Čo je to presná klimatizácia: klasifikácia zariadení a princípy fungovania jednotiek

Myslíte si, že v serverových a dátových centrách, ako aj v iných miestnostiach, kde je sústredené veľké množstvo počítačov a iných zariadení, ktoré intenzívne generujú teplo, je možné použiť bežné domáce klimatizácie na udržanie konštantnej teploty a vlhkosti?

V miestnostiach tohto typu sa teplota, vlhkosť a mnohé ďalšie parametre musia udržiavať vo veľmi úzkom rozmedzí a konvenčné klimatizačné systémy, dokonca ani tie najvýkonnejšie, sa s touto úlohou nedokážu vyrovnať. Preto sa používanie presných klimatizácií stáva čoraz aktuálnejším.

Aké charakteristické vlastnosti má presná klimatizácia, čo to je vo všeobecnosti, ako funguje a aké typy týchto zariadení existujú, sa bude diskutovať v článku.

Vlastnosti presných klimatizácií

Presná klimatizácia alebo autonómna skriňová klimatizácia je zariadenie, ktorého použitie umožňuje udržiavať v miestnosti množstvo parametrov: teplotu, relatívnu vlhkosť a pohyblivosť vzduchu v úzkom rozsahu.

menovite:

• rozsah prípustnej variability teploty: ±1 °C. A niektoré modely presných klimatizácií umožňujú ešte viac zúžiť variabilitu hodnoty až do ± 0,5 °C);
• rozsah variability hodnoty vlhkosti + 5 %;
• Prevádzka presnej klimatizácie je prípustná pri teplote okolia v rozsahu od +50 °C do -60 °C.

V tomto prípade uvoľnený tepelný tok prekračuje hodnoty typické pre hlavnú miestnosť 5-10 krát. V súlade s tým sa vytvára veľmi vysoké zaťaženie klimatizácie.

Napriek tomu je rozsah hodnôt zachovaný. Okrem toho, že tento typ klimatizačných systémov sa vyznačuje zvýšenou presnosťou, na zariadenie sa kladie aj množstvo požiadaviek týkajúcich sa spoľahlivosti.

Aj minúta bez klimatizácie môže spôsobiť katastrofálne následky. A tým aj materiálne straty.

Presné klimatizácie poskytujú stabilnú vlhkosť a teplotu (v úzkom rozsahu) napriek neustálemu uvoľňovaniu veľkého množstva tepla zariadeniami pracujúcimi 24 hodín denne

Áno, je tu ešte jedna požiadavka, ktorú nemožno ignorovať – presné klimatizácie musia vedieť rýchlo spustiť záložnú jednotku v prípade poruchy hlavnej.

To znamená, že aj v prípade vyššej moci budú zabezpečené konštantné teplotné a vlhkostné podmienky. A projekt klimatizácie serverovej miestnosti sa zvyčajne vypracúva s prihliadnutím na dodatočné kapacity.

Výhody používania zariadení

Použitie presných systémov na rôznych technologických zariadeniach sa vysvetľuje potrebou kompenzovať značné špecifické prebytky tepla, ktoré sa uvoľňujú z technologických zariadení citlivých aj na tie najnepodstatnejšie zmeny teploty a vlhkostné podmienky.

To znamená, že čím väčšia je odchýlka izbovej teploty od optimálnych hodnôt, tým viac sa znižuje životnosť drahých zariadení.

Napriek tomu, že presné klimatizácie sa vyznačujú zvýšenou spoľahlivosťou, na zabezpečenie stáleho prostredia sa používa niekoľko zariadení - tým sa eliminuje riziko poškodenia celého systému

Neschopnosť opraviť poruchu klimatizačného systému v krátkom čase môže spôsobiť poruchu zariadenia, ktoré generuje značné tepelné zisky.

Napríklad pri prehriatí technologického zariadenia v telefónnej ústredni, ako aj pri neprípustnej odchýlke od optimálnej hodnoty relatívnej vlhkosti je pravdepodobnosť poruchy zariadenia pomerne vysoká.

Presné klimatizácie účinne kompenzujú výrazné špecifické prebytky tepla a umožňujú udržiavať potrebné parametre teploty a vlhkosti v miestnosti.

Rozsah použitia zariadenia

Použitie týchto zariadení na zabezpečenie bezproblémovej a bezporuchovej prevádzky technologických zariadení sa stáva aktuálne v nasledujúcich oblastiach:

1. Pevná telefónia - PBX stanice, ako aj vybavenie miestností.
2. Mobilná telefónia – telekomunikačné uzly, teda prepínače a brány.
3. Základné a vzdialené stanice umiestnené v budovách alebo kontajneroch.
4. Fakturačné centrá.
5. IT sektor – serverové a hardvérové ​​miestnosti, ako aj počítačové miestnosti a dátové centrá.

V poslednej dobe presné klimatizácie využívajú aj farmaceutické spoločnosti v oblastiach, kde sú inštalované drahé diagnostické zariadenia. A tiež v moderných laboratóriách, ktoré sa venujú výskumu s činidlami, ktoré sú obzvlášť citlivé na podmienky prostredia. Alebo - s kolóniami mikroorganizmov.

Vysoko presná, čistá výroba – toto odvetvie zahŕňa mikroelektroniku, farmaceutický priemysel a letecký priemysel a nezaobíde sa bez presných klimatizácií.

Rozmanitosť modelov presných klimatizačných zariadení vám umožňuje vybrať si najlepšiu možnosť - v závislosti od požiadaviek CH 512-78 a účelu miestnosti, v ktorej sa budú udržiavať klimatické podmienky

Ale to nie je všetko - v niektorých múzeách, knižniciach a iných miestach kultúrneho oddychu, kde sú uložené obzvlášť cenné exponáty, sa používajú aj presné klimatizácie.

Je jasné, že sa tam používa viac rozpočtových modelov, pretože nie je potrebné prísne dodržiavať teplotné a vlhkostné podmienky, ale stále.

Presné klimatizačné zariadenie

Presnosť a spoľahlivosť jednotky vysvetľuje jej zložitú štruktúru. Okrem toho sa môže líšiť v závislosti od modelu.

Vyžaduje sa nasledovné:

1. Vnútorná jednotka je zvyčajne skriňového typu.
2. Vonkajšia alebo vonkajšia jednotka.

V prvom prípade sa príprava vzduchu vykonáva bezprostredne pred jeho dodaním do miestnosti.

Druhý môže obsahovať: vzduchový kondenzátor alebo kvapalinový chladič, ak klimatizácia pracuje so studenou vodou z chladiča alebo pre kvapalinový kondenzátor umiestnený vo vnútornej jednotke.

Návrh presnej klimatizácie a schematické znázornenie mechanizmu jej fungovania. Bez ohľadu na zložitosť modelu sa tento mechanizmus vyskytuje

Vyššie uvedený diagram je veľmi zjednodušený. Zobrazuje princíp fungovania vo všeobecných podmienkach.

Upozorňujeme, že okrem všetkých uvedených častí obsahuje vnútorná jednotka presnej klimatizácie nasledujúce zariadenia:

• kompresor;
• výparník;
• škrtiaca klapka;
• filtračné komponenty;
• prídavné zariadenia, ktoré využívajú elektrickú energiu na vykurovanie;
• zvlhčovače, ak je to potrebné;
• vzduchové ventilátory;
• ventily – uzatváracie aj regulačné ventily.

Prítomnosť všetkých ostatných prvkov je určená konkrétnym modelom a požiadavkami naň a miestnosťou, v ktorej bude zariadenie fungovať. Inými slovami, sú variabilnou zložkou.

Mechanizmus činnosti zariadenia

Základný princíp činnosti tohto zariadenia možno vysvetliť nasledovne: najprv sa v kompresore stlačí plynné chladivo. Chladivo potom prúdi do kondenzátora. Tam kondenzuje, čo je proces, ktorý umožňuje odoberať teplo z chladiva.

Ďalšou fázou je prechod chladiva, ktoré je v kvapalnom stave agregátu, cez škrtiace zariadenie. To vedie k zníženiu teploty a tlaku kvapalného chladiva.

A už v tomto stave chladivo vstupuje do výparníka. Tam sa mení na plyn a vracia sa do kompresora.

Ide teda o vzduch vháňaný cez výparník, ktorý sa odoberá z miestnosti, kde je potrebné udržiavať teplotu a vlhkosť v úzkom rozmedzí hodnôt.

Diagram ukazuje prúdenie horúceho a studeného vzduchu, ktorý neustále prechádza cez precíznu klimatizáciu. Vyššie uvedená schéma platí pre všetky modely

Pri prechode cez výparník sa vzduch ochladzuje a v tejto forme opäť vstupuje do miestnosti. Prevádzková schéma presnej klimatizácie je znázornená v ilustračnej forme vyššie.

Funkcie vnútornej jednotky

Sú určené účelom konkrétneho modelu. Je logické predpokladať, že počet funkcií určuje rozsah možného použitia jednotky:

• iba chladenie;
• chladenie a elektrické vykurovanie s možnosťou regulácie teplotných podmienok;
• ochladzovanie a zvyšovanie vlhkosti.

Najdokonalejšou možnosťou je kombinácia chladiacich funkcií, zvyšovania vlhkosti a elektrického ohrevu.

Stáva sa tiež, že určitý model vyrába továreň podľa individuálnej objednávky a do neho sú zabudované funkcie, ktoré nie sú zabezpečené v pôvodnej konfigurácii.

Neustály odvod horúceho vzduchu a nepretržitý prísun studeného vzduchu – tak je charakterizovaná prevádzka presnej klimatizácie. Zároveň existuje veľa možností na dodávanie vzdušných hmôt

Vnútorné jednotky sa môžu líšiť v typoch nasávania a prívodu vzduchu do miestnosti. Napríklad zber môže prebiehať v prednej časti a posuv v hornej časti. Vykonáva sa cez vzduchové potrubie umiestnené medzi falošným a hlavným stropom.

Existujú aj ďalšie možnosti:

1. Nasávanie prebiehajúce v prednej časti je kombinované s prívodom v hornej časti priamo do miestnosti.
2. V hornej časti sa nasávanie vykonáva cez vzduchové potrubie umiestnené medzi stropmi (falošné a hlavné). Potrava sa teda uskutočňuje zdola.
3. Nasávanie prebieha v hornej časti priamo z miestnosti a prívod pod falošnú podlahu sa vykonáva zo spodnej časti.
4. Nasávanie zozadu a pod falošnou podlahou sa uskutočňuje zo spodnej časti a prívod sa vykonáva v hornej časti cez vzduchové potrubie umiestnené medzi stropmi - falošné a hlavné.

Stáva sa tiež, že plot sa vykonáva pod falošným stropom zospodu a zozadu. Zásobovanie prebieha priamo do miestnosti, v hornej časti.

Zložitosť presnej klimatizácie sa vysvetľuje presnosťou a dôležitosťou funkcií, ktoré vykonáva. Všetky tieto funkcie sú jasne viditeľné na obrázku nižšie.

Táto variabilita funkcií vysvetľuje široké možnosti presných klimatizácií.

Štruktúru a mechanizmus vybraného modelu je možné individuálne „prispôsobiť“ charakteristikám miestnosti, v ktorej sa plánuje použitie.

Klasifikácia presných klimatizácií

V závislosti od konštrukcie vnútorných jednotiek sú presné klimatizácie rozdelené do nasledujúcich typov:

• strop;
• Presné skrinkové klimatizácie;
• interrow.

V závislosti od spôsobu chladenia kondenzátorov môžu byť vzduchové alebo kvapalné. Na základe klasifikácie sa ako chladiaca kvapalina používa voda alebo etylénglykol.

Každá z vyššie uvedených kategórií má svoje vlastné charakteristiky, výhody a nevýhody, ktoré je potrebné vziať do úvahy pri výbere systému na riadenie teplotných a vlhkostných podmienok v miestnosti.

Freónové presné klimatizácie

Pre telekomunikačné zariadenia sú k dispozícii freónové monobloky a presné klimatizačné systémy.

Pre väčšie stacionárne zariadenia sa používajú skriňové vnútorné jednotky a radové klimatizácie.

Klasickým a najekonomickejším riešením pre serverovne z hľadiska investičných nákladov sú skriňové klimatizácie vybavené priamym varným výparníkom, známe tiež ako freónové klimatizácie.

Takto vyzerajú freónové presné klimatizácie v priereze. Diagram zobrazuje rovnaké zariadenie, len z rôznych strán

Sú možné rôzne možnosti ich konštrukcie: s externým vzduchom chladeným kondenzátorom, so zabudovaným kvapalinou chladeným kondenzátorom a tiež vybavené suchou chladiacou vežou.

Podobné typy kondenzátorov majú aj medziradové klimatizácie s priamym odparovaním (kategória kódovaná ako DX).

Tekuté presné zariadenia

Skriňové presné klimatizácie vybavené kvapalinovým výmenníkom tepla sa používajú v chladiacom okruhu ako uzávery.

V tomto prípade sú prevádzková spoľahlivosť a teplotné podmienky chladenia určené akceptovaným základným diagramom chladenia objektu - diagram zahŕňa prítomnosť chladiče a čerpacie skupiny.

Počiatočné kapitálové náklady prevyšujú o 30-40% náklady spojené s freónovými klimatizáciami. Treba poznamenať, že optimalizácia schémy dodávky chladenia umožňuje znížiť prevádzkové náklady.

Precízna klimatizácia s voľným chladením

Mechanizmus fungovania tohto typu klimatizácie je založený na využití znížených vonkajších teplôt.

Voľné chladenie (v angličtine - free cooling) sa ľahko a jednoducho implementuje do freónovej presnej klimatizácie skriňového typu s kondenzátorom (kvapalným) a suchou chladiacou vežou.

Presná klimatizácia vybavená voľným chladením - schéma zariadenia s 2 okruhmi (červená označuje kvapalinový výmenník tepla, modrá - s obsahom etylénglykolu)

Budete potrebovať 2. výmenník tepla (kvapalný) a etylénglykol, ktorý plní okruh suchej chladiacej veže. Pri poklese okolitej teploty na vypočítanú úroveň dôjde k ochladzovaniu v dôsledku prevádzky 2. okruhu - výmenníka tepla a chladiacej veže.

Napriek zvýšeniu počiatočných investícií na nákup ďalšieho zariadenia bude doba návratnosti týchto jednotiek kratšia ako 2 roky a presnejší výpočet je možné vykonať na základe znalosti veľkosti miestnych taríf.

Vlastnosti rezervačných systémov

Pre umožnenie redundantných funkcií chladenia sú presné klimatizácie vybavené ďalšími výmenníkmi tepla – kvapalinou a freónom.

Základným princípom fungovania tohto systému nie je len obyčajné zdvojenie chladiacich systémov, ale použitie chladiacich systémov s odlišnými prevádzkovými princípmi.

Redundantný systém umožňuje výrazne zlepšiť funkčné vlastnosti klimatizačného systému, čo znamená, že môže byť inštalovaný takmer v každej miestnosti.

Inými slovami, jednotky vybavené rôznymi zdrojmi chladenia sú kombinované v jednom zariadení.

Potreba redundancie a jej stupeň sú stanovené regulačnými požiadavkami v súlade s triedou odolnosti objektu voči poruchám – určenou TIER.

Závery a užitočné video na túto tému

Video ukazuje proces majstra pri údržbe presnej klimatizácie s podrobnou analýzou všetkých prevádzkových funkcií tohto zariadenia, ako aj požiadaviek na starostlivosť oň:

Presná klimatizácia vám umožňuje udržiavať izbovú teplotu a vlhkosť v úzkom rozsahu hodnôt. Táto funkcia je dôležitá v miestnostiach, kde sa nachádza a funguje zariadenie citlivé na najmenšie zmeny klimatických podmienok. To je dôvod, prečo sa polohové klimatizácie používajú v serverových miestnostiach, dátových centrách a high-tech laboratóriách.

Máte skúsenosti s prácou s týmto zariadením alebo máte otázky týkajúce sa inštalácie, výberu alebo inštalácie presných klimatizácií? Existujú nejaké problémy s fungovaním presných klimatizácií, sťažnosti na výrobcov alebo servisné spoločnosti? V tomto prípade sa určite podeľte o svoj komentár nižšie – môžete si byť istí, že váš názor nebude ignorovaný.