Refrigeración en Centro de Datos
Sistema de potencia y refrigeración en instalaciones Centros de Datos. Se intenta demostrar teóricamente el funcionamiento de una máquina térmica que trabaje sin salto térmico. Su comportamiento termodinámico sería isotérmico y el ¨salto" lo realiza utilizando masa, de tal modo que siguiendo una isoterma , enlaza varios módulos que van disminuyendo su volumen y masa mientras conservan temperatura y presiones. A medida que esto ocurre va disminuyendo trabajo y energía expulsada en cada uno de los módulos. Solo entra energía del exterior por el primer módulo y la energía del último módulo se expulsa al exterior , si la temperatura es igual o mas baja que la de trabajo ó se envía al primer módulo, restando capacidad de trabajo a la máquina, pero por otra parte permitiria trabajar en temperaturas criogénicas, poder realizar salto térmico con un ciclo independiente (Carnot- Brayton) que sumariamos al de la máquina ¨nodriza". Hay que seguir investigando fuera de la ortodoxia termodinámica.
En el dibujo se observan 7 modulos pero sería posible trabajar solo con los necesarios para obtener un rendimiento adecuado. Agregando un poco más de suspense se analiza el resultado que tendriamos con 20 modulos: La relacion energia entrante- energía expulsada es de: 0,71 y para 20 modulos : (0,71)^20 =1,05 x10^-3=0,001, y en este caso: 0,001 x375 kJ =0,39 kJ expulsará el módulo 20. Iriamos hacia la izquierda manteniendo el primer módulo como el que expulsa la energía o recicla y asi quedaría la máquina: Módulo 20=
1/ 0,71 =1,4 = (1,4)^20 =943 . Volumen máquina: 943 x2m3=1887 m3. masa=943 x2490 mol=2348070 mol. Presión y temperatura se mantienen y el trabajo por ciclo del último módulo sería de: (943 x 4140 kJ) = 3904020 kJ /ciclo. Para 300 ciclos/hora =1171206000kJ
= 325335 kW . Restando expulsión del primer módulo : 4140 x0,71 = (2939x300)/3600=
= 244 kW nos quedariamos con 325335-244 =325091 kW. ¿ Será verdad?
¿Qué implicaciones prácticas tendría la implementación de un sistema de potencia y refrigeración basado en esta propuesta teórica en instalaciones de Centros de Datos?
ResponderEliminarHola Javier, gracias por estar interesado en estos temas. Tu sabes que al día de hoy los Centros de Datos son grandes consumidores de energía eléctrica y agua para refrigeración. El sistema que yo describo lograría enfriar el refrigerante ( aire) a temperaturas muy bajas ( utilizando aire seco en recirculación es posible lograr los 250 ºK y aún mas baja temperatura). Este aire frío es inyectado mediante toberas tipo Venturi que succionan el aire cálido que existe en el interior de los armarios que contienen los instrumentos, obteniendo una mezcla de aire a la temperatura deseada. El aire de salida retorna al sistema y donde la energía térmica extraída se convierte en trabajo de eje. Las perdidas de calor por convención a lo largo de las salas del centro es recuperado mediante bomba de calor, esto es necesario para mantener la alimentación térmica del motor térmico que arrastra al generador eléctrico. Es una pena no poder llegar con estas ideas a los departamentos de I+D en las empresas que se dedican a la "refrigeración" a gran escala. Gracias Javier
ResponderEliminarEs fascinante cómo tu propuesta podría transformar radicalmente la eficiencia energética en Centros de Datos, abordando los desafíos actuales de consumo de energía y agua para refrigeración. Es lamentable que estas ideas aún no hayan alcanzado los departamentos de I+D de las empresas, pero tu contribución es valiosa y podría inspirar futuras innovaciones en este campo. Te animo a que contactes con alguna empresa para que vean tus ideas, pueden ser de mucho valor. Un abrazo.
ResponderEliminarGracias Javier por animarme a seguir, la verdad que es que tengo días con ganas de abandonar, pero sigo adelante para ejercitar la mente, es casi como ir al gimnasio jajajaj
ResponderEliminarUn abrazo y gracias nuevamente.