Не думаете ли вы, что в серверных и дата-центрах, а также других помещениях, где сосредоточено огромное количество компьютеров и прочей техники, интенсивно выделяющей тепло, для поддержания постоянной температуры и влажности могут использоваться обычные бытовые кондиционеры?
В помещениях подобного предназначения должна поддерживаться температура, влажность и многие другие параметры в очень узком диапазоне, а обычные системы климат-контроля, даже самые мощные, не справляются с этой задачей. Поэтому все больше приобретает актуальность использования прецизионных кондиционеров.
О том, какие отличительные особенности имеет прецизионный кондиционер, что это такое вообще, как работает и какие виды этих устройств существуют пойдет речь в статье.
Особенности прецизионных кондиционеров
Прецизионный кондиционер или автономный кондиционер шкафного типа – это устройство, использование которого позволяет поддерживать в помещении ряд параметров: температуру, относительную влажность и подвижность воздуха в узком диапазоне.
А именно:
- диапазон допустимой вариабельности температуры: ±1 °С. А отдельные модели прецизионных кондиционеров позволяют еще больше сузить вариабельность значения, до ± 0,5 °С);
- диапазон вариабельности величины значения влажности + 5%;
- допустима работа прецизионного кондиционера при температуре окружающей среды в диапазоне от +50 °С до -60 °С.
При этом выделяемый теплоприток превышает значения, свойственные для основного помещения, в 5÷10 раз. Соответственно, создается очень высокая нагрузка на кондиционеры.
Но все равно, диапазон значений выдерживается. Ведь помимо того, что этот вид систем климатического контроля отличается повышенной точностью, к технике предъявляется еще и ряд требований относительно надежности.
Даже минута без кондиционирования может стать причиной катастрофических последствий. А, значит, и материальных убытков.
Да, есть еще одно требование, о котором нельзя не упомянуть – прецизионные кондиционеры должны иметь возможность оперативного запуска резервного блока при поломке основного.
То есть, даже в случае возникновения форс-мажорной ситуации, обеспечение постоянства режима температуры и влажности будет обеспечено. Да и проект кондиционирования серверной обычно составляют с учетом дополнительных мощностей.
Преимущества использования устройств
Использование прецизионных систем на различных технологических объектах объясняется необходимостью компенсации существенных удельных теплоизбытков, которые выделяются от технологического оборудования, чувствительного даже к самым незначительным изменениям температурного и влажностного режима.
То есть, чем больше отклонение температуры помещения от оптимальных значений, тем больше сокращается срок эксплуатации дорогостоящего оборудования.
Не устранение поломки системы климатического контроля в короткий срок может стать причиной поломки техники, генерирующей значительный теплоприток.
Например, при условии перегрева технологического оборудования в зале АТС, а также при недопустимом отклонении от оптимальной величины значения относительной влажности, вероятность поломки оборудование достаточно высока.
Прецизионные кондиционеры эффективно компенсируют существенные удельные теплоизбытки и дают возможность поддерживать необходимые параметры температурного и влажностного режима в помещении.
Сфера применения оборудования
Использование этих устройств для обеспечения безотказной и безаварийной работы технологического оборудования приобретает актуальность в следующих областях:
- Фиксированная телефония — станции АТС, а также аппаратные помещения.
- Мобильная телефония – узлы телекоммуникаций, имеются в виду коммутаторы и шлюзы.
- Базовые и выносные станции, располагающиеся в зданиях или контейнерах.
- Биллинг-центры.
- Сектор IT – серверные и аппаратные комнаты, а также компьютерные залы и дата-центры.
В последнее время прецизионные кондиционеры используют и фармацевтические компании – в тех помещениях, где установлено дорогостоящее диагностическое оборудование. А также в современных лабораториях, отведенных для проведения исследований с реактивами, особенно чувствительными к условиям внешней среды. Или же — с колониями микроорганизмов.
Высокоточное, чистое производство — отрасль охватывает микроэлектронику, фармацевтику и космическую промышленностью, не обходится без прецизионных кондиционеров.
Но и это не все — в некоторых музеях, библиотеках и прочих местах культурного досуга, где хранятся особо ценные экспонаты, также используются прецизионные кондиционеры.
Понятное дело, что там используются более бюджетные модели, ведь нет необходимости так уж строго соблюдать режим температуры и влажности, но все же.
Устройство прецизионного кондиционера
Точность и надежность агрегата объясняет его сложное устройство. Причем в зависимости от модели, оно может отличаться.
Обязательным является наличие:
- Внутреннего блока, как правило, шкафного типа.
- Наружного или внешнего блока.
В первом осуществляется предварительная подготовка воздуха непосредственно перед подачей его в помещение.
Во втором может быть расположен: конденсатор воздуха или жидкостный охладитель, в том случае, если же работа кондиционера осуществляется на холодной воде от чиллера или для конденсатора жидкостей, расположенного во внутреннем блоке.
Приведенная выше схема предельно упрощена. Она отображает принцип работы в общих чертах.
Учтите, что кроме всех перечисленных деталей, внутренний блок прецизионного кондиционера включает в состав следующие устройства:
- компрессор;
- испаритель;
- дроссель;
- фильтрационные компоненты;
- дополнительные приборы, использующие для нагрева электричество;
- увлажнители воздуха, при необходимости;
- воздушные вентиляторы;
- арматура – как запорная, так и регулирующая.
Наличие всех остальных элементов определяется конкретной моделью и требованиями, предъявляемыми к ней и тому помещению, в котором устройство будет работать. Иначе говоря, они являются вариативной составляющей.
Механизм функционирования устройства
Основной принцип работы этого устройства можно объяснить так: вначале происходит сжатие газообразного холодильного агента в компрессоре. Затем холодильный агент после этого попадает в конденсатор. Там происходит его конденсация – процесс делает возможным отвод тепла от хладагента.
Следующим этапом осуществляется прохождение пребывающего в жидкостном агрегатном состоянии холодильного агента чрез дросселирующее устройство. Это приводит к снижению показателей температуры и давления жидкого хладагента.
И уже в этом состоянии происходит попадание хладагента в испаритель. Там он переходит в состояние газа и вновь возвращается в компрессор.
Так вот, именно продуваемый через испаритель воздух забирается из помещения, где необходимо поддерживать температуру и влажность в узком диапазоне значений.
Проходя чрез испаритель воздух охлаждается, и уже в таком виде вновь попадает в помещение. Схема работы прецизионного кондиционера в иллюстративном виде показана выше.
Функции внутреннего блока
Они определяются предназначением конкретной модели. Логично предположить, что количество функций определяет сферу возможного применения агрегата:
- исключительно охлаждение;
- охлаждение и электроподогрев с возможностью регулирования температурного режима;
- охлаждение и повышение влажности.
Наиболее совершенным вариантом является сочетание функции охлаждения, повышения влажности и электроподогрева.
Бывает и так, что определенная модель заводом изготавливается по индивидуальному заказу, и встраиваются в нее функции, не предусмотренные изначальной комплектацией.
Внутренние блоки могут отличаться видами забора и подачи воздуха внутрь помещения. Например, забор может происходить в лицевой части, а подача в верхней. Она осуществляется через воздуховод, находящийся между потолками — ложным и основным.
Имеются и другие варианты:
- Происходящий в лицевой части забор сочетается с подачей в верхней части, прямо в помещение.
- В верхней части забор осуществляется чрез воздуховод, расположенный промеж потолками (ложным и основным). Подача происходит, соответственно, с нижней части.
- Забор происходит в верхней части прямо из помещения, а подача под ложный пол осуществляется с нижней части.
- Забор сзади и под ложным полом с нижней части происходит, а подача осуществляется в верхней части чрез воздуховод, расположенный промеж потолками — ложным и основным.
Бывает и так, что забор осуществляется под ложным потолком с нижней части и сзади. Подача происходит прямо в помещение, в верхней части.
Такая вариативность функций объясняет широкие возможности прецизионных кондиционеров.
Структура и механизм выбранной модели может быть в индивидуальном порядке «заточен» под особенности помещения, в котором его планируется использовать.
Классификация прецизионных кондиционеров
В зависимости от конструкции внутренних блоков, прецизионные кондиционеры классифицируются на следующие типы:
- потолочные;
- шкафные прецизионные типы кондиционеров;
- межрядные.
В зависимости от способа охлаждения конденсаторов они бывают воздушными и жидкостными. Взяв в основу классификации используемый теплоноситель – воду или этиленгликоль.
Каждая из перечисленных выше категорий имеет свои особенности, преимущества и недостатки, которые обязательно нужно учесть в ходе осуществления выбора системы контроля температурного и влажностного режима помещения.
Фреоновые прецизионные кондиционеры
Для объектов телекоммуникаций предусмотрены фреоновые моноблоки и системы климат-контроля прецизионного типа.
Для стационарных объектов покрупнее используются шкафные внутренние блоки и межрядные кондиционеры.
Классическим и самым экономичным в плане капитальных затрат решением для серверных признаются шкафные кондиционеры, оснащенные испарителем непосредственного кипения, они же фреоновые.
Возможны различные варианты их исполнения: с наружным конденсатором с охлаждением воздушного типа, с конденсатором жидкостного охлаждения встроенного типа, а также укомплектованные сухой градирней.
Похожими разновидностями конденсаторов отличаются и межрядные кондиционеры с прямым испарением (категория шифруется как DX).
Жидкостные прецизионные устройства
Шкафные прецизионные кондиционеры, оснащенные жидкостным теплообменником, применяются в охладительной чиллерной схеме как доводчики.
В данном случае, надежность эксплуатации и температурный режим охлаждения определяются принятой принципиальной схемой холодоснабжения объекта — схема включает в себя наличие чиллеров и насосных групп.
Стартовые капитальные затраты превышают на 30-40% затраты, связанные с фреоновыми кондиционерами. Нельзя не отметить, что проведение оптимизации схемы холодоснабжения становится возможным снижение эксплуатационных расходов.
Прецизионный кондиционер с фрикулингом
Механизм функционирования этого типа кондиционера базируется на использовании сниженных наружных температур.
Свободное охлаждение (по-английски — фрикулинг) легко и просто реализуется во фреоновом прецизионном кондиционере шкафного типа с конденсатором (жидкостным) и сухой градирней.
Понадобится 2-й теплообменник (жидкостной) и этиленгликоль, который заполняет контур сухой градирни. При падении температуры окружающей среды на расчетный уровень охлаждение будет происходить за счет функционирования 2-го контура — теплообменника и градирни.
Несмотря на увеличение изначальных вложений на закупку дополнительного оборудования, срок окупаемости этих агрегатов будет менее 2-х лет , а более точный расчет можно осуществить, зная размер местных тарифов.
Особенности систем резервирования
Прецизионные кондиционеры для возможности реализации резервирования функции охлаждения оснащены дополнительными теплообменниками — жидкостными и фреоновыми.
Основной принцип функционирования данной системы состоит не просто в банальном дублировании охладительных систем, а в применении систем охлаждения с отличными друг от друга принципами работы.
Иначе говоря, в одном устройстве комбинируются агрегаты, оснащенные различными источниками охлаждения.
Необходимость в резервировании и его степень устанавливается нормативными требованиями в соответствии с классом отказоустойчивости объекта — определяется по TIER.
Выводы и полезное видео по теме
На видео – процесс обслуживания мастером прецизионного кондиционера с пошаговым разбором всех особенностей функционирования этого устройства, а также требований к уходу за ним:
Прецизионный кондиционер позволяет поддерживать температуру и влажность помещений в узком диапазоне значений. Данная функция имеет важное значение в помещениях, где находится и функционирует оборудование, чувствительное к малейшим перепадам климатических условий. Именно поэтому позиционные кондиционеры используются в серверных, дата-центрах и высокотехнологичных лабораториях.
У вас есть опыт работы с этой техникой, вопросы относительно установки, выбора или монтажа прецизионных кондиционеров? Возникли проблемы с функционированием прецизионных кондиционеров, претензии к производителям или сервисным компаниям? В таком случае, обязательно поделитесь комментарием ниже – можете быть уверены в том, что ваше мнение не останется без внимания.
