Comprendre les composants du ventilateur à l'intérieur de votre système CVC

Jul 14, 2023

Les réglementations sur l'efficacité des ventilateurs arrivent, alors profitez des dernières avancées pour garder une longueur d'avance

La sélection appropriée des composants de ventilateurs utilisés dans les équipements CVC continue d'être une considération primordiale dans les stratégies visant à augmenter l'efficacité du refroidissement dans les centres de données. Les technologies de ventilateur les plus récentes et les directives en attente sur l'efficacité des ventilateurs indiquent que les méthodologies de sélection des ventilateurs continueront d'évoluer à mesure que la demande envers les centres de données continue d'augmenter.

Ces dernières années, la gestion du flux d'air dans les centres de données a été facilitée par l'avènement de la technologie des ventilateurs à commutation électronique (EC), qui permet des performances de flux d'air identiques ou meilleures à des niveaux de puissance réduits, avec un meilleur contrôle de la vitesse du ventilateur pour correspondre à la charge thermique réelle.

Les ventilateurs centrifuges et les ventilateurs axiaux à commutation électronique sont désormais des composants standard des unités CRAC et CRAH, ainsi que des condenseurs refroidis par air des principaux fabricants d'équipements de refroidissement de précision.

Les soufflantes centrifuges et les ventilateurs axiaux sont depuis un certain temps un incontournable de l'industrie CVC en raison de leur capacité à déplacer de grands volumes d'air. Dans une conception centrifuge, les pales positionnées autour du moyeu ou de l'arbre central sont courbées vers l'extérieur et vers l'arrière par rapport au sens de rotation du ventilateur.

L'air entrant dans l'arbre est accéléré par la force d'inertie ou centrifuge et projeté à 90 degrés par rapport à la direction d'entrée. Cela produit un flux d’air constant et puissant, adapté aux applications de refroidissement des rangées et des pièces. Les ventilateurs axiaux font tourbillonner l'air parallèlement à l'arbre, comme avec une éolienne, pour produire de grands volumes d'air à basse pression. Les ventilateurs axiaux sont courants dans les grandes unités de condensation et les refroidisseurs. Souvent, ces ventilateurs et soufflantes sont montés sur un cadre extérieur pour faciliter l'installation dans l'équipement CVC et minimiser les vibrations.

Les produits de circulation d'air, tels que les ventilateurs et les soufflantes, utilisés dans les équipements de refroidissement de précision des centres de données, peuvent être classés en trois générations de produits différentes :

La technologie EC existe en fait depuis le milieu des années 1980, et les propriétaires de centres de données ont réalisé au fil du temps un retour sur investissement en termes d'économies d'énergie.

Les avantages supplémentaires sont la réduction du bruit et des coûts d'exploitation inférieurs, car il n'y a pas de courroies de ventilateur susceptibles de s'user et nécessitant un remplacement, ni de débris ou de poussières contaminants qui peuvent s'accumuler comme avec les systèmes entraînés par courroie.

Les gains d'efficacité et les économies d'énergie qui en résultent avec les ventilateurs et soufflantes EC dépendent d'une sélection appropriée des ventilateurs. Les fabricants de ventilateurs fournissent régulièrement aux OEM les courbes de débit d'air/pression/puissance de leurs différents produits, et les logiciels de sélection de ventilateurs de plus en plus robustes mis à disposition par ces sociétés facilitent plus que jamais le choix du ventilateur approprié au point de service requis.

Seule une poignée de fabricants dans le monde proposent des solutions de ventilateurs EC. Autrefois produits de la seule dissidence allemande, les principaux fournisseurs mondiaux de ventilateurs et de gestion thermique, dotés d'installations de R&D et de fabrication à grande échelle à Taiwan et en Chine, sont désormais entrés dans l'arène européenne, renforçant l'innovation continue tout en réduisant le coût de commercialisation des produits.

Alors que la directive européenne sur les produits liés à l'énergie (ErP 2015) impose le respect de directives plus strictes en matière d'efficacité des ventilateurs pour les composants des ventilateurs utilisés dans les équipements CVC commerciaux et industriels, ces produits aux États-Unis ont jusqu'à présent échappé à la réglementation gouvernementale. Cependant, cette tendance est sur le point de changer.

Citant que jusqu'à trois pour cent de toute l'électricité américaine alimente les centres de données et qu'environ la moitié de cette énergie est utilisée pour le refroidissement, le Département américain de l'énergie (DOE) devrait déployer des réglementations sur l'efficacité des ventilateurs d'ici 2020 pour aider à minimiser l'impact de Consommation énergétique des systèmes CVC des bâtiments commerciaux et industriels.

Le DOE a déjà publié des délais de conformité énergétique pour les équipements de réfrigération commerciale, les ventilateurs de plafond et les ventilateurs de fournaises résidentielles entraînés par des ventilateurs. Cependant, la résolution des composants des ventilateurs dans les équipements CVC commerciaux et industriels a présenté un ensemble de défis uniques.

Les normes et codes d'efficacité des ventilateurs proposés par l'American National Standards Institute (ANSI) en collaboration avec l'American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) et l'Illuminating Engineering Society (IES) ont tenté d'attribuer une note d'efficacité. aux fans, en utilisant une terminologie et des critères empruntés à l’Air Movement and Control Association (AMCA).