslidsventil med ett trippelexcentriskt vridspjäll. Den kortare bygglängden frigjorde utrymme och gjorde ventilen enklare att komma åt för manövrering och underhåll. Principen är densamma i ett datacenter, där begränsat installationsutrymme kan få stor betydelse för ventilvalet.

När utrymmet påverkar installationstid och drift

Installationsutrymme och åtkomst för underhåll underskattas ofta i projekteringen. Det beror ofta på att dimensioneringen sker teoretiskt, utan full insyn i verkliga driftförhållanden. Om installationens förutsättningar inte tas med från början kan följden bli:

•    Kompromisser i ventilval, exempelvis fel ventiltyp eller försämrad prestanda
•    Tidskrävande installation och behov av speciallösningar
•    Ökade servicekostnader och driftstopp

Så planerar du för en smidig installation

Ta hänsyn till utrymme och åtkomst redan i projekteringen. Välj lösningar som går att installera och underhålla utan att påverka driften.

Kompakta ventiler som vridspjäll passar ofta bra i begränsade installationsutrymmen och system med höga flöden. De ger lågt tryckfall i öppet läge och kan bidra till både effektiv installation och tillförlitlig drift. För kritiska system är det en fördel att välja lösningar som möjliggör service på plats vilket minskar stillestånd och förenklar underhållet.

Några viktiga faktorer att väga in vid ventilvalet

•    Att lösningen klarar både nuvarande och framtida kylbehov
•    Att tryckfallet inte begränsar systemets prestanda
•    Att installationen fungerar i det faktiska utrymmet
•    Att service kan utföras utan att påverka driften

Små val i projekteringen kan få stor påverkan på kostnad, driftsäkerhet och kapacitet över tid. Vill du bolla din lösning? Vi hjälper dig gärna att se över dimensionering och driftförutsättningar.

Prata ventiler för kylsystem med oss.

Branschansvarig energi & kraft

Jan Moberg
031-710 39 09
0766-35 35 75
jan.moberg@alnab.se

Produktansvarig kulventiler & vridspjäll

Oscar Thonell

031-710 39 36
0734-39 06 28
oscar.thonell@alnab.se