Разве не считаете ли вы, что в серверных, дата-центрах и подобных помещениях, где много компьютеров и другой техники, выделяющей тепло, могут применяться обычные бытовые кондиционеры для поддержания постоянной температуры и влажности?
Для помещений такого назначения температура, влажность и ряд других параметров должны находиться в очень узких пределах, а стандартные системы климат-контроля, даже самые мощные, не могут обеспечить это. По этой причине всё больше внимания уделяется использованию прецизионных кондиционеров.
Статья посвящена характеристикам прецизионных кондиционеров, их принципу работы и видам.
Особенности прецизионных кондиционеров
Прецизионный кондиционер или автономный шкафный кондиционер предназначен для поддержания заданных параметров температуры, относительной влажности и подвижности воздуха в пределах определенного диапазона.
А именно:
- Диапазон допустимой вариабельности температуры составляет ±1 °С. Некоторые модели прецизионных кондиционеров допускают более узкий диапазон, до ±0,5 °С.
- Допустимое отклонение влажности составляет ±5%.
- Прецизионный кондиционер может работать при температуре окружающего воздуха от минус шестьдесят до плюс пятьдесят градусов по Цельсию.
Теплоприток в данном случае превышает теплопотребление основного помещения в пять до десяти раз. В результате образуется существенная нагрузка на кондиционеры.
Несмотря на это, пределы допустимых значений соблюдаются. Помимо высокой точности, данному виду климатических систем предъявляются требования по надёжности.
Отсутствие кондиционирования даже на минуту может привести к разрушительным последствиям и финансовым потерям.
Вниманию следует обратить на ещё одно требование: прецизионные кондиционеры должны обеспечивать быстрый запуск резервного блока в случае отказа основного.
Даже при непредвиденных обстоятельствах гарантируется стабильный температурный и влажный режим. Проектирование системы охлаждения серверной комнаты зачастую предусматривает резервные мощности.
Преимущества использования устройств
Применение высокоточных систем на промышленных площадках обусловлено потребностью нивелировать значительные локальные теплопотери, исходящие от технологического оборудования, реагирующего даже на минимальные колебания температуры. влажностного режима.
Чем больше разница температурного режима помещения и оптимальных показателей, тем меньше срок службы дорогого оборудования.
Если систему климатического контроля не отремонтируют быстро, техника с большим тепловыделением может сломаться.
Перегрев оборудования в зале АТС и отклонение от нормы влажности повышают риск его поломки.
Точные кондиционеры отлично справляются с большими потерями тепла и позволяют сохранять оптимальный микроклимат в помещении.
Сфера применения оборудования
Применение таких приборов для гарантированного функционирования техники становится важным в указанных сферах.
- Телефонная связь стационарного типа — это телефонные станции и связанные с ними помещения для оборудования.
- Мобильные телефоны — это устройства связи, включающие коммутаторы и шлюзы.
- Базовые и удалённые пункты обслуживания находятся в строениях или контейнерах.
- Биллинг-центры.
- IT-сектор включает в себя серверные, аппаратные помещения, компьютерные залы и дата-центры.
В последнее время прецизионные кондиционеры применяют фармацевтические компании в помещениях с дорогостоящим диагностическим оборудованием и в современных лабораториях для исследований с реактивами, чувствительными к внешней среде, или с колониями микроорганизмов.
Высокоточная и чистая промышленность, включающая в себя микроэлектронику, фармацевтику и космос, нуждается в прецизионных кондиционерах.
В некоторых музеях, библиотеках и подобных учреждениях, хранящих реликвии высокого значения, применяются высокоточные кондиционеры.
Там применяются менее дорогие модели, поскольку не требуется столь точное поддержание температурного и влажностного режима.
Устройство прецизионного кондиционера
Сложное устройство обеспечивает точность и надёжность агрегата, но отличается по моделям.
Обязательным является наличие:
- Внутренний блок обычно имеет форму шкафа.
- Наружного или внешнего блока.
В нем осуществляют предварительную подготовку воздуха перед тем, как подавать его в помещение.
Во втором отсеке могут разместиться воздушный конденсатор или жидкостный охладитель, при работе кондиционера на охлажденной воде из чиллера или для конденсатора жидкостей, находящегося внутри блока.
Представленная схема является упрощённой моделью. Её назначение – демонстрация общей структуры функционирования.
Помимо перечисленных деталей, внутри блока прецизионного кондиционера находятся ещё следующие устройства.
- компрессор;
- испаритель;
- дроссель;
- фильтрационные компоненты;
- Электронагревательные устройства.
- увлажнители воздуха, при необходимости;
- воздушные вентиляторы;
- арматура – как запорная, так и регулирующая.
Наличие прочих элементов зависит от конкретной модели и требований, предъявляемых к устройству и месту его эксплуатации.
Механизм функционирования устройства
В работе устройства преобладает принцип сжатия газообразного хладагента в компрессоре. Последующим этапом является переход хладагента в конденсатор, где происходит его конденсация, что позволяет отводить тепло от хладагента.
Жидкий хладагент проходит через дросселирующее устройство, что понижает его температуру и давление.
В таком состоянии хладагент поступает в испаритель, где превращается в газ и снова направляется в компрессор.
Через испаритель подаётся воздух из помещения, требующего поддержания температуры и влажности в заданных пределах.
Воздух, проходя через испаритель, охлаждается и затем поступает обратно в помещение.
Функции внутреннего блока
Разработку каждой модели определяют назначение и функции. Можно считать, что объем возможностей прямо зависит от того, где будет применяться агрегат.
- исключительно охлаждение;
- Регулируемый режим температуры с функциями охлаждения и электронагрева.
- охлаждение и повышение влажности.
Лучшим решением считается объединение функций охлаждения, увлажнения и электрообогрева.
Иногда завод производит модели по индивидуальным заказам с добавленными функциями, которых нет в стандартной комплектации.
Внутренние блоки могут иметь разные конструкции заборов и подачи воздуха. Забор может быть с лицевой стороны, а подача — сверху через воздуховод между подвесным и основным потолком.
Имеются и другие варианты:
- Забор, располагающийся на лицевой части, объединяется с доставкой в верхнюю часть помещения.
- Забор в верхней части осуществляется через воздуховод, находящийся между потолком (ложным) и основным. Доставка выполняется снизу.
- Установка проходит сверху изнутри комнаты, а доставка под настил пола — снизу.
- Забор создается сзади и под фальшпотолком снизу, а подача осуществляется сверху через воздуховод между подвесным и основным потолком.
Иногда забор выполняется под подвесным потолком снизу и сбоку. Ввод воздуха ведется непосредственно в комнату сверху.
Разнообразие функций обуславливает широкие возможности прецизионных кондиционеров.
Модель можно настроить под конкретное помещение.
Классификация прецизионных кондиционеров
По внутреннему строению блоков прецизионные кондиционеры разделяют на виды.
- потолочные;
- шкафные прецизионные типы кондиционеров;
- межрядные.
По принципу охлаждения конденсаторы разделяют на воздушные и жидкостные, основываясь на выборе теплоносителя – воды или этиленгликоля.
В каждом случае выбор системы контроля температуры и влажности помещения следует делать, учитывая ее индивидуальные характеристики, плюсы и минусы.
Фреоновые прецизионные кондиционеры
Объектам телекоммуникации предназначены фреоновые моноблоки и системы климат-контроля прецизионного класса.
В крупных стационарных объектах применяют шкафные внутренние блоки и межрядные кондиционеры.
Шкафные кондиционеры с испарителем непосредственного кипения считаются классическим и наиболее экономичным вариантом для серверов в плане капитальных затрат.
Возможны разные варианты исполнения: с внешним конденсатором и воздушным охлаждением, с внутренним конденсатором жидкостного охлаждения, или комплектом со с сухим градирней.
Межрядные кондиционеры с прямым испарением (DX) также различаются по видам, подобно другим конденсаторам.
Жидкостные прецизионные устройства
В системе охлаждения с чиллерами используют шкафные кондиционеры с жидкостным теплообменником для регулировки температуры.
В данном случае надёжность работы и температура охлаждения зависят от выбранной схемы холодоснабжения объекта. чиллеров и насосных групп.
Вначале инвестиции для систем на хладагенте выше на 30-40% по сравнению с фреоном. Оптимизация схемы холодоснабжения позволяет сократить расходы на эксплуатацию.
Прецизионный кондиционер с фрикулингом
Этот тип кондиционера работает за счет низких внешних температур.
Бесплатное охлаждение просто осуществить в фреоновом прецизионном кондиционере размещения шкафа с жидкостным конденсатором и сухим теплообменником.
Для работы понадобится второй жидкостный теплообменник и этиленгликоль, заполняющий контур сухой градирни. При снижении температуры воздуха до расчетного уровня охлаждение будет осуществляться за счет работы второго контура – теплообменника и градирни.
Внеся дополнительные средства на приобретение нового оборудования, срок возврата затрат составит меньше двух лет. Точнее рассчитать этот срок получится, зная величину местных тарифов.
Особенности систем резервирования
Для обеспечения резервного охлаждения прецизионные кондиционеры имеют запасные теплообменники, как жидкостные, так и фреоновые.
Главный принцип работы этой системы заключается не в повторении существующих систем охлаждения, а в использовании разных по своей сути систем охлаждения.
В одном устройстве объединяются агрегаты с разными системами охлаждения.
Требования к резервированию и его объему задаются нормативными документами исходя из класса отказоустойчивости объекта, определяемого по уровню TIER.
Выводы и полезное видео по теме
Видео демонстрирует мастерскую работу по обслуживанию высокоточного кондиционера. В процессе разбираются все особенности его работы и требования к уходу за устройством.
Прецизионный кондиционер поддерживает температуру и влажность помещений в узком диапазоне. Эта функция важна для помещений с оборудованием, которое чувствительно к изменениям климата. Поэтому позиционные кондиционеры применяют в серверных, дата-центрах и высокотехнологичных лабораториях.
Есть опыт работы с этой техникой? Возникли вопросы по установке, выбору или монтажу прецизионных кондиционеров? Проблемы с их функционированием? Претензии к производителям или сервисным компаниям? Поделитесь своим мнением в комментариях – оно не останется без внимания.