Стартовые капитальные затраты на приобретение прецизионных кондиционеров могут превышать затраты на традиционные фреоновые модели на 30-40%. Однако важно отметить, что оптимизация схемы холодоснабжения, которая становится возможной с внедрением прецизионного оборудования, приводит к снижению эксплуатационных расходов в долгосрочной перспективе.
Что такое прецизионный кондиционер и как работает?
В этой статье мы подробно рассмотрим, что представляет собой прецизионный кондиционер, а также его принцип работы и основные области применения. Прецизионные кондиционеры предназначены для создания оптимальных условий для технологического оборудования и процессов, где критически важными являются поддержание стабильной температуры и влажности. Мы обсудим, как данное оборудование функционирует в рамках систем кондиционирования воздуха и какие ключевые компоненты включены в его конструкцию. Если вас интересует применение современных технологий в области кондиционирования воздуха, вы не должны пропустить эту информативную статью о прецизионных кондиционерах.
- операционные, реанимации, лечебно-диагностические и кардиологические отделения, палаты интенсивной терапии;
- фармацевтические предприятия и научно-исследовательские лаборатории;
- телекоммуникационные центры, серверные комнаты, аппаратные, центры обработки данных (ЦОД), операторы сотовой связи;
- винные погреба, хранилища деликатных продуктов питания;
- картинные галереи, архивы и музеи;
- отрасли микроэлектроники и космической промышленности;
- объекты, чувствительные к перепадам температуры и к присутствию пылевых частиц в атмосфере.
Фото 2. Когда важна сверхточная регулировка климатических параметров.
Классификация прецизионных кондиционеров
Современный международный рынок климатической техники предлагает разнообразные типы прецизионных кондиционеров, которые классифицируются по следующим критериям:
- конструктивное исполнение: межрядные, моноблочные, потолочные и шкафные модели;
- используемый хладагент: фреон, вода, этиленгликоль;
- методы охлаждения конденсатора: жидкостные, воздушные, смешанные;
- способы подачи воздуха: верхняя и нижняя подача.
Межрядные прецизионные кондиционеры. Эти устройства предназначены для создания безопасной атмосферы для аппаратуры, размещенной в плотных рядах. Это эффективное решение для отвода избыточного тепла от серверных шкафов в небольших и средних ЦОД. Оборудование этих моделей полностью автоматизировано и моментально реагирует на изменения температуры и влажности, обеспечивая защиту компьютерной техники от перегрева. Надежная работа данного оборудования критична для обеспечения бесперебойной работы IP-телефонии, почтовых серверов и интернет-шлюзов.
Потолочные конструкции. Эти экономичные приборы мощностью от 3 до 20 кВт разрабатывались для установки в малометражных помещениях. Они функционируют в режиме смешанного и естественного охлаждения, что позволяет им устанавливаться в местах с ограниченным пространством, где невозможно разместить шкафной кондиционер. Потолочные приборы крепятся к потолку и управляются с помощью контроллеров системы диспетчеризации. Они обеспечивают подачу холодного воздуха снизу и забор теплого воздуха сверху, а встроенные защитные алгоритмы предотвращают механические неисправности.
Моноблочные модели. Эти устройства, мощность которых до 15 кВт, получили популярность благодаря своей компактности и удобству эксплуатации в малых помещениях (фото 2). Все основные узлы агрегированной конструкции находятся в одном корпусе, что позволяет им поддерживать стабильные параметры микроклимата без теплообмена с окружающей средой. Благодаря высокой надежности и малому энергопотреблению, они также характеризуются простотой техобслуживания и способностью сохранять температурные показатели с погрешностью не более 0,5 °C. В зависимости от модели, воздух может нагнетаться вверх или вниз.
Фото 2. Моноблочное оборудование высокой точности
Шкафные кондиционеры. Эти более мощные агрегаты, которые могут достигать 100 кВт (фото 1), предназначены для эффективного отвода избыточного тепла от компьютерной техники и другого оборудования в просторных серверных, где размещены большое количество устройств с высокой плотностью. Шкафные кондиционеры работают бесшумно и не создают дискомфорта, сохраняя идеальные условия для работы всех систем. В комплекте снаружи может находиться компрессорно-конденсаторное устройство, охладитель жидкости или выносной конденсатор, в то время как внутренний блок включает электрические компоненты, встроенный увлажнитель и автоматические системы управления (фото и схема 1).
Фото и схема 1. Шкафной прецизионный кондиционер для серверной.
Многие шкафные модели оснащены функцией свободного охлаждения, что позволяет значительно экономить энергию в холодное время года, используя наружный воздух для подмеса в систему для охлаждения.
Особенности прецизионных кондиционеров
Прецизионный кондиционер, в том числе модели шкафного типа, обладает способностью поддерживать в помещении такие параметры, как температура, относительная влажность и подвижность воздушных масс в крайне узком диапазоне.
- пределы допустимой температурной вариабельности: ±1 °C, а некоторые модели позволяют достигнуть точности до ±0,5 °C;
- приемлемая степень изменчивости влажности: ±5%;
- возможность работы при температуре окружающей среды в диапазоне от -60 °C до +50 °C.
Следует отметить, что выделяемый теплоприток в помещениях с высокоэнергетическим оборудованием может в 5-10 раз превышать значения, свойственные обычным помещениям. Поэтому на системы кондиционирования такое значительное тепловое воздействие накладывает повышенные требования к надежности и эффективности.
Важно понимать, что даже кратковременное отключение кондиционирования может вызвать серьезные изменения в рабочих условиях и потенциальные финансовые потери, если речь идет о высокотехнологичном оборудовании.
Системы прецизионных кондиционеров обеспечивают стабильность температуры и влажности даже несмотря на постоянное наличие большого количества рабочих устройств, создающих дополнительные теплопритоки.
Еще одним важным требованием к прецизионным кондиционерам является наличие возможности быстрого запуска резервного блока в случае выхода из строя основного устройства. Это критически важно для обеспечения непрерывности климатического контроля в помещениях, где это необходимо.
Преимущества использования устройств
Применение прецизионных кондиционеров на различных технологических объектах обосновано необходимостью компенсации глубоких теплоизбытков, которые выделяются от оборудования, чувствительного даже к незначительным колебаниям температуры и влажности. Это означает, что чем более значительное отклонение температуры от оптимальных условий, тем скорее сокращается срок службы дорогостоящего оборудования.
Несмотря на высокую надежность, для обеспечения постоянных условий в помещениях может быть установлено несколько устройств, тем самым уменьшая риск выхода из строя всей системы. Невозможность оперативного устранения неисправности в системе климат-контроля может привести к серьезным повреждениям технического оборудования, которое генерирует значительное количество тепла.
Например, в зале АТС перегрев оборудования и отклонение влажности от заданных значений может привести к высокой вероятности поломок. Поэтому применение прецизионных кондиционеров позволяет эффективно компенсировать значительные тепловые нагрузки и поддерживать ключевые параметры температуры и влажности в помещениях.
Особенности работы прецизионных кондиционеров разных видов
Климатические системы, к которым относится прецизионный кондиционер, используются в промышленных сферах для контроля температуры и влажности на участках с повышенными показателями, а также для нагнетания воздуха в помещение, что способствует улучшению вентиляции. Эти системы оптимизируют использование рабочего пространства.
Название «прецизионный кондиционер» связано с его основной функциональной целью — обеспечить максимально точную информацию о состоянии окружающей воздушной среды в промышленных зонах, где избыточно выделяется тепло от работы техники.
Применяется это оборудование в промышленных условиях, где требуется строгий контроль микроклимата для высокочувствительных к изменениям температуры и влажности технологий и оборудования.
Данная техника отличается высокой надежностью и может работать на протяжении десятилетий при условии регулярного и качественного обслуживания.
Температура в помещениях, где находится чувствительное технологическое оборудование, должна оставаться в допустимом диапазоне, иначе это негативно сказывается на работоспособности таких машин. Именно поэтому системы кондиционирования обычно разрабатываются с учетом внедрения прецизионных устройств. Диапазон температур, при котором оборудование может нормально функционировать, варьируется от -60 °C до +50 °C, что делает возможность их использования даже в районах с экстренными климатическими условиями. Погрешность в поддержании температуры может составлять всего лишь один градус, а для влажности — около 5%.
Монтаж прецизионных кондиционеров можно осуществлять различными способами, и выбор метода во многом зависит от конструкции оборудования. Существует два основных типа установки:
В первом случае все компоненты могут быть объединены в одном корпусе, во втором — конденсатор располагается отдельно. При этом все основные узлы собираются в центральном блоке, в который входят компрессор, вентилятор, испаритель и автоматические системы. Различия также заключаются в механизме забора и оттока воздуха.
Если охлажденный воздух поступает в помещения через сеть воздуховодов, установленных под потолком, то его приток осуществляется через нижние панели. Если же вентиляторы направляют воздух снизу, значит, охлажденная среда подается сверху.
Принцип функционирования
Принцип работы любого холодильного оборудования основан на использовании хладагента, который во время работы устройства меняет состояние с газообразного на жидкое и наоборот, что проходит с изменением давления этого вещества. Если рассматривать прецизионный кондиционер, то его принцип работы мало чем отличается от стандартного устройства: газообразный хладагент сжимается в компрессоре, после чего поступает в конденсатор (который может находиться в отдельном блоке) по специальным соединительным линиям.
Процесс конденсации включает в себя забор тепла от хладагента, что способствует его переходу в жидкое состояние. Затем, проходя в испаритель, это вещество вновь возвращается в газообразное состояние.
Завершающий этап работы заключается в попадании хладагента в узел компрессора. Циркуляция воздуха происходит на этапе, когда активен испаритель, поскольку он забирает воздух из помещения и подает охлажденный поток на выходе.
Разные модели климатического оборудования прецизионного типа могут различаться функционально, некоторые предназначены исключительно для охлаждения, в то время как другие дополнительно обеспечивают увлажнение воздуха. Также существуют устройства с широким функционалом, которые могут подогревать воздух в помещении.
Профилактика работы
Несмотря на определенную схожесть принципа работы, прецизионные кондиционеры сильно отличаются от стандартных бытовых моделей по конструкции и условиям обслуживания. Это связано с многофункциональностью их механизмов, так как шкафное оборудование обладает большими размерами и многими ключевыми узлами, позволяющими поддерживать заданные параметры среды в помещениях.
Для выполнения технического обслуживания прецизионных кондиционеров необходимо наличие достаточной квалификации и опыта в наладке и обслуживании такой техники. Это важно, так как даже малейшие отклонения от инструкций могут привести к серьезным ошибкам в измерениях и сбоям в работе технологического оборудования, для которого и предназначены системы кондиционирования. Поэтому рекомендуется привлекать специалистов из сервисных центров, которые имеют опыт работы с подобным оборудованием и способны гарантировать надлежащую настройку и обслуживание.
Для того чтобы кондиционеры прослужили десятки лет, следует проводить профилактические осмотры и чистку оборудования 1-2 раза в квартал. Самостоятельное проведение подобной процедуры обычно не рекомендуется ввиду вышеуказанных причин, даже ради экономии средств.
Фрикулинг
Обычные прецизионные кондиционеры широко применяются для охлаждения воздуха в специализированных помещениях, но они подойдут в основном для регионов с умеренным климатом, где слишком много теплых дней. В условиях северных регионов и арктических условиях лучше использовать специализированные прецизионные кондиционеры, которые могут функционировать без традиционного холодильного контура или включать незначительные дополнения.
В первом варианте, когда холодильный контур отсутствует, может использоваться система с наружным и внутренним теплообменником. Внутри данного контура находится незамерзающая жидкость, которая циркулирует между теплообменниками с помощью насоса. Суть этого метода заключается в прямом использовании охлаждения от окружающей среды. Поскольку температура наружного воздуха в такие период может быть ниже 0 °C, тепло отводится из помещения непосредственно с помощью этой циркулирующей жидкости без дополнительного процесса компрессии.
Второй вариант, который чаще применяется, — это смешанная схема: классический прецизионный кондиционер с дополнительной функцией фрикулинга (от англ. free cooling — свободное охлаждение). В теплое время года работает холодильный контур системы кондиционирования, а когда температура на улице значительно снижается, в автоматическом режиме отключается холодильный контур, и начинает функционировать второй контур с естественным охлаждением, что позволяет существенно сократить расходы на электроэнергию.
Есть вопрос? Задайте его специалисту!
- Имя:
- E-mail:
- Тема вопроса:
- Вопрос:
Нажимая кнопку «Отправить», я соглашаюсь на обработку моих персональных данных и принимаю условия Согласия на обработку персональных данных Пользователей.
Монтаж и установка
- Моноблочные кондиционеры могут быть установлены как снаружи здания, так и внутри помещения. Внешняя установка экономит пространство в охлаждаемом помещении, но усложняет проведение обслуживания. Установка внутри помещения уменьшает объем кондиционируемого пространства и может потребовать прокладки воздуховодов, однако такая установка защищает оборудование от внешних повреждений, например, вандализма.
- Сплит-системы могут оснащаться функцией фрикулинга, поэтому их обычно размещают рядом с наружной стеной. В случае невозможности такого размещения, например, из-за архитектурных особенностей, к кондиционеру можно подключить воздуховоды. Также возможна установка оборудования непосредственно на стене, если потолочное пространство занято.
- Шкафные кондиционеры устанавливаются в помещениях, требующих постоянного поддержания температуры, нередко они устанавливаются в соседних помещениях. Забор нагретого воздуха зачастую осуществляется сверху, а холодный воздух подается снизу через фальшпол.
- Межрядные кондиционеры устанавливаются в основном между серверными шкафами, но также могут монтироваться и в конце ряда оборудования.
Стандартная схема установки предполагает размещение наружного блока (конденсатора или ККБ) на крыше или фасаде здания, а внутреннего — в помещении. Если в системе предусмотрен режим свободного охлаждения (фрикулинга), потребуется установка вытяжной вентиляции или воздушного клапана для сброса излишков воздуха из помещения. В системах чиллер-фанкойл чиллеры могут устанавливаться как снаружи, так и внутри зданий — например, в специально отведенных технических помещениях.
Как проводятся пусконаладочные работы и сервисное обслуживание
В нашей компании вы можете получить профессиональную помощь по проведению пусконаладочных работ (ПНР). Специалисты начнут свою работу только после завершения всех строительно-монтажных операций, проверки герметичности системы, заполнения ее хладоносителем и подписания Акта технической готовности систем кондиционирования воздуха. Сотрудники компании HTS проведут детальный визуальный осмотр, выполнят настройку и проверят корректную работу всех функций оборудования в различных режимах. Для удобства заказчика мы проводим обучающие консультации, чтобы клиент мог самостоятельно использовать оборудование. Сервисное обслуживание происходит по заранее установленному расписанию, и его частота зависит от конкретных компонентов, которые требуется проверить. Сотрудники нашей компании всегда обеспечивают своевременную диагностику, так что клиенты могут полностью довериться нашему сервису.
При выборе оборудования рекомендуем обратиться за помощью к специалистам компании HTS. Свяжитесь с нами по контактным телефонам в Москве или Санкт-Петербурге, либо отправьте сообщение на указанный электронный адрес.
