Чи не думаєте ви, що в серверних та дата-центрах, а також інших приміщеннях, де зосереджено величезну кількість комп'ютерів та іншої техніки, що інтенсивно виділяє тепло, для підтримки постійної температури та вологості можуть використовуватися звичайні побутові кондиціонери?
У приміщеннях подібного призначення повинна підтримуватися температура, вологість та багато інших параметрів у дуже вузькому діапазоні, а звичайні системи клімат-контролю, навіть найпотужніші, не справляються з цим завданням. Тому все більше набуває актуальності використання прецизійних кондиціонерів.
Про те, які відмінні риси має прецизійний кондиціонер, що це таке взагалі, як працює і які види цих пристроїв існують у статті.
Особливості прецизійних кондиціонерів
Прецизійний кондиціонер або автономний кондиціонер шафового типу - це пристрій, який дозволяє підтримувати в приміщенні ряд параметрів: температуру, відносну вологість і рухливість повітря у вузькому діапазоні.
А саме:
- діапазон допустимої варіабельності температури: ±1 °С. А окремі моделі прецизійних кондиціонерів дозволяють ще більше звузити варіабельність значення до ± 0,5 °С);
- діапазон варіабельності величини значення вологості + 5%;
- допустима робота прецизійного кондиціонера при температурі навколишнього середовища в діапазоні від +50°С до -60°С.
При цьому теплоприплив, що виділяється, перевищує значення, властиві для основного приміщення, в 5÷10 разів. Відповідно, створюється дуже високе навантаження на кондиціонери.
Але однаково, діапазон значень витримується. Адже, крім того, що цей вид систем кліматичного контролю відрізняється підвищеною точністю, до техніки пред'являється ще й низка вимог щодо надійності.
Навіть хвилина без кондиціювання може спричинити катастрофічні наслідки. Отже, і матеріальних збитків.
Прецизійні кондиціонери забезпечують стабільну вологість та температуру (причому у вузькому діапазоні), незважаючи на постійне виділення великої кількості тепла цілодобово працюючими пристроями.
Так, є ще одна вимога, про яку не можна не згадати - прецизійні кондиціонери повинні мати можливість оперативного запуску резервного блоку при поломці основного.
Тобто, навіть у разі виникнення форс-мажорної ситуації, забезпечення сталості режиму температури та вологості буде забезпечено. Та й проект кондиціювання серверної зазвичай складають з урахуванням додаткових потужностей.
Переваги використання пристроїв
Використання прецизійних систем на різних технологічних об'єктах пояснюється необхідністю компенсації суттєвих питомих теплонадлишків, що відрізняються від технологічного обладнання, чутливого навіть до незначних змін температурного та вологого режиму.
Тобто чим більше відхилення температури приміщення від оптимальних значень, тим більше скорочується термін експлуатації дорогого обладнання.
Незважаючи на те, що прецизійні кондиціонери відрізняє підвищена надійність, для забезпечення сталості середовища використовується кілька пристроїв – це нівелює небезпеку виведення з ладу всієї системи.
Не усунення поломки системи кліматичного контролю в короткий термін може стати причиною поломки техніки, що генерує значну теплопритоку.
Наприклад, за умови перегріву технологічного обладнання в залі АТС, а також за неприпустимого відхилення від оптимальної величини значення відносної вологості, ймовірність поломки обладнання досить висока.
Прецизійні кондиціонери ефективно компенсують суттєві питомі теплонадлишки та дають можливість підтримувати необхідні параметри температурного та вологого режиму в приміщенні.
Сфера застосування обладнання
Використання цих пристроїв для забезпечення безвідмовної та безаварійної роботи технологічного обладнання набуває актуальності в наступних областях:
- Фіксована телефонія - станції АТС, а також апаратні приміщення.
- Мобільна телефонія - вузли телекомунікацій, маються на увазі комутатори та шлюзи.
- Базові та виносні станції, розташовані в будівлях або контейнерах.
- Біллінг-центри.
- Сектор IT - серверні та апаратні кімнати, а також комп'ютерні зали та дата-центри.
Останнім часом прецизійні кондиціонери використовують і фармацевтичні компанії - у тих приміщеннях, де встановлено дороге діагностичне обладнання. А також у сучасних лабораторіях, відведених для проведення досліджень із реактивами, особливо чутливими до умов довкілля. Або ж - з колоніями мікроорганізмів.
Високоточне, чисте виробництво - галузь охоплює мікроелектроніку, фармацевтику та космічну промисловість, не обходиться без прецизійних кондиціонерів.
Різноманітність моделей прецизійних кондиціонерів дозволяє вибрати оптимальний варіант - залежно від вимог СН 512-78 та призначення приміщення, підтримання кліматичних умов у якому належить
Але й це не все - у деяких музеях, бібліотеках та інших місцях культурного дозвілля, де зберігаються особливо цінні експонати, також використовуються прецизійні кондиціонери.
Зрозуміло, що там використовуються більш бюджетні моделі, адже немає необхідності так вже суворо дотримуватися режиму температури та вологості, але все ж таки.
Пристрій прецизійного кондиціонера
Точність та надійність агрегату пояснює його складний пристрій. Причому залежно від моделі, воно може відрізнятися.
Обов'язковою є наявність:
- Внутрішнього блоку, як правило, шафового типу.
- Зовнішнього чи зовнішнього блоку.
У першому здійснюється попередня підготовка повітря безпосередньо перед подачею його до приміщення.
У другому може бути розташований: конденсатор повітря або рідинний охолоджувач, у тому випадку, якщо робота кондиціонера здійснюється на холодній воді від чиллера або для конденсатора рідин, розташованого у внутрішньому блоці.
Влаштування прецизійного кондиціонера та схематичне зображення його механізму функціонування. Незалежно від складності пристрою моделі, цей механізм має місце.
Наведена вище схема гранично спрощена. Вона відображає принцип роботи загалом.
Зверніть увагу, що крім всіх перерахованих деталей, внутрішній блок прецизійного кондиціонера включає до складу наступні пристрої:
- компресор;
- випарник;
- дросель;
- фільтраційні компоненти;
- додаткові прилади, що використовують для нагрівання електрику;
- зволожувачі повітря, за потреби;
- повітряні вентилятори;
- арматура - як запірна, так і регулююча.
Наявність всіх інших елементів визначається конкретною моделлю та вимогами, що пред'являються до неї і тому приміщенню, в якому пристрій працюватиме. Інакше кажучи, вони є варіативною складовою.
Механізм функціонування пристрою
Основний принцип роботи цього пристрою можна пояснити так: спочатку відбувається стиснення газоподібного холодильного агента в компресорі. Потім холодильний агент після цього потрапляє у конденсатор. Там відбувається його конденсація - процес уможливлює відведення тепла від холодоагенту.
Наступним етапом здійснюється проходження перебуває в рідинному агрегатному стані холодильного агента через дроселюючий пристрій. Це призводить до зниження показників температури та тиску рідкого холодоагенту.
І вже в цьому стані відбувається попадання холодоагенту у випарник. Там він переходить у стан газу і знову повертається в компресор.
Так ось, саме повітря, що продувається через випарник, забирається з приміщення, де необхідно підтримувати температуру і вологість у вузькому діапазоні значень.
На схемі зображені потоки гарячого та холодного повітря, що проходять через прецизійний кондиціонер постійно. Наведена схема актуальна у всіх моделях
Проходячи через випарник повітря охолоджується, і вже в такому вигляді знову потрапляє в приміщення. Схема роботи прецизійного кондиціонера в ілюстративному вигляді показана вище.
Функції внутрішнього блоку
Вони визначаються призначенням конкретної моделі. Логічно припустити, що кількість функцій визначає сферу можливого застосування агрегату:
- виключно охолодження;
- охолодження та електропідігрів з можливістю регулювання температурного режиму;
- охолодження та підвищення вологості.
Найбільш досконалим варіантом є поєднання функції охолодження, підвищення вологості та електропідігріву.
Бує й так, що певна модель заводом виготовляється за індивідуальним замовленням, і вбудовуються до неї функції, не передбачені початковою комплектацією.
Постійне виведення гарячого повітря та безперервне забезпечення припливу холодного – так характеризується робота прецизійного кондиціонера. При цьому варіантів подачі повітряних мас дуже багато
Внутрішні блоки можуть відрізнятися видами забору та подачі повітря всередину приміщення. Наприклад, паркан може відбуватися в лицьовій частині, а подача у верхній. Вона здійснюється через повітропровід, що знаходиться між стелями - хибним і основним.
Є й інші варіанти:
- Забір, що відбувається в лицьовій частині, поєднується з подачею у верхній частині, прямо в приміщення.
- У верхній частині паркан здійснюється через повітропровід, розташований між стелями (хибним і головним). Подача відбувається відповідно з нижньої частини.
- Забор відбувається у верхній частині прямо з приміщення, а подача під хибну підлогу здійснюється з нижньої частини.
- Забір ззаду і під хибною підлогою з нижньої частини відбувається, а подача здійснюється у верхній частині через повітропровід, розташований між стелями - хибним і головним.
Бує і так, що паркан здійснюється під хибною стелею з нижньої частини та ззаду. Подача відбувається прямо в приміщення, у верхній частині.
Складне пристрій прецизійного кондиціонера пояснюється точністю та важливістю тих функцій, які він виконує. На наведеній схемі добре видно всі ці особливості
Така варіативність функцій пояснює широкі можливості прецизійних кондиціонерів.
Структура та механізм обраної моделі може бути в індивідуальному порядку «заточений» під особливості приміщення, в якому його планується використовувати.
Класифікація прецизійних кондиціонерів
Залежно від конструкції внутрішніх блоків, прецизійні кондиціонери класифікуються на такі типи:
- стельові;
- шкафні прецизійні типи кондиціонерів;
- міжрядні.
Залежно від способу охолодження конденсаторів вони бувають повітряними та рідинними. Взявши в основу класифікації теплоносій, що використовується - воду або етиленгліколь.
Кожна з перерахованих вище категорій має свої особливості, переваги та недоліки, які обов'язково потрібно врахувати в ході здійснення вибору системи контролю температурного та вологого режиму приміщення.
Фреонові прецизійні кондиціонери
Для об'єктів телекомунікацій передбачені фреонові моноблоки та системи клімат-контролю прецизійного типу.
Для стаціонарних об'єктів більш використовуються шафні внутрішні блоки та міжрядні кондиціонери.
Класичним і найбільш економічним у плані капітальних витрат рішенням для серверних визнаються шафові кондиціонери, оснащені випарником безпосереднього кипіння, вони ж фреонові.
Ось так виглядають фреонові прецизійні кондиціонери у розрізі. На схемі зображено той самий пристрій, тільки з різних сторін
Можливі різні варіанти їх виконання: із зовнішнім конденсатором із охолодженням повітряного типу, із конденсатором рідинного охолодження вбудованого типу, а також укомплектовані сухою градирнею.
Схожими різновидами конденсаторів відрізняються і міжрядні кондиціонери з прямим випаром (категорія шифрується як DX).
Рідинні прецизійні пристрої
Шафні прецизійні кондиціонери, оснащені рідинним теплообмінником, застосовуються в охолоджувальній чилерній схемі як доводчики.
У даному випадку, надійність експлуатації та температурний режим охолодження визначаються прийнятою принциповою схемою холодопостачання об'єкта - схема включає наявність чилерів і насосних груп.
Стартові капітальні витрати перевищують на 30-40% витрати, пов'язані з фреоновими кондиціонерами. Не можна не відзначити, що проведення оптимізації схеми холодопостачання стає можливим зниження експлуатаційних витрат.
Прецизійний кондиціонер з фрикулінгом
Механізм функціонування цього типу кондиціонера базується на використанні знижених зовнішніх температур.
Вільне охолодження (англійською - фрикулінг) легко і просто реалізується у фреоновому прецизійному кондиціонері шафового типу з конденсатором (рідинним) та сухою градирнею.
Прецизійний кондиціонер, оснащений фрикулінгом - схема пристрою з 2-ма контурами (червоним позначений рідинний теплообмінник, синім - містить етиленгліколь)
Потрібен 2-й теплообмінник (рідинний) та етиленгліколь, який заповнює контур сухої градирні. При падінні температури навколишнього середовища на розрахунковий рівень охолодження відбуватиметься за рахунок функціонування 2-го контуру - теплообмінника та градирні.
Незважаючи на збільшення початкових вкладень на закупівлю додаткового обладнання, термін окупності цих агрегатів буде менше 2-х років, а більш точний розрахунок можна здійснити, знаючи розмір місцевих тарифів.
Особливості систем резервування
Прецизійні кондиціонери для можливості реалізації резервування функції охолодження оснащені додатковими теплообмінниками - рідинними та фреоновими.
Основний принцип функціонування даної системи полягає не просто в банальному дублювання охолоджувальних систем, а в застосуванні систем охолодження з відмінними один від одного принципами роботи.
Система резервування дозволяє суттєво підвищити функціональні характеристики системи кондиціювання, а отже можна буде встановити її практично у будь-якому приміщенні
Іншими словами, в одному пристрої комбінуються агрегати, оснащені різними джерелами охолодження.
Необхідність у резервуванні та його ступінь встановлюється нормативними вимогами відповідно до класу відмовостійкості об'єкта - визначається за TIER.
Висновки та корисне відео за темою
На відео - процес обслуговування майстром прецизійного кондиціонера з покроковим розбором усіх особливостей функціонування цього пристрою, а також вимог догляду за ним:
Прецизійний кондиціонер дозволяє підтримувати температуру та вологість приміщень у вузькому діапазоні значень. Ця функція має важливе значення у приміщеннях, де знаходиться та функціонує обладнання, чутливе до найменших перепадів кліматичних умов. Саме тому позиційні кондиціонери використовуються в серверних, дата-центрах та високотехнологічних лабораторіях.
У вас є досвід роботи з цією технікою, питання щодо встановлення, вибору чи монтажу прецизійних кондиціонерів? Виникли проблеми з функціонуванням прецизійних кондиціонерів, претензії до виробників чи сервісних компаній? У такому випадку обов'язково поділіться коментарем нижче - можете бути впевнені в тому, що ваша думка не залишиться без уваги.