ทำระบบน้ำ Data Center ที่ไหนดี ? คำตอบเริ่มที่ Design Basis
แนวทางการเลือก ทำระบบน้ำ Data Center ที่ไหนดี ? คำตอบไม่ได้อยู่ที่ชื่อบริษัทหรือราคาเครื่องครับ แต่อยู่ที่ว่าผู้รับงานรายนั้น “เริ่มต้นจาก Design Basis หรือ ข้อมูลและเงื่อนไขที่ใช้เป็นฐานออกแบบของโครงการ” หรือเริ่มจากเครื่องที่ต้องการขาย
ระบบน้ำ Data Center คือโครงสร้างพื้นฐานที่จัดหา จัดเก็บ ปรับคุณภาพ และจ่ายน้ำให้ระบบระบายความร้อนและระบบอาคารของศูนย์ข้อมูลเพื่อรองรับการเดินระบบตลอด 24 ชั่วโมง ต้องออกแบบและทดสอบร่วมกับระบบระบายความร้อนและแผนสำรองของโครงการ ไม่สามารถรับรอง Uptime จากระบบน้ำเพียงส่วนเดียว
สรุปประเด็นสำคัญ
- การเลือกผู้รับงานระบบน้ำ Data Center ควรตัดสินจากการที่ผู้เสนอเริ่มต้นด้วย Design Basis ของโครงการ ไม่ใช่จากชื่อบริษัทหรือราคาเครื่อง
- น้ำเติมหอหล่อเย็น (Makeup Water) มักเป็นภาระน้ำหลักของ Data Center ที่ใช้ Evaporative Cooling เพราะต้องชดเชยทั้งน้ำที่ระเหยและน้ำที่ต้องระบายทิ้ง (Blowdown)
- ผู้รับงานที่ตอบ 7 ข้อได้ครบ ได้แก่ ขอข้อมูลน้ำก่อนเสนอเครื่อง แยก Nameplate กับ Net usable วาง Redundancy ตาม Tier ทำ Scope Matrix พูดถึงน้ำทิ้ง มี Response Plan และกำหนดเกณฑ์รับมอบ ช่วยให้ทีมโครงการมีข้อมูลสำหรับเปรียบเทียบ Proposal
- WUE (ลิตรต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงของ IT) ใช้ติดตามการใช้น้ำต่อพลังงานของอุปกรณ์ IT ส่วนค่าใช้จ่ายระยะยาวต้องคำนวณแยกจากค่าน้ำ น้ำทิ้ง เคมี พลังงาน และการดูแลระบบ
ผู้รับงานที่เหมาะกับงานระดับ Critical Facility จะถามถึงแหล่งน้ำ ผลวิเคราะห์น้ำ Product Water Target ของแต่ละ Point of Use ปริมาณน้ำสูงสุดในสภาพเดินระบบ 24/7 ชั่วโมงน้ำสำรอง และ Battery Limit หรือจุดแบ่งขอบเขตงานกับผู้รับเหมา M&E ก่อนพูดถึงราคา และต้องตอบได้ทั้ง Water Security (น้ำมีพอแม้แรงดันประปาตก) และ Water Quality (คุณภาพน้ำเหมาะกับระบบและแผนควบคุมตะกรัน การกัดกร่อน และจุลินทรีย์) ซึ่งเป็นความเสี่ยงต่อ Uptime คนละแบบ
บทความนี้ให้ทีมโครงการและ Main Contractor ใช้ checklist 7 ข้อคัดผู้รับงาน พร้อมข้อมูลที่ต้องเตรียมก่อนขอ Proposal และวิธีคิดชั่วโมงน้ำสำรอง เพื่อช่วยให้เปรียบเทียบ Proposal บนฐานข้อมูลและเงื่อนไขเดียวกัน (Basis)
ทำไมระบบน้ำจึงเป็นความเสี่ยงต่อ Uptime ของ Data Center ?
ใน Data Center ที่พึ่งน้ำเพื่อระบายความร้อน การขาดน้ำโดยไม่มีระบบสำรองที่เพียงพออาจทำให้ความสามารถในการระบายความร้อนลดลง ขณะที่อุปกรณ์ IT ยังมีภาระความร้อนที่ต้องระบาย
ระยะเวลาที่ระบบรับมือได้ขึ้นกับภาระ IT น้ำและความเย็นสะสม ระบบสำรอง และลำดับควบคุม จึงควรทดสอบสถานการณ์แหล่งน้ำขัดข้องจริงตามแผน ไม่สมมติว่ารถน้ำหรือการสลับแหล่งด้วยมือจะทันเสมอ
ความเสี่ยงด้านน้ำของ Data Center มาจาก 3 ทางที่ต้องประเมินแยกกัน
- ปริมาณไม่พอ (Water Security): พึ่งแหล่งน้ำเดียว แรงดันประปาตกในช่วง Peak ของพื้นที่ ฤดูแล้งทำให้แหล่งสำรองจ่ายได้น้อยกว่าที่คิด หรือ Storage ไม่พอต่อชั่วโมงที่ต้องการ
- คุณภาพไม่ตรง (Water Quality): Hardness และ Silica ที่เกินขีดจำกัดตามสภาวะระบบอาจทำให้เกิดตะกรันในหอหล่อเย็นและ Condenser ของ Chiller คลอไรด์สูงอาจเพิ่มความเสี่ยงการกัดกร่อนตามวัสดุและสภาวะน้ำ ส่วนคราบสะสมและการเติบโตของจุลินทรีย์อาจลดการถ่ายเทความร้อน ทำให้ใช้พลังงานหรือบำรุงรักษามากขึ้น
- ระบบเดินไม่ต่อเนื่อง (Operational Risk): ปั๊มเติมน้ำไม่มี Standby ระบบ Softener หยุดล้างเรซินพร้อมกันหมด หรือไม่มีคนรับผิดชอบ Alarm ในเวลากลางคืน
ประเด็นเหล่านี้สัมพันธ์กับความมั่นคงด้านน้ำของพื้นที่ด้วย คอลัมน์ Thai PBS วันที่ 30 สิงหาคม 2569 เสนอว่า การพัฒนา Data Center ควรคำนึงถึงน้ำที่ประชาชน เกษตรกรรม และอุตสาหกรรมเดิมต้องใช้ (Thai PBS, 2569)
ทีมโครงการจึงควรเตรียมข้อมูลแหล่งน้ำ ความต้องการน้ำ แผนสำรอง และทางเลือกนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ เพื่อประกอบการหารือกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง โดยไม่ถือว่าแผนดังกล่าวรับประกันการอนุมัติ
การมองระบบน้ำเป็นส่วนหนึ่งของ Business Continuity ไม่ใช่งานระบบประกอบ จึงเป็นจุดเริ่มต้นที่ถูกต้องก่อนคัดผู้รับงาน
Data Center ใช้น้ำในส่วนไหนบ้าง และแต่ละจุดต้องการน้ำแบบใด ?
จุดใช้น้ำที่ควรตรวจตามรูปแบบระบบของแต่ละ Data Center มี 4 กลุ่มหลัก ได้แก่ น้ำเติมหอหล่อเย็น น้ำเติมวงจรปิดของระบบ Chilled Water น้ำสำหรับควบคุมความชื้น (ถ้ามี) และน้ำใช้ทั่วไปของอาคาร
โดยแต่ละจุดต้องการคุณภาพน้ำและปริมาณต่างกันมาก จึงต้องกำหนด Product Water Target หรือเป้าหมายคุณภาพน้ำแยกกัน ไม่ใช่ใช้คำว่า “น้ำสะอาด” คำเดียวครอบทั้งโครงการ ส่วนน้ำดับเพลิงเป็นปริมาณสำรองเพื่อความปลอดภัย จึงแยกเป็นอีกหนึ่งรายการในตาราง ไม่รวมเป็นการใช้น้ำปกติทั้ง 4 กลุ่ม
| Point of Use | หน้าที่ | ค่าที่ต้องคุม (ตัวอย่าง) | ทำไมจึงสำคัญ |
|---|---|---|---|
| น้ำเติมหอหล่อเย็น (Cooling Tower Makeup) | ชดเชยน้ำที่ระเหย ระบายทิ้ง และกระเด็นหาย | Hardness, Silica, Chloride, Conductivity, pH, จุลินทรีย์ – กำหนดค่าเป้าหมายตามอุปกรณ์และแผนปรับคุณภาพน้ำ | เป็นภาระน้ำสำคัญ คุณภาพน้ำสัมพันธ์กับ Cycles of Concentration และ Blowdown |
| น้ำเติมวงจรปิด Chilled Water | เติมเมื่อมีการรั่วหรือซ่อมบำรุง | ค่าคุณภาพน้ำและสารปรับสภาพตามข้อกำหนดของผู้ผลิตอุปกรณ์และวัสดุในวงจร | ปกติเติมทดแทนไม่มากเมื่อวงจรไม่รั่ว แต่ต้องควบคุมการกัดกร่อน ตะกรัน และสิ่งปนเปื้อนตามระบบ |
| ระบบควบคุมความชื้น (Humidification) | รักษาความชื้นห้อง Server ตามช่วงที่กำหนด | ตามชนิดและรุ่น Humidifier บางรุ่นใช้น้ำประปาตามสเปกได้ บางระบบใช้น้ำ RO หรือ DI [Condair GS II: คู่มือรุ่นตัวอย่าง หน้า 34] | คุณภาพน้ำมีผลต่อคราบสะสม การทำงานและการบำรุงรักษา ต้องตรวจคู่มือของรุ่นที่ใช้ |
| น้ำใช้ทั่วไปของอาคาร (Domestic) | ห้องน้ำ ห้องครัว งานทำความสะอาด | กำหนดคุณภาพให้เหมาะกับการใช้งาน โดยแยกจุดดื่มและประกอบอาหาร และตรวจข้อกำหนดที่ใช้กับโครงการ | ปริมาณสัมพันธ์กับจำนวนผู้ใช้อาคารและกิจกรรม ต้องแยกจากภาระน้ำระบายความร้อน |
| น้ำดับเพลิง (Fire Water) | สำรองสำหรับระบบดับเพลิง | เกณฑ์ของระบบดับเพลิงและข้อกำหนดที่ใช้กับโครงการ ให้ผู้ออกแบบงานดับเพลิงระบุ | แยกปริมาณสำรองและขอบเขตออกจากการใช้น้ำปกติ ให้ผู้ออกแบบงานดับเพลิงตรวจแบบและข้อกำหนดก่อนนับเป็นน้ำใช้ได้ |
ตารางนี้เป็นกรอบเริ่มต้นเท่านั้น ค่าเป้าหมายจริงต้องมาจากข้อกำหนดของผู้ผลิตหอหล่อเย็นและ Chiller ที่โครงการเลือก รวมถึงผลวิเคราะห์น้ำจากแหล่งจริง

น้ำเติมหอหล่อเย็น (Makeup Water) ทำไมจึงเป็นภาระน้ำหลักของระบบระบายความร้อนแบบระเหย ?
สำหรับ Data Center ที่ใช้หอหล่อเย็นแบบระเหย น้ำเติมหอหล่อเย็นมักเป็นภาระน้ำหลัก เพราะต้องชดเชยการระเหย น้ำระบายทิ้ง (Blowdown) และละอองน้ำที่หลุดออก
ขณะน้ำระเหย เกลือละลายจะเข้มข้นขึ้น จึงต้องควบคุม Blowdown ให้เหมาะกับเคมีน้ำ Cycles of Concentration คืออัตราส่วนความเข้มข้นของสารละลายในน้ำหมุนเวียนต่อน้ำเติม ไม่ใช่จำนวนรอบการหมุนเวียนก่อนเปิดระบายทิ้ง
Cycles of Concentration ที่ทำได้จริงขึ้นอยู่กับเคมีน้ำเติม เช่น Hardness, Silica, Chloride, Alkalinity และ pH รวมถึงอุณหภูมิ วัสดุ และแผนปรับคุณภาพน้ำ ไม่ใช่ตัวเลขที่ตั้งเอาเองได้ นี่คือเหตุผลที่ระบบ Softener, ระบบ RO อุตสาหกรรม หรือการผสมน้ำจากหลายแหล่ง (Blending) ต้องถูกเลือกจาก Design Basis ไม่ใช่จากชื่อเทคโนโลยี
- ระบบ Softener แบบแลกเปลี่ยนไอออนโซเดียมลด Hardness โดยแทนแคลเซียมและแมกนีเซียมด้วยโซเดียม จึงไม่ใช่ระบบลดเกลือละลายโดยรวม
- ระบบ UF ใช้แยกอนุภาคและจุลินทรีย์ตามสมรรถนะเมมเบรนและความสมบูรณ์ของระบบ แต่ไม่ใช่กระบวนการกำจัดเกลือละลาย
- ระบบ RO ลดเกลือละลายได้แต่สร้างน้ำทิ้ง (Reject) และต้องมี Pretreatment ที่เหมาะสม
การเพิ่ม Cycles of Concentration ให้สูงเพื่อประหยัดน้ำ โดยไม่ดู Silica และการจัดการ Blowdown เพิ่มความเสี่ยงตะกรันและการกัดกร่อนในระบบ
ระบบ Cooling แบบไหนใช้น้ำมาก แบบไหนใช้น้ำน้อย ?
ปริมาณน้ำของระบบระบายความร้อนขึ้นกับวิธีระบายความร้อนและโหมดทำงาน การเลือกระบบเป็นหน้าที่ของผู้ออกแบบ M&E ร่วมกับเจ้าของโครงการ ส่วนผู้รับงานระบบน้ำต้องนำเงื่อนไขเหล่านี้มากำหนด Design Basis
- Evaporative Cooling / หอหล่อเย็นแบบเปิด: ใช้น้ำเติมชดเชยการระเหย น้ำระบายทิ้ง และละอองน้ำที่หลุดออกขณะทำงาน ปริมาณน้ำขึ้นกับภาระความร้อน สภาพอากาศ และการควบคุมระบบ จึงต้องกำหนดการปรับคุณภาพน้ำ การจัดการ Blowdown และน้ำสำรองตามแบบและสถานการณ์ขัดข้องของโครงการ
- Adiabatic / Hybrid Cooler: ปริมาณน้ำขึ้นกับโหมดทำงาน ภาระความร้อน อากาศ และค่าควบคุม ระบบน้ำต้องรองรับช่วงใช้น้ำสูงสุดตามแบบ ไม่ใช้ค่าเฉลี่ยรายปีแทน
- Air-cooled Chiller: ระบายความร้อนสู่อากาศโดยไม่ต้องใช้น้ำระเหยที่ Condenser แต่ควรเปรียบเทียบพลังงานภายใต้ภาระและสภาพอากาศเดียวกัน ส่วนวงจร Chilled Water ยังอาจต้องเติมน้ำเมื่อเติมระบบหรือซ่อมบำรุง
- Liquid Cooling ถึงตัว Server: ชนิดและคุณภาพของของเหลวต้องตรงกับอุปกรณ์และวัสดุที่ใช้ ปริมาณน้ำรวมยังขึ้นกับวิธีระบายความร้อนขั้นสุดท้าย เช่น หอหล่อเย็น Dry Cooler หรือระบบระบายความร้อนอื่นที่ผู้ออกแบบเลือก
ผู้รับงานระบบน้ำที่เสนอขนาดระบบโดยไม่ถามว่าโครงการเลือก Cooling แบบใด และ ความต้องการน้ำสูงสุดเกิดในสภาวะใด คือสัญญาณเตือนข้อแรก
ก่อนขอ Proposal ทำระบบน้ำ Data Center ต้องเตรียมข้อมูลอะไรบ้าง ?
ก่อนขอ Proposal ทำระบบน้ำ Data Center ทีมโครงการควรเตรียมข้อมูล 10 รายการต่อไปนี้ให้ผู้เสนอทุกรายได้รับชุดเดียวกัน เพราะถ้าแต่ละรายตั้งสมมติฐานเอง ราคาที่ได้กลับมาจะเปรียบเทียบกันไม่ได้ตั้งแต่ต้น
- IT Load และ Tier เป้าหมาย กำลังไฟฟ้าของอุปกรณ์ IT ในแต่ละ Phase และระดับความพร้อมใช้งานที่โครงการต้องการ
- ประเภทระบบระบายความร้อน Evaporative, Adiabatic, Air-cooled หรือผสม พร้อมข้อกำหนดคุณภาพน้ำจากผู้ผลิตอุปกรณ์
- ปริมาณน้ำเติมเฉลี่ยและสูงสุด ระบุเป็นลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงและต่อวัน พร้อมชั่วโมงเดินระบบ ภาระ IT และสภาวะอากาศที่ใช้คำนวณความต้องการสูงสุด
- แหล่งน้ำหลักและแหล่งสำรอง ประปาภูมิภาค/นครหลวง น้ำบาดาล น้ำผิวดิน หรือรถน้ำ พร้อมข้อมูลแรงดันและช่วงเวลาที่จ่ายได้จริง
- ผลวิเคราะห์น้ำจากทุกแหล่ง อย่างน้อยครอบคลุม pH, Conductivity/TDS, Hardness, Silica, Chloride, Fe/Mn, Turbidity และจุลินทรีย์ รวม Alkalinity และสารอื่นตามความเสี่ยงของแหล่งน้ำ พร้อมข้อมูลความผันผวนตามฤดูกาล
- Product Water Target ของแต่ละ Point of Use แปลงเป็นค่าที่วัดได้ ไม่ใช่คำว่า “น้ำสะอาด” พร้อมระบุคู่มือหรือข้อกำหนดที่ใช้
- ชั่วโมงน้ำสำรองที่ต้องการ อ้างอิงจาก Tier และเวลาที่ใช้กู้แหล่งน้ำหลักคืน
- ข้อจำกัดของพื้นที่และ Utility พื้นที่ตั้งถังและระบบปรับคุณภาพน้ำ ไฟฟ้าที่จ่ายให้ได้ จุดระบาย Blowdown และน้ำทิ้ง ข้อกำหนดการระบายน้ำของพื้นที่
- Battery Limit กับผู้รับเหมา M&E และงานโยธา ใครรับผิดชอบท่อเข้า-ออก ฐานราก ตู้ไฟ การเชื่อมต่อ BMS และน้ำสำหรับ Commissioning
- กำหนดการก่อสร้างและทีมผู้ดูแลหลังส่งมอบ วันที่ต้องพร้อมจ่ายน้ำสำหรับ Test & Commissioning ของ Cooling Plant และจำนวน/ทักษะของทีม Facility ที่จะรับระบบไป
ข้อมูลที่ยังไม่มีในวันนี้ไม่ใช่เหตุผลที่ต้องเลื่อนการคุย แต่ควรระบุให้ชัดว่ารายการใดยังเป็นสมมติฐาน เพื่อให้ผู้เสนอทุกรายใช้เงื่อนไขเดียวกัน
7 สิ่งที่ต้องเช็กผู้รับงานระบบน้ำ Data Center ก่อนขอ Proposal มีอะไรบ้าง ?
ผู้รับงานระบบน้ำ Data Center ที่เหมาะกับงานระดับ Critical Facility ต้องผ่านการตรวจสอบ 7 ข้อต่อไปนี้ แต่ละข้อมีคำถามที่ควรถาม คำตอบที่ควรได้ยิน และสัญญาณเตือนที่ไม่ควรมองข้าม
1. เริ่มจากขอข้อมูลน้ำและ Point of Use ก่อนเสนอเครื่อง
คำถาม: “ก่อนออกแบบ ต้องการข้อมูลอะไรจากโครงการ”
คำตอบที่ควรได้ยินคือรายการข้อมูลโครงการ เช่น แหล่งน้ำ ผลวิเคราะห์น้ำ Product Water Target ปริมาณน้ำเติมสูงสุด ชั่วโมงน้ำสำรอง และ Battery Limit สัญญาณเตือนคือการส่ง Catalog ระบบกรองน้ำอุตสาหกรรมมาพร้อมราคา ตั้งแต่ยังไม่เห็นผลวิเคราะห์น้ำ
2. แยก Nameplate กับ Net usable capacity ในสภาพ 24/7 ได้
คำถาม: “ระบบที่เสนอจ่ายน้ำสุทธิได้เท่าไรต่อวัน เมื่อรวมผลของเวลาล้างและน้ำใช้ภายใน โดยไม่หัก Reject ซ้ำหากค่าตั้งต้นเป็น Product Flow แล้ว”
ผู้รับงานที่ดีจะแสดงตัวเลขทั้งสองค่าพร้อมเงื่อนไข สัญญาณเตือนคือการระบุ Capacity เป็นตัวเลขเดียวโดยไม่บอกว่าเป็น Feed, Product หรือ Net
3. วาง Storage, Duty/Standby และแหล่งน้ำสำรองให้สัมพันธ์กับ Tier และผลกระทบ
คำถามตัวอย่างสมมติ: “ถ้าประปาหยุดจ่าย 8 ชั่วโมงในช่วงภาระน้ำสูงสุด ระบบทำอย่างไร”
คำตอบที่ควรได้ยินคือลำดับการทำงานของถังสำรอง ปั๊ม Standby และการสลับแหล่ง พร้อมตัวเลขชั่วโมงที่รองรับได้ สัญญาณเตือนคือการเสนอ Redundancy สูงสุดทุกจุดโดยไม่อ้างอิงผลกระทบ หรือไม่เสนอเลย
4. ทำ Scope Matrix, Battery Limit และ Exclusion กับผู้รับเหมา M&E ได้ชัด
คำถาม: “ใน Proposal มีตารางระบุว่าอะไรอยู่ใน Scope และอะไรเป็นของผู้อื่นหรือไม่”
ควรขอรายการ Exclusion ที่ชัดเจนจากผู้รับงาน สัญญาณเตือนคือคำว่า “รวมทุกอย่าง” โดยไม่มีรายการแนบ
5. พูดถึง Pretreatment และน้ำทิ้ง ไม่ใช่แค่ Recovery สูง
คำถาม: “Blowdown, Reject จาก RO และน้ำเกลือจาก Softener ไปที่ไหน ปริมาณเท่าไร”
คำตอบที่ควรได้ยินต้องมีทั้งปริมาณ จุดระบาย และข้อกำหนดของพื้นที่ สัญญาณเตือนคือการชู Recovery สูงหรือ “ไม่มีน้ำทิ้ง” โดยไม่อธิบายว่าแร่ธาตุที่แยกออกมาไปอยู่ที่ใด
6. Monitoring มี Alarm Limit ผู้รับผิดชอบ และ Response Plan
คำถาม: “ค่าใดที่จะแจ้งเตือนก่อนคุณภาพน้ำหลุด และใครทำอะไรเมื่อ Alarm ดัง”
ควรเลือกจุดวัด เช่น Level, Flow, Conductivity, Differential Pressure และสถานะปั๊มตามความเสี่ยง พร้อม SOP และการสอบเทียบ
โดยบางค่าคุณภาพน้ำยังต้องตรวจในห้องปฏิบัติการ สัญญาณเตือนคือการเสนอ Dashboard เป็นจุดขายโดยไม่มีแผนตอบสนอง
7. กำหนดเกณฑ์ Commissioning, Acceptance และเอกสารส่งมอบตั้งแต่ก่อนสั่งซื้อ
คำถาม: “ผลทดสอบแบบใดถือว่าผ่าน ทดสอบที่จุดไหน นานเท่าไร และส่งมอบเอกสารอะไรบ้าง”
คำตอบที่ควรได้ยินคือ Sampling Point, ระยะเวลาทดสอบ, ค่าที่ยอมรับ, As-built, O&M Manual, Set Point และการอบรมทีม Facility สัญญาณเตือนคือการตอบว่า “ค่อยตกลงกันตอนส่งงาน”
ผลงานที่ผ่านมาใน Critical Facility เป็นข้อมูลประกอบที่ดี แต่ควรขอในรูปแบบที่ตรวจสอบได้ เช่น Scope งานจริง Feed/Product Basis และผลการทดสอบ ไม่ใช่เพียงรูปติดตั้ง

น้ำสำรอง Data Center ต้องมีกี่ชั่วโมง ?
น้ำสำรอง Data Center ไม่มีตัวเลขเดียวที่ใช้ได้กับทุกโครงการ บทความ Economizers in Tier Certified Data Centers ของ Uptime Institute (2016) ยกกรณี Tier III ที่พึ่งน้ำเติมสำหรับระบบระบายความร้อนว่า ต้องมีน้ำเติมสำรอง 12 ชั่วโมง และซ่อมบำรุงได้โดยไม่หยุดการทำงาน (Concurrently Maintainable)
กรณีนี้ไม่ใช่ตัวเลขสำรองสำหรับทุก Data Center จึงต้องตรวจข้อกำหนด Tier ฉบับที่โครงการใช้ก่อนกำหนดน้ำสำรองจริง โดยพิจารณา ขอบเขต Critical Cooling และสถานการณ์ขัดข้องร่วมกับผู้ออกแบบ
วิธีคิดปริมาณน้ำสำรองที่ใช้ได้จริงประกอบด้วย 4 ตัวแปร
- ปริมาณน้ำเติมสูงสุดตามภาระ IT และสภาวะอากาศออกแบบของระบบที่เลือก (ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง) พร้อมรูปแบบความต้องการน้ำตามเวลา
- ระยะเวลาที่ต้องรองรับ ตั้งแต่เริ่มขาดน้ำจนมีแหล่งจ่ายที่เชื่อถือได้เพียงพอ โดยพิจารณาการตรวจพบ การสลับแหล่ง และการกู้คืนบนเส้นเวลาเดียวกัน ไม่บวกช่วงเวลาที่ซ้อนกันซ้ำ และตรวจเกณฑ์สำรองขั้นต่ำของโครงการแยกต่างหาก
- อัตราเติมและเวลาที่แหล่งสำรองเริ่มจ่ายได้จริง รวมข้อจำกัดคุณภาพน้ำ การสูบ การปรับคุณภาพ และความพร้อมในเหตุขัดข้องเดียวกัน
- ปริมาณน้ำที่นำมาใช้ได้จริงภายใต้ระดับใช้งานของถัง ต้องหักส่วนที่สูบใช้ไม่ได้และประเมินกรณีถังบางใบหยุดซ่อมบำรุง รวมถึงแยกน้ำที่สงวนไว้สำหรับหน้าที่อื่น
กรณีเบื้องต้นที่อัตราใช้น้ำคงที่และไม่นับน้ำเติมระหว่างเหตุขัดข้อง: ปริมาตรสำรองใช้ได้ (ลบ.ม.) = อัตราใช้น้ำ (ลบ.ม./ชม.) × ระยะเวลาที่ต้องรองรับ (ชม.) หากจะนับแหล่งสำรอง ต้องคำนวณสมดุลน้ำเป็นช่วงเวลาและใช้ปริมาณขาดน้ำสะสมสูงสุดตลอดช่วงเหตุขัดข้อง ไม่หักน้ำเติมรวมปลายช่วงจนถังเล็กเกินไป และต้องตรวจเกณฑ์สำรองขั้นต่ำที่บังคับใช้แยกจากสมดุลนี้
ถังทุกใบใน Proposal ต้องระบุหน้าที่ให้ชัดว่าเป็น Raw Water Buffer, Treated Water Storage หรือ Emergency Backup เพราะถังที่ทำหน้าที่ต่างกันมีข้อกำหนดเรื่องคุณภาพน้ำ การหมุนเวียน และการฆ่าเชื้อต่างกัน จึงยังไม่ควรสรุปขนาดถังจนกว่าจะมีรูปแบบความต้องการน้ำตามเวลา (Demand Profile) และอัตราเติมกลับ (Refill Rate) ที่ใช้คำนวณได้

Nameplate กับน้ำสุทธิที่จ่ายได้จริง ต่างกันตรงไหนในระบบที่เดิน 24/7 ?
Nameplate คือกำลังผลิตพิกัดภายใต้เงื่อนไขที่ผู้ผลิตระบุ ต้องตรวจว่าเป็น Feed หรือ Product Flow ส่วน Net usable capacity ต้องระบุปริมาณน้ำสุทธิที่ส่งถึงขอบเขตใช้งานในช่วงเวลาที่กำหนด ทั้งสองค่าจะเปรียบเทียบกันได้เมื่อใช้หน่วยและฐานเวลาเดียวกัน โดยต้องรวมผลของเวลาหยุดและน้ำใช้ภายในอย่างถูกต้อง
การฟื้นสภาพเรซิน การล้างย้อน และการล้างเมมเบรนอาจลดเวลาผลิตน้ำของชุดผลิตน้ำหรือ Train ที่หยุด ส่วน Reject ของ RO ต้องรวมในสมดุล Feed–Product เพียงครั้งเดียว หากมี Train เดียว การหยุดผลิตไม่ได้แปลว่าจุดใช้งานขาดน้ำทันทีเมื่อยังมีน้ำในถังเพียงพอ ผู้เสนอควรแสดงกำลังผลิต น้ำเก็บสำรอง และลำดับการเดินหรือสลับ Train ร่วมกัน รวมทั้งตรวจว่าปริมาณน้ำสุทธิยังเพียงพอในช่วงซ่อมบำรุง

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยเมื่อทำระบบน้ำ Data Center คืออะไร ?
ข้อผิดพลาดที่ควรตรวจตั้งแต่ขั้นวาง Scope และขอ Proposal ได้แก่การใช้ข้อมูลไม่ครบหรือใช้ฐานเปรียบเทียบต่างกัน ตัวอย่างต่อไปนี้เป็นสถานการณ์เพื่อใช้ตรวจข้อเสนอ ไม่ใช่สถิติความขัดข้องของอุตสาหกรรม

- ใช้ค่าเฉลี่ยรายวันแทนภาระสูงสุด ระบบอาจจ่ายทันในช่วงภาระต่ำ แต่ไม่เพียงพอเมื่อภาระความร้อนและสภาพอากาศทำให้ต้องเติมน้ำมากขึ้น
- ยก Scope ระบบน้ำให้ผู้รับเหมา M&E เป็นรายการท้ายสุด ระบบน้ำถูกออกแบบหลังพื้นที่และ Utility ถูกจัดสรรไปหมดแล้ว จนไม่มีที่ตั้งถังสำรองหรือจุดระบาย Blowdown
- เลือก RO เพราะเห็นคำว่า TDS สูง TDS ค่าเดียวไม่บอกว่าปัญหาคือ Hardness, Silica หรือ Chloride การใช้ RO โดยไม่มี Pretreatment ที่เหมาะสมเพิ่มความเสี่ยงเมมเบรนอุดตัน และต้องมีแผนรองรับน้ำทิ้งจากระบบด้วย
- ไม่มีเกณฑ์รับมอบก่อนสั่งซื้อ เมื่อไม่มี Sampling Point ระยะเวลาทดสอบ และค่าที่ยอมรับ การส่งงานกลายเป็นการต่อรอง ไม่ใช่การตรวจสอบ
- มี Dashboard แต่ไม่มี Response Plan Sensor รายงานค่า Conductivity สูงตอนตีสอง แต่ไม่มีใครถูกกำหนดให้ตอบสนอง จึงพลาดโอกาสตรวจและแก้สาเหตุก่อนกระทบระบบ
- นับน้ำดับเพลิงเป็นน้ำสำรองระบายความร้อนโดยไม่ตรวจแบบ ควรแยกปริมาณที่สงวนสำหรับดับเพลิงจากน้ำที่ใช้ได้ตามปกติ และให้ผู้ออกแบบตรวจข้อกำหนดของโครงการก่อนนำมาคำนวณร่วม
- ขอราคาหลายรายบนฐานข้อมูลและเงื่อนไขที่ต่างกัน รายหนึ่งคิดจาก Peak อีกรายคิดจากค่าเฉลี่ย รายหนึ่งรวมถังและท่อ อีกรายไม่รวม จึงยังเทียบความคุ้มค่าจากราคาเพียงอย่างเดียวไม่ได้
การกำหนด Design Basis ร่วมและใช้ checklist 7 ข้อช่วยลดช่องว่างเหล่านี้ แต่ยังต้องมีการตรวจแบบ ทดสอบ และดูแลระบบตามขอบเขตงาน
ค่าใช้จ่ายระยะยาวของระบบน้ำ Data Center มาจากอะไรบ้าง ?
ค่าใช้จ่ายระยะยาวของระบบน้ำ Data Center มาจากค่าน้ำเติม ค่าระบายและบำบัดน้ำทิ้ง สารเคมีและเกลือ พลังงานของปั๊มและ RO การเปลี่ยนสารกรองและเมมเบรน และค่าแรงกับบริการ โดยสัดส่วนเทียบกับเงินลงทุนขึ้นกับอายุการประเมิน ราคา และรูปแบบเดินระบบ การเปรียบเทียบ Proposal จึงต้องดู Lifecycle Cost ไม่ใช่ราคาติดตั้งเพียงอย่างเดียว
ตัวชี้วัดที่อุตสาหกรรม Data Center ใช้กันคือ WUE (Water Usage Effectiveness) ซึ่ง The Green Grid นิยามไว้ใน White Paper #35 ว่าเป็นปริมาณน้ำที่ไซต์ใช้ต่อปี (ลิตร) หารด้วยพลังงานที่อุปกรณ์ IT ใช้ (กิโลวัตต์-ชั่วโมง) หน่วยเป็นลิตรต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง (The Green Grid, WP#35)
ค่า WUE ต่ำหมายถึงใช้น้ำน้อยต่อพลังงาน IT ภายใต้ขอบเขตที่วัด ไม่ใช่ต้นทุนต่ำหรือผลรวมด้านพลังงานดีกว่าโดยอัตโนมัติ จึงควรอ่านร่วมกับ PUE ปริมาณน้ำรวม และสภาพการเดินระบบ โดยใช้ฐานเวลาปีเดียวกัน
รายการต้นทุนที่ควรขอให้ผู้เสนอแจกแจงบนฐานข้อมูลและเงื่อนไขเดียวกัน
- ค่าน้ำเติม บาทต่อลูกบาศก์เมตร ตามอัตราของแหล่งน้ำที่ใช้ พร้อมวันที่อัตราและขอบเขตค่าบริการ
- น้ำทิ้ง ปริมาณ Blowdown, Reject และน้ำล้าง ต่อวัน พร้อมค่าบำบัดหรือค่าธรรมเนียมการระบาย โดยคำนวณบนฐานเวลาและเงื่อนไขเดินระบบเดียวกัน
- สารเคมีและเกลือ สารกันตะกรัน สารฆ่าเชื้อ เกลือล้างเรซิน แสดงปริมาณใช้แยกรายชนิดเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตรน้ำเติม พร้อมราคาและต้นทุนบาทต่อลูกบาศก์เมตร
- พลังงาน กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อลูกบาศก์เมตร ของระบบน้ำในขอบเขตมิเตอร์ที่ระบุ พร้อมค่าไฟบาทต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงและต้นทุนต่อหน่วยน้ำ
- การเปลี่ยนสารกรองและเมมเบรน รอบการเปลี่ยนภายใต้คุณภาพน้ำเติมที่ระบุ
- ค่าแรงและบริการ จำนวนชั่วโมงที่ทีม Facility ต้องใช้ต่อสัปดาห์ และสัญญาบริการ
ทางเลือกที่ควรประเมินเพื่อลดน้ำดิบคือการนำ Blowdown หรือน้ำทิ้งจากระบบมาปรับคุณภาพแล้ววนกลับใช้ ตามหลักการเดียวกับการนำน้ำเสียกลับมาใช้ใหม่ในอุตสาหกรรม
แต่ต้องมี Baseline การใช้น้ำก่อน และคำนวณว่าการเพิ่ม Recovery กระทบ Scaling ในหอหล่อเย็นหรือไม่ ตัวเลขน้ำที่ประหยัดได้ต้องมาจากการวัดของโครงการนั้น ไม่ใช่ยกจากโครงการอื่น
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการทำระบบน้ำ Data Center
ปริมาณน้ำที่ Data Center ใช้ต่อวันขึ้นอยู่กับ IT Load ประเภทระบบระบายความร้อน สภาพอากาศ และวิธีเดินระบบ ระบบที่ใช้การระเหยต้องเติมน้ำชดเชยขณะทำงาน ส่วนระบบระบายความร้อนสู่อากาศแบบแห้งไม่ใช้น้ำระเหยในขั้นนั้น แต่ยังต้องรวมจุดใช้น้ำอื่นของไซต์
ควรคำนวณจากภาระความร้อน รูปแบบการเดินระบบ Cycles of Concentration ที่ทำได้ และจุดใช้น้ำอื่น การนำ WUE ของโครงการอื่นมาประมาณต้องเปิดเผยความต่างด้านสภาพอากาศ ขอบเขตการวัดและภาระ IT จึงไม่ควรใช้แทนการคำนวณออกแบบ
พิจารณาได้ทั้งสองแบบ แต่ต้องประเมินปริมาณที่จ่ายได้ ความผันผวน คุณภาพน้ำ และสิทธิการใช้แหล่งน้ำให้ตรงกับโครงการ สำหรับน้ำบาดาล ควรให้ผู้เชี่ยวชาญประเมินข้อมูลบ่อ ผลสูบทดสอบ และข้อมูลตามฤดูกาลร่วมกัน โดยไม่ถือว่าผลทดสอบครั้งเดียวรับประกันการจ่ายได้ตลอดฤดูแล้ง
ส่วนน้ำ Reuse ต้องประเมินสารปนเปื้อน เคมีน้ำ ความเข้ากันได้กับระบบ และแผนควบคุมจุลินทรีย์ ไม่พิจารณาจาก Conductivity เพียงค่าเดียว แหล่งหลักและสำรองควรเลือกจากความมั่นคง คุณภาพ ต้นทุน และข้อกำหนดของพื้นที่
WUE คือ ปริมาณน้ำที่ไซต์ใช้ต่อปีเป็นลิตร หารด้วยพลังงานที่อุปกรณ์ IT ใช้ในปีเดียวกันเป็นกิโลวัตต์-ชั่วโมง หน่วย L/kWh เป้าหมายต้องระบุขอบเขตการวัดและสภาพการเดินระบบ ไม่ใช้ตัวเลขเดียวตัดสินทุกไซต์
การลดน้ำระเหยอาจมีข้อแลกเปลี่ยนด้านพลังงาน แต่ไม่ใช่ว่าทุกวิธีต้องใช้พลังงานสูงขึ้นเสมอ จึงควรตั้งเป้าร่วมกับ PUE และข้อจำกัดน้ำในพื้นที่
ไม่จำเป็น ควรพิจารณา RO เมื่อจำเป็นต้องลดเกลือละลายหรือสารที่กระบวนการอื่นจัดการไม่เพียงพอต่อเป้าหมาย โดยตรวจ Pretreatment, Recovery, พลังงาน และน้ำเข้มข้นร่วมกัน หากข้อจำกัดหลักเป็นความกระด้าง Softener อาจเป็นทางเลือก
ส่วนระบบควบคุมความชื้นต้องตรวจชนิดและรุ่นก่อนตัดสินว่าต้องใช้น้ำ RO หรือ DI การเลือกต้องมาจากผลวิเคราะห์น้ำ Product Water Target และภาระของเสีย ไม่ใช่ชื่อเทคโนโลยีหรือสมมติว่าเทคโนโลยีหนึ่งมีน้ำทิ้งน้อยกว่าเสมอ
ขนาดและขอบเขตงาน Data Center ที่ Mitr Water เสนอควรประเมินจากความต้องการน้ำ แหล่งน้ำ คุณภาพเป้าหมาย พื้นที่ และแผนสำรองของแต่ละโครงการ แนวทางที่มิตรให้ความสำคัญคือการทำ Design Basis ร่วมกับทีมโครงการและผู้ออกแบบ M&E ก่อนเลือกแนวทางระบบ โดยระบุงานออกแบบ ติดตั้ง Commissioning และบริการหลังส่งมอบให้ตรงกับข้อเสนอและสัญญาของงานนั้น
สรุปเรื่องทำระบบน้ำ Data Center ที่ไหนดี
ทำระบบน้ำ Data Center ที่ไหนดี ตอบได้ด้วยการเช็กผู้รับงาน 7 ข้อ ได้แก่ ขอข้อมูลน้ำก่อนเสนอเครื่อง แยก Nameplate กับ Net usable วาง Storage และ Redundancy ตาม Tier มี Scope Matrix ที่ชัด พูดถึงน้ำทิ้งอย่างตรงไปตรงมา มี Monitoring ที่มาพร้อม Response Plan และกำหนดเกณฑ์รับมอบตั้งแต่ก่อนสั่งซื้อ
การตรวจทั้ง 7 ข้อช่วยให้เห็นฐานเปรียบเทียบของ Proposal และช่วยให้พิจารณาระบบน้ำเป็นส่วนหนึ่งของ Business Continuity ไม่ใช่ความเสี่ยงที่ซ่อนอยู่ในงานระบบประกอบ
ขั้นตอนถัดไปที่ทีมโครงการทำได้ทันทีคือ เก็บข้อมูล Flow และ Operating Hours ของ Cooling Plant ในสภาวะออกแบบที่ทำให้มีภาระน้ำสูงสุด เตรียมผลวิเคราะห์น้ำจากแหล่งหลักและแหล่งสำรอง จัดทำ Design Basis ร่วมกับผู้ออกแบบ M&E แล้วจึงขอ Preliminary Assessment หรือนัด Site Survey เมื่อข้อมูลเพียงพอ
Mitr Water โดย บริษัท มิตร นิรันดร์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด ให้ความสำคัญกับการเริ่มงานระบบน้ำจากข้อมูลแหล่งน้ำ เป้าหมายคุณภาพ ปริมาณใช้ และ Design Basis ของโครงการ ทีมที่กำลังพัฒนาระบบน้ำประปาสำหรับ Data Center สามารถเตรียมข้อมูลเหล่านี้เพื่อหารือขอบเขตงานที่เหมาะสม
เช่นเดียวกับการพิจารณาระบบประปานิคมอุตสาหกรรมและระบบผลิตน้ำประปาที่คุมต้นทุนต่อลูกบาศก์เมตร โดยขอบเขตและผลที่ต้องการต้องกำหนดให้ตรวจสอบได้ในข้อเสนอ ส่งรายละเอียดโครงการเพื่อปรึกษาวิศวกรของเรา
อ้างอิง
- U.S. Department of Energy, Federal Energy Management Program. Cooling Water Efficiency Opportunities for Federal Data Centers.
https://www.energy.gov/cmei/femp/cooling-water-efficiency-opportunities-federal-data-centers - ASHRAE. ASHRAE Handbook Online.
https://hbo.ashrae.org/ - U.S. Department of Energy, Federal Energy Management Program. Best Management Practice #10: Cooling Tower Management.
https://www.energy.gov/cmei/femp/best-management-practice-10-cooling-tower-management - U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Overview of Drinking Water Treatment Technologies.
https://www.epa.gov/sdwa/overview-drinking-water-treatment-technologies

