Wewe ni mhandisi wa kituo cha jumba la data la MW 1: chiller, mzunguko wa maji baridi, betri za UPS na jenereta ya akiba. Joto hutiririka kutoka seva hadi hewani, hadi majini na nje — na kila wati unayotumia kwa upoezaji huonekana kwenye PUE.
Utakachojifunza
Jinsi joto linavyosafiri kupitia kituo, na kwa nini mzunguko wa maji baridi hukupa dakika wakati wa mgogoro.
Kwa nini chiller hupoteza ufanisi siku za joto (COP ya Carnot) na PUE na WUE hupima nini hasa.
Jinsi betri za UPS na jenereta zinavyokabidhiana wakati wa kukatika kwa gridi.
Kiigaji
Muda 0 min
Mlango < 24 °C
Mlango ≥ 27 °C
Mlango ≥ 32 °C
◎Chiller inafanya kazi
⟳Chiller inaanza kuwaka (5 min)
✕Chiller imejizima (imefungwa hadi iwekwe upya)
Vidhibiti
Chiller #1…#n. Chiller iliyoanzishwa upya inahitaji dakika 5 kabla ya kupoeza.
Maji yenye joto zaidi = ufanisi bora wa chiller, lakini milango ya seva yenye joto zaidi.
Kazi za kundi zilizoahirishwa hadi baadaye: joto na nguvu kidogo sasa.
Hutumia hewa baridi ya nje kupitia kipoezaji kikavu inapokuwa baridi vya kutosha.
Huvukiza maji kupoeza hewa ya kondensa: ufanisi bora, lakini matumizi ya maji.
Inahitajika tu ikiwa uwashaji wa kiotomatiki utashindwa. Huchukua dakika 3.
Huondoa kujizima kwa usalama kwa chiller baada ya hitilafu kukaguliwa; hukubaliwa kuanzia dakika 15 baada ya kujizima.
Viashiria
Halijoto ya mlango wa seva
22.4°C
kawaida
PUE
1.34
kawaida
Nguvu ya kituo
1076kW
Betri ya UPS
100%
kawaida
Halijoto ya maji baridi
14.0 °C
COP ya chiller
5.1
Mzigo wa TEHAMA
803 kW
Chiller zinazofanya kazi
2
Chiller zinazopatikana (hazijajizima)
3
Chiller zilizojizima (zimefungwa)
0
Kuweka upya kunawezekana baada ya
0 min
WUE
0.00 L/kWh
Utoaji wa CO₂
484 kg/h
Mwelekeo
Matukio ya mgogoro
Kiwango 1 · Chiller kuzimika wakati wa kilele
Alasiri ya joto, 32 °C nje. TEHAMA inatumia kW 850 kwenye chiller mbili kati ya tatu, na maji baridi yanaendeshwa kwa 16 °C ili kuokoa nishati — jambo linaloacha milango ya seva takriban K 2 tu chini ya kikomo kinachopendekezwa na ASHRAE. Chiller moja iko karibu kujizima. Weka milango ya seva ndani ya kiwango kinachopendekezwa, endeleza kazi ya TEHAMA, na urudishe mtambo kwenye akiba kamili.
Mlango kamwe usizidi 27 °C
Mlango wa seva ≤ 25 °C mwishoni (hali ya kawaida tena)
Wastani wa mzigo wa TEHAMA ≥ kW 750 (usizime seva tu)
Chiller zote tatu zinapatikana tena mwishoni (kitengo kilichojizima kimewekwa upya)
Kiwango 2 · Wimbi la joto na ombi la mwitikio wa mahitaji
Halijoto ya nje inapanda kutoka 30 °C hadi 42 °C. Chiller hupoteza uwezo na ufanisi. Kisha mwendeshaji wa gridi anatoa ombi la mwitikio wa mahitaji: weka nguvu ya kituo hiki chini ya kW 900 kwa nusu saa.
Mlango kamwe usizidi 27 °C
Wastani wa nguvu ya kituo ≤ kW 900 wakati wa ombi
Wastani wa mzigo wa TEHAMA ≥ kW 720 katika tukio zima
Kiwango 3 · Gridi imekatika, jenereta haiwaki
Gridi inakatika. Jenereta inapaswa kuchukua nafasi ndani ya sekunde kumi — safari hii haifanyi hivyo. Seva ziko kwenye betri za UPS zenye nishati ya takriban dakika kumi, na chiller zimezimika.
Hakuna kukatika kwa TEHAMA
Betri kamwe isishuke chini ya 72 %
Mlango kamwe usizidi 25 °C
Msingi — modeli iliyo nyuma ya namba
Kila uhusiano ambao kiigaji kinatumia, pamoja na chanzo chake. Viwango vilivyowekwa alama kama dhana ni urekebishaji wa mfano.
Mizani ya nishati ya nodi ya hewa: seva huipasha hewa joto, koili za upoezaji huhamisha joto hadi kwenye maji baridi.
C_air · dT_air/dt = P_IT + P_fans − Q_CRAH, Q_CRAH = UA · (T_air − T_chw)[4][11]Dhana: uwezo wa kuhifadhi joto, upitishaji wa koili, ukubwa wa chiller na nishati ya betri ni thamani za mfano kwa jumba la MW 1.
Mizani ya nishati ya nodi ya maji: wingi wa joto wa mzunguko hupunguza pengo kati ya mzigo wa joto na uwezo wa chiller.
Ufanisi wa chiller kama sehemu isiyobadilika ya kikomo cha Carnot — hushuka hewa ya nje inapozidi kuwa na joto. Halijoto ya evaporeta hufuata halijoto halisi ya mzunguko wa maji baridi (K 2 chini yake), si kiwango kilichowekwa, kwa hivyo mzunguko unaopata joto baada ya kujizima huongeza COP kwa muda mfupi.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap), T_evap = T_chw − 2 K, T_cond = T_air,out + 12 K [K][5]Dhana: uwezo wa kuhifadhi joto, upitishaji wa koili, ukubwa wa chiller na nishati ya betri ni thamani za mfano kwa jumba la MW 1.
Ufanisi wa matumizi ya nguvu (PUE): nguvu yote ya kituo ikigawanywa kwa nguvu ya TEHAMA (1.0 ndiyo bora).
Nishati ya betri ya UPS humalizika kadri mzigo unaolindwa unavyotumia hadi jenereta ichukue nafasi.
E_batt(t+Δt) = E_batt − (P_IT + P_fans + P_pumps)/η_UPS · Δt (energy balance); generator ≤ 10 s[6]Dhana: uwezo wa kuhifadhi joto, upitishaji wa koili, ukubwa wa chiller na nishati ya betri ni thamani za mfano kwa jumba la MW 1.
Baada ya uhamishaji wowote wa nguvu, chiller husimama na lazima ziwashwe upya.
chiller restart after any power transfer = 5 min (quick-start; typical 10–15 min)[11]
Utoaji wa hewa chafu kutokana na ukali wa umeme wa gridi, au kutoka dizeli jenereta inapofanya kazi.
CO₂ = P_facility × grid intensity (≈450–650 g/kWh in the scenarios); diesel ≈ 2.69 kg CO₂/L[9][10][13]
Viwango vingine vya uendeshaji vinavyotumiwa na modeli.
chillers 3 × 450 kW, derate 2.5 %/K above 35 °C · adiabatic effectiveness 70 % · loop P-gain 150 kW/K · IT shutdown at 40 °C inlet · manual generator start 3 min · chiller trip reset accepted 15 min after the trip · battery 150 kWh (≈10 min at full load), recharge 10 %/h · UPS η 95 %Dhana: uwezo wa kuhifadhi joto, upitishaji wa koili, ukubwa wa chiller na nishati ya betri ni thamani za mfano kwa jumba la MW 1.
Nasibu: jenereta ya mulberry32 yenye mbegu; mgawanyo unaotumika — sawa, kielelezo (CDF kinyume), kawaida (Box–Muller), Poisson (Knuth). Mbegu inaonyeshwa na inaweza kushirikiwa.