Прецизионный кондиционер на охлажденной воде. Особенности работы прецизионных кондиционеров разных видов. Виды прецезионных кондиционеров

Относительно использования прецизионного фальшпольного кондиционирования для охлаждения ИТ-оборудования существует целый ряд заблуждений. И если одни приводят просто к нерациональному расходованию электроэнергии, то следствия других могут быть более опасными, вплоть до повреждения систем кондиционирования.

Для понимания причин возникающих проблем желательно минимальное знакомство с принципами работы кондиционеров.

Один из распространенных типов кондиционеров - кондиционер прямого расширения (DX). В публикациях, связанных с ЦОДами, его называют CRAC (Computer Room Air Conditioner). Типичная конструкция представляет собой компрессор, уличный конденсатор, расширительный клапан и внутренний испаритель, которые соединены между собой трубами в порядке данного перечисления. Благодаря разности давлений между испарителем и конденсатором жидкий фреон, проходя через управляемый расширительный клапан, впрыскивается в теплообменник испарителя. Далее за счет отъема тепла у воздуха внутри помещения капли фреона окончательно испаряются, и газообразный фреон всасывается компрессором.

Работающий компрессор постоянно поддерживает упомянутый перепад давлений. Компрессор сжимает нагретый фреон и выбрасывает его в конденсатор. Поскольку давление в конденсаторе высокое, газ превращается в жидкость при достаточно высокой температуре - порядка 50°С, что позволяет использовать уличный воздух для отвода тепла. Охлажденный фреон в конденсаторе превращается в жидкость, по трубам возвращается к клапану, и процесс повторяется (рис. 1).

Другой вариант конструкции - машины на чиллерной воде (CW), называемые также CRAH (Computer Room Air Handler). Они состоят из теплообменника жидкость/воздух, регулирующего трех- или двухходового клапана и трубной обвязки (рис. 2). Чиллерная система, обеспечивающая их холодной водой, достаточно сложна и рассматриваться здесь не будет.

Миф 1. Офисные кондиционеры аналогичны прецизионным

Такое мнение весьма популярно именно на просторах экс-СССР. Однако, несмотря на то что по конструкции кондиционеры не слишком различаются, они спроектированы и оптимизированы под совершенно разный круг задач.

К примеру, проектный срок службы офисных кондиционеров - порядка трех-пяти лет, а время наработки на отказ, приводящий к прекращению охлаждения, - около года. Причем этот срок предполагает сезонную эксплуатацию, т.е. только в теплый период года. Так что при круглосуточной круглогодичной работе, типичной для кондиционеров, которые охлаждают серверные помещения, окончательный выход из строя за один год - это признак низкого качества проекта, а не кондиционеров. В то же время прецизионные кондиционеры рассчитаны на службу в течение примерно 10 лет и имеют время наработки на отказ порядка пяти лет при круглосуточной круглогодичной работе.

Кроме того, размеры теплообменника испарителя и воздушный поток через него у бытовых моделей в разы меньше, чем у прецизионных аналогов той же мощности. Это, конечно, снижает стоимость устройства, но приводит к интенсивной конденсации влаги, что, в свою очередь, значительно уменьшает реальную холодопроизводительность (на 30-50%) и делает проблематичным поддержание оптимальной влажности в помещении. А за счет слишком малого потока воздуха и его неправильного распределения оборудование часто перегревается при формальном наличии нужного количества холода.

Поэтому рассмотренные далее проблемы с прецизионными кондиционерами в случае использования офисных только усугубляются. Причем и экономия получается мнимая, поскольку мощность систем охлаждения требуется на те же 30-50% большая, не говоря уже о том, что регулярная замена кондиционеров в работающем серверном помещении - не такая простая задача.

Миф 2. Прецизионные кондиционеры точно поддерживают температуру

В обычных DX-машинах единственный способ управления - это включение/выключение компрессора (компрессоров). Соответственно, если тепловая нагрузка на кондиционер меньше его фактической производительности, контроллер начинает периодически выключать компрессор. Частота включений компрессора и минимальное время его работы жестко задаются производителем. Это означает, что точность поддержания температуры в первую очередь зависит от тепловой инерции помещения, т.е. от времени его нагрева при выключенном кондиционере.

В случае небольшого помещения с заметной нагрузкой и при наличии только одного кондиционера ситуация на практике может выглядеть так, как изображено на рис. 3.

Если точное поддержание температуры необходимо для техпроцесса, требуется более сложная конструкция самого кондиционера. К примеру, в классических версиях используют комбинацию байпаса горячего газа и подогрева воздуха этим же газом на дополнительном теплообменнике. Также можно использовать мощные дополнительные водяные или электрические нагреватели. Очевидный недостаток подобного способа - затраты большого количества энергии, сначала на ненужное охлаждение, а потом на подогрев воздуха.

В современных моделях устанавливаются компрессоры и вентиляторы переменной производительности. Для них, в частности, наиболее оправдано применение электрически регулируемого расширительного клапана (EEV).

Получается, что при использовании простых классических моделей правильная стратегия - это подбор производительности точно под нагрузку и уставка температуры по фактически достигаемой точке равновесия. Разница в производительности для разных температурных уставок достигает 20%, что позволяет настроить систему более или менее точно.

Другой возможный вариант - увеличение тепловой инерции помещения. Этого, как правило, можно достичь относительно просто и недорого. Единственное ограничение - несущая способность перекрытий.

Наибольшую стабильность обеспечивают чиллерные кондиционеры. Хотя и у них при малой нагрузке возможны проблемы, связанные с ошибками регулировки клапана вблизи конечного положения.

При охлаждении ИТ-оборудования, как правило, не получается точно определить тепловую нагрузку. Она может быстро меняться во времени и пространстве в зависимости от выполняемых компьютерами задач. Кроме того, само компьютерное оборудование часто обновляется. К счастью, допустимый для его функционирования температурный диапазон достаточно широк. Согласно последним рекомендациям ASHRAE (ASHRAE Environmental Guidelines for Datacom Equipment. 2008) , температура на воздухозаборниках ИТ-оборудования может колебаться в пределах от 18 до 27°C.

Наихудший, хотя в случае кондиционеров большой мощности иногда вынужденно применяемый вариант - включение в помещении дополнительных электрообогревателей для достижения минимально допустимой мощности нагрузки.

Миф 3. Групповая работа нескольких кондиционеров не создает проблем

По мере роста числа кондиционеров даже простое их включение и выключение позволяет поддерживать температуру все более точно. К сожалению, в этом случае нас подстерегает еще одна неприятность: если при снижении тепловой нагрузки контроллер выключает компрессоры, не выключая вентиляторы устройств, то при постоянном воздушном потоке под фальшпол загоняется большое количество теплого воздуха.

Пусть, к примеру, два кондиционера работают со 100%-ной нагрузкой, температура на входе и выходе устройств - 25/15°C. Предположим, что нагрузка снизилась до 50% и входная температура упала до 20°C. Контроллер выключает один из компрессоров, после чего та половина попадающего под фальшпол воздуха, которая прошла через устройство с выключенным компрессором, имеет температуру 20°C, а другая половина - 10°C. В идеале эти потоки должны смешиваться, и на нагрузке - снова 15°C. Однако в реальности на плитках фальшпола возможен разброс температур от 10 до 20°C. А при выключении устройства с остановленным компрессором температура в помещении заметно падает.

Таким образом, выбор правильного режима групповой работы - это важная часть настройки контроллера.

Миф 4. Кондиционеры с компрессором переменной производительности точно поддерживают температуру

Нужно подчеркнуть, что все методы регулировки производительности компрессора имеют нижнюю границу применимости. Так что при малой нагрузке могут возникнуть те же самые проблемы, что и в вышеописанном случае.

Напомню, кондиционер состоит из четырех главных компонентов, соединенных трубами. Корень проблемы - в газовой магистрали, идущей от компрессора к конденсатору. При неполной нагрузке скорость газа внутри трубы, разумеется, меньше, чем при полной, и ее не хватает для возврата в компрессор выносимого из него масла.

Возможны два решения этой задачи. Первое - это специальный дизайн труб с дополнительными сифонами и комбинацией труб разных диаметров на вертикальных участках. В силу своей сложности этот способ, как легко догадаться, не слишком популярен.

Второе решение - периодическое включение компрессора на 100% мощности для продувки газа на высокой скорости. Нескольких минут с периодичностью раз в час достаточно, чтобы гарантировать возврат масла из магистрали.

Но при запуске этого процесса мы сталкиваемся с теми же сложностями, что и на старых устройствах с фиксированными оборотами компрессора. Сначала во время цикла прокачки масла температура может быстро и резко упасть, из-за чего кондиционер может отключиться. И за то время, пока контроллер не позволяет выполнить повторный пуск, температура в помещении может, наоборот, сильно вырасти.

Аналогичные проблемы возникают и с тандемными компрессорами, когда в одном контуре работают несколько параллельных устройств.

Регулировка при помощи ступенчатого байпаса горячего газа - либо внешнего, либо встроенного в компрессор - не вызывает таких сложностей, поскольку регулярно происходит продувка на полной мощности и специального цикла не требуется.

Миф 5. Прецизионные кондиционеры способны подготавливать уличный воздух

Прецизионные кондиционеры имеют жесткие ограничения по параметрам входного воздуха. Слишком высокая или низкая температура, высокая влажность могут остановить или даже повредить их. При обычном применении это не является проблемой, так как большая часть охлаждаемого воздуха в системе рециркулирует, а из вентиляции добавляется лишь небольшое его количество.

Подготовкой воздуха для помещений должна заниматься специализированная система, в которую, кстати, можно полностью перенести систему увлажнения.

Миф 6. Фильтры кондиционеров обеспечивают отсутствие пыли

Тем, кто хоть немного занимался проблемой «чистых комнат», известно, что это далеко не так. В первую очередь фильтрация должна обеспечиваться системой вентиляции.

Следующий принципиальный момент - отсутствие источников пыли в помещении. То есть необходимы спецодежда и обувь персонала, регулярная правильная уборка, непылящие материалы конструкций, устройство тамбур-шлюзов. Фильтры кондиционеров в этом перечне на самом последнем месте.

Миф 7. Прецизионные кондиционеры могут использоваться для обогрева помещений

Одно из применений бытовых кондиционеров - эффективный обогрев помещений в инверсном режиме. Прецизионные кондиционеры такого типа не производятся.

К тому же их штатные нагреватели обычно представляют собой малогабаритные устройства. Этого достаточно для подогрева воздуха в рабочем диапазоне входных температур, но стоит теплопотерям помещения вырасти, как они перегреваются и могут перегореть. Поэтому всегда следует проверять тепловой баланс помещения и его совпадение с рабочим диапазоном устройств.

Если помещение при определенных условиях требуется подогревать, нужно использовать отдельные специализированные нагреватели.

Миф 8. Конденсаторные блоки, подобранные для 35°C, должны прекрасно работать при 35°C на улице

Вы помните, что температура в климатологии всегда измеряется в тени? Вы уверены, что поверхности блоков идеально чистые? Вы знаете, что на конденсаторы не попадает горячий воздух с близко расположенных темных поверхностей и соседних блоков? Если все это так, то действительно, вам не о чем беспокоиться.

Еще одно замечание - двухконтурные внешние блоки, весьма популярные в силу их компактности, на практике обычно показывают крайне неадекватную работу как при высоких, так и при низких температурах.

Миф 9. Не все потребление вентиляторов передается потоку воздуха

Своим происхождением это заблуждение обязано принципам работы классических систем вентиляции. Воздух выбрасывается из здания с определенной скоростью и под определенным давлением. Кроме того, в вентиляции часть энергии может расходоваться на преодоление перепада высоты.

В прецизионном кондиционировании весь воздух, помимо небольшого количества, поступающего из вентиляции, является рециркулирующим. Поэтому в соответствии с законом сохранения энергии все 100% мощности вентиляторов должны учитываться в тепловом балансе помещения.

То же самое относится и к насосам чиллерной воды. Практически вся их мощность передается прокачиваемой жидкости. Так что не забывайте добавлять их к нагрузке чиллера.

Миф 10. Дополнительные вентиляторы обеспечивают дополнительное охлаждение

В последнее время эта идея крайне популярна по причине агрессивного маркетинга со стороны производителей активных плиток, стоек, дверей и тому подобного оборудования. На деле же дополнительные вентиляторы естественным образом обеспечивают дополнительную тепловую нагрузку.

Я считаю, что подобные активные средства должны применяться только как последний шанс спасти неработающий проект. К примеру, при переделке существующих систем, не справляющихся с охлаждением.

Миф 11. Рост температуры воздуха всегда обеспечивает рост эффективности

Действительно, исходя из азов термодинамики, очевидно, что повышение температуры повышает эффективность теплообмена и холодильного цикла.

Но не стоит использовать эти соотношения безоглядно. У всех кондиционеров есть верхний допустимый предел температуры работы. Например, шкафные DX-системы останавливаются при 30°C на входе, специализированные внутрирядные - при 45°C. Причины этого - сочетание ограничений конструкции компрессора и поведения паров хладагента при росте температуры.

Кроме того, высокие температуры повышают вероятность наведенных отказов. При остановке одного из кондиционеров его нагрузка перераспределяется между остальными, вызывая их остановку по принципу домино.

В моей практике бывали случаи, когда приходилось рекомендовать ухудшить контейнеризацию, чтобы избежать аварийных остановок кондиционеров.

Чиллерные системы более устойчивы к действию высоких температур, но нельзя забывать, что в потоке горячего воздуха помимо всего прочего находятся кабели питания. Для них, согласно Правилам устройства электроустановок, рост температуры приводит к соответствующему дерейтингу.

Кстати, чиллеры сами по себе также имеют верхний предел температуры возвратной воды. Проектируя систему, надо помнить и об этом. Большинство моделей прекращают работу, когда температура продолжительное время составляет 20°C, и только специализированные чиллеры выдерживают 25°C.

Миф 12. Снижение оборотов вентиляторов всегда обеспечивает рост эффективности

Вентиляторы потребляют значительное количество энергии, причем постоянно. Даже 20%-ное уменьшение подачи воздуха может снизить потребление элект-роэнергии до 50%.

Однако, к примеру, для классических шкафов снижение скорости воздуха может интенсифицировать конденсацию воды. На это начинает бесполезно расходоваться энергия. Кроме того, приходится тратить энергию и воду для увлажнения.

Другая проблема опять же связана с законами сохранения. Перепад температур на входе и выходе ИТ-оборудования должен соответствовать перепаду температур, обеспечиваемому кондиционером. Скажем, если кондиционер спроектирован для работы с перепадом 10°C, а ИТ-оборудование дает перепад температур 20°C, кондиционер должен будет подавать воздуха вдвое больше, чем формально нужно оборудованию, для обеспечения согласования по мощности охлаждения.

Миф 13. Шкафные прецизионные кондиционеры самодостаточны для эффективной работы

Во многих случаях желательно установить дополнительные обратные клапаны, механические или с электрическим управлением. Они предотвращают обратный ток холодного воздуха через неработающие кондиционеры.

Обратные клапаны необходимы, когда количество кондиционеров невелико. При резервировании уровня 2N наличие клапанов обязательно в любом случае. У большинства производителей это дополнительная опция, не забывайте ее заказывать.

Чтобы препятствовать обратному потоку воздуха, контроллер некоторых кондиционеров с регулируемой скоростью вентиляторов имеет специальную уставку для скорости вентиляторов выключенного устройства. Однако в случае пропадания питания или поломки устройства эта опция, как легко догадаться, бесполезна.

Миф 14. Внутрирядные прецизионные кондиционеры обеспечивают самое эффективное решение

Это мнение - также результат агрессивной маркетинговой политики поставщиков соответствующего оборудования. Впрочем, если нет возможности для нормального проектирования, внутрирядные кондиционеры, действительно, обеспечат по крайней мере работающее решение.

Однако при правильном проектировании вентиляторы большого размера, теплообменники и фильтры большой площади уверенно превзойдут шкафные кондиционеры по всем показателям.

В этой статье собран реальный опыт сотен проектов и выполненных инсталляций. Надеюсь, она окажется полезной, ведь всегда лучше учиться на чужих ошибках. Многое еще осталось за кадром и может послужить предметом следующих публикаций.

В искусстве проектирования дата-центров нужно обращать внимание не только на вопросы стоимости и уж точно не следовать слепо маркетинговым заявлениям. Необходимо понимать происходящие процессы и имеющиеся ограничения.

Принцип работы прецизионного кондиционера заключается в переносе избыточного тепла от охлаждаемого объекта во внешнюю среду с помощью компрессионного оборудования и системы воздуховодов. Основой принципа является стандартный цикл холодильной машины в режиме прямого расширения. Этот процесс одинаков во всех кондиционерах, независимо от их типов и моделей.

Механика рефрижераторного режима

Главные элементы охлаждающего контура любого кондиционера - это компрессор, испаритель, конденсатор и дроссель (терморегулирующий вентиль). Они соединены тонкостенными медными или алюминиевыми трубками, по которым циркулирует хладоагент. В современных прецизионных моделях используются озонобезопасные фреоны R134A и R410A с небольшими присадками компрессорного масла (исключение - компрессоры центробежного типа).

Компрессор захватывает пары фреона, сжимает их до состояния давления в 15-25 атм. и t° до +90°С и направляет в конденсатор, где они охлаждаются и сжижаются. Тепло отводится от конденсатора с помощью вентиляции или водяного охлаждения . Регулирующий вентиль пропускает хладоагент в испаритель, где происходит низкотемпературное кипение фреона с отбором тепла у окружающей среды через стенки испарителя. Воздух, обдувающий испаритель, остывает. Перешедший опять в газообразное состояние фреон подается на вход компрессора. Данный цикл повторяется на протяжении всей работы кондиционера.

Функции, присущие прецизионному кондиционеру

Под принципом работы прецизионного кондиционера подразумевается не просто выполнение функций охлаждения, а поддержание жестко заданных температурно-влажностных параметров в помещении, включая вентиляцию и очищение воздуха. Отклонения в режиме допускаются в пределах ±1°С и ±5% по влажности.

Прецизионный кондиционер - образец климатической техники высокоточного контроля, наивысшей надежности и долговечности в работе. Потому в течение десятков лет он безостановочно и безаварийно выполняет следующие функции:

• охлаждение или нагрев воздуха до необходимой температуры (обычно +24°С);
• очистку воздуха фильтрами тонкой очистки класса EU4 - EU8;
• увлажнение встроенными электродными пароувлажнителями производительностью до 2 - 3 кг/ч.;
• осушение воздуха до уровня влажности порядка 50%.

Принцип резервирования

Гарантия непрерывности работы оборудования по умолчанию относится к важнейшим принципам работы прецизионного кондиционера. В случае сбоя или выхода из строя одного агрегата его должен заменить аналогичный без каких-либо заминок в процессе работы. Для этого используется принцип резервирования: либо по схеме n+1 (100%), либо 50%. При определении состояния системы и диагностике нештатной ситуации задействуется резерв, а неисправный блок отключается от питания. Чтобы обеспечить равномерность износа оборудования, производится автоматическая ротация его включения.

Особенности управления прецизионным кондиционером

В рамках принципов работы прецизионного кондиционера стоит отметить организацию управления оборудованием. Непрерывный мониторинг всех процессов, оперативная реакция на смену параметров и удаленный контроль возможны лишь с помощью новейших достижений микропроцессорной техники.

Прецизионная система кондиционирования является сложным инженерным комплексом с разнообразными датчиками, контроллерами, средствами индикации и аварийного оповещения. По желанию потребителя доступно подключение к общей системе централизованного контроля состояния всего здания.

Разработка и внедрение собственных программных продуктов позволяет таким производителям мирового уровня, как UNIFLAIR, полностью обеспечить свои прецизионные системы эффективными инструментами удаленного управления и контроля.

В наше время все больше появляется мест, где требуется соблюдение точного температурного режима воздуха. Это всевозможные лаборатории, серверные, помещения с большим скоплением компьютерной техники, комнаты, где содержатся определенные виды флоры, которая не переносит изменений окружающей среды и т.д. Но обычное климатическое оборудование не всегда справляется с поставленными задачами, поэтому в таких помещениях используются прецизионные кондиционеры.

Прецизионный кондиционер – это особый высоконадежный вид климатической техники, главной особенностью которой является способность работать длительное время и с особой точностью поддерживать в помещении определенные параметры воздуха. Прецизионный кондиционер может не только охлаждать воздух, но и работать на нагрев и увлажнение помещения.

Воздух может подаваться несколькими способами: фронтально, сверху или с нижней части панели. С верхней части блока подача воздуха производится напрямую или по подключенным к нему воздуховодам. Воздух может подаваться и с нижней части внутреннего блока кондиционера. В таких случаях в помещении монтируются фальшполы, благодаря которым обеспечивается равномерное распределение воздушной массы.

Виды и типы прецизионного климатического оборудования

Такое климатическое оборудование выпускается в нескольких видах исполнения:

• Шкафные, с раздельным внешним и внутренним блоком.
• Моноблочные.
• Потолочного исполнения с раздельными блоками.

Шкафное климатическое оборудование, как правило, имеет высокую мощность и хорошую холодопроизводительность. Они применяются в больших помещениях и благодаря контроллеру эффективно устраняют «горячие» и застойные зоны воздуха в помещении.

Моноблочная техника компактна и поэтому используется в небольших помещениях. Наиболее часто такое оборудование применяется для поддержания заданных параметров воздуха в узлах удаленного доступа и передвижных точках телекоммуникационного оборудования.

Потолочное устройство считается наиболее эффективным и экономичным благодаря распределению забора и подачи воздушных потоков. Забор осуществляется под потолком, а подача – в нижнюю часть помещения, напрямую к оборудованию, благодаря чему воздух не перемешивается.

Устройство и принцип действия этих климатических систем

Принцип работы прецизионных кондиционеров напрямую зависит от их устройства. Рассмотрим наиболее распространенные типы этого климатического оборудования.

Преимущества и недостатки, которые могут повлиять на выбор оборудования

К основным достоинствам такой техники можно отнести:

• Высочайшую точность работы в заданных климатических параметрах. Такая техника может поддерживать температуру в помещении, с точностью до 0,1 С°, а уровень влажности до ± 2%. Кроме того, такое оборудование способно эффективно выполнять поставленные задачи в температурном диапазоне от – 50 С° до + 50 С°.
• Надежность. Они могут работать непрерывно, при круглосуточной эксплуатации, в течение 15-20 лет. Но для поддержания их бесперебойной работы требуется обязательное техническое обслуживание прецизионных кондиционеров и установленная система перезапуска в случае падения напряжения.
• Высокая экономичность и энергоэффективность этой техники. Такие системы благодаря использованию современных технологий имеют высокий КПД и способны за короткое время переработать большой объем воздуха при низком энергопотреблении.
• Возможность автоматизированного управления и удаленного контроля над заданными параметрами.

На видео предоставлено решение для ЦОД с большим тепловыделением.

Основные недостатки такой климатической техники

• Такие климатические системы надежны, высокотехнологичны и дороги. Схема прецизионного кондиционера включает в себя довольно много сложного оборудования контроля и управления системой, элементов фильтрации и увлажнения воздуха, поэтому такая климатическая техника не может стоить дешево.
• К недостаткам такой техники можно причислить и сложность с поиском квалифицированного обслуживающего персонала. Как это ни парадоксально, найти специалиста по ремонту и обслуживанию этого оборудования очень сложно даже в крупных городах, не говоря уже о периферии.
• Еще одним недостатком является их узкая специализация. Они применяются только в том случае, если другие системы не могут предоставить достаточную надежность и эффективность, хотя некоторых случаях без их использования невозможно обойтись.

Область применения кондиционеров

Несмотря на то, что их практически не применяют для обработки воздуха в жилых помещениях, сфера применения прецизионных кондиционеров довольно велика:

• Телекоммуникационные помещения.
• Центры сбора и обработки данных.
• Серверные помещения.
• Химические и бактериологические лаборатории.
• Операционные и боксы интенсивной терапии.
• Музеи и библиотеки.

Совет:
Монтаж такой климатической техники схож с установкой колонного или моноблочного кондиционера. Независимо от сложности монтажа, установку прецизионных кондиционеров, настройку работы системы и последующее обслуживание выполнять должны исключительно профессионалы.

Блоки Liebert HIROSS HPM представляют собой шкафные воздушные кондиционеры. Они оснащены вентиляторами с электронным управлением и могут иметь различные варианты направленности воздушного потока: вниз, то есть с нагнетанием воздуха под пол; вверх и с вытеснением. Шкафные кондиционеры Liebert HIROSS HPM оборудованы контроллерами iCOM, имеющими встроенную систему выхода в Ethernet, и предлагаемыми в качестве опции графическими дисплеями двух типов. HPM комбинирует различные системы охлаждения для получения решений, подходящих для инфраструктур любого типа:

прямого расширения: оснащенные компрессорами Copeland Scroll (или Digital Scroll™) с воздушным или водяным охлаждением конденсатора;

водяного охлаждения: применяемые с чиллерами Liebert HIROSS HPC;

DualFluid (с двумя охлаждающими средами): эта система позволяет сочетать низкие эксплуатационные расходы с полной надежностью. В нормальном режиме она функционирует с водяным охлаждением; обеспечивая бесперебойный режим работы за счет резервных компрессоров, включающихся за несколько секунд в случае отказа централизованного блока;

Freecooling (свободное охлаждение): не потребляет энергию при отсутствии необходимости. Работая 365 дней в году, эта система использует низкие зимние температуры для охлаждения помещений без помощи компрессоров. Конструкция Кондиционеры Liebert HIROSS HPM специально разработаны для обеспечения максимальной надежности. Все их компоненты имеют параметры, позволяющие минимизировать приложенную к ним нагрузку. Мониторинг Технологическое решение Emerson Network Power Monitoring обеспечивает оптимальное управление расходом энергии и кондиционированием воздуха внутри IT-инфраструктур. Совместимость со всеми типами протоколов делает возможной bнтеграцию как с системой BMS, так и с программным обеспечением, применяемым для управления инфраструктурой. Совместная работа Совместная работа кондиционеров HPM внутри одного зала осуществляется благодаря объединению в единую сеть Ethernet. Автоматическое управление избыточными блоками позволяет осуществлять ротацию блоков, находящихся в режиме ожидания, и отдавать приоритет участкам с повышенной температурой. Вентиляторы с электронным управлением Вентиляторы с регулируемой скоростью позволяют обеспечивать большой диапазон расхода воздуха и статического давления. Они обеспечивают правильность распределения воздуха и в случае увеличения инфраструктуры. Дополнительно установленная аппаратура требует большей мощности охлаждения. Благодаря плавной регулировке, обеспечиваемой контроллерами iCOM, вентиляторы с электронным управлением могут увеличивать свою производительность в соответствии с увеличивающимся выделением тепла. Специальные двигатели с электронным управлением объединяют в себе лучшие свойства двигателей переменного и постоянного тока. Так как для их привода не используются преобразователи частоты, они не создают электромагнитных помех. Кроме того, двигатели с электронным управлением потребляют примерно на 30% меньше энергии по сравнению с традиционными двигателями переменного тока. Copeland Digital Scroll™ Компрессоры Copeland Digital Scroll™ сочетают в себе надежность скролл-компрессоров с возможностью работы с переменной нагрузкой. Тепловыделения от оборудования зависят от трафика. При резком увеличении трафика инфраструктура испытывает пиковые тепловые нагрузки. Компрессоры Copeland Digital Scroll™ быстро следуют за изменением температуры, обеспечивая мощность охлаждения, сбалансированную по отношению к нагрузке. Технология Copeland Digital Scroll™ не имеет противопоказаний в отношении электронной аппаратуры, как это случается при использовании иных решений. Эта уникальная характеристика позволяет распространить их применение и на отрасли, в которых используется чувствительная аппаратура, например компьютеры, которая не должна подвергаться воздействию электромагнитных помех. Web Sitescan Если вы располагаете системой управления сетью или BMS, и вам нужно интегрировать блоки Liebert Hiross HPM, это можно просто сделать через сетевую карту: SNPM, Modbus, HTTP, Lonworks — только некоторые из протоколов, доступных с помощью Liebert Sitescan, современного решения, делающего возможным как местный, так и удаленный мониторинг. iCOM В контроллере iCOM, осуществляющем управление блоками кондиционеров HPM, воплощен более чем двадцатилетний опыт разработок систем управления и связи. Используя специальный алгоритм управления, контроллер iCOM обеспечивает надежность в любой ситуации. Он непосредственно подключается к внутренней сети инфраструктуры (Ethernet) и осуществляет связь между несколькими блоками HPM, обеспечивая за счет синхронизации их работы высокую эффективность и точность управления температурой и влажностью.

Прецизионный кондиционер это вид климатической техники для промышленного использования. Название кондиционера происходит от английского слова precision, которое в переводе означает точность. Следуя из этого, можно сделать вывод, что данное климатическое оборудование обладает высокой точностью и может не только охлаждать или обогревать воздушные массы, но и обеспечивать соблюдение еще ряда параметров в заданном диапазоне.

Устройство прецизионного кондиционера

Понять преимущества прецизионного кондиционера и что это вообще такое, можно разобравшись в устройстве данной техники. В первую очередь кондиционеры данного вида предназначены для обеспечения оптимальных условий на производствах, где необходимо соблюдение точного температурного режима. В таких цехах оборудование или материалы особенно восприимчивы к любым колебаниям показателей внешней среды. Чаще всего данные конструкции используются на химических производствах, где отклонение всего в 3-5 градусов влекут за собой порчу реактивов, оборудования и расходных материалов. Также климатическое оборудование данного вида незаменимо на серверных и вычислительных станциях.

Данное оборудование предназначено для работы в температурной среде от +50 до -60 градусов, а потому может использоваться даже в районах Крайнего севера. Прецизионный кондиционер может быть двух видов – одноблочным и двухблочным. В зависимости от конструкции внутренние рабочие элементы могут быть собраны в одном корпусе, или разделены на два корпуса. Конструктивные особенности влияют на метод забора и оттока воздушных масс.
При работе системы погрешность в заданных параметрах температуры не превышает 1 градуса, а показатели влажности не более 2%. Именно поэтому данные виды кондиционеров считаются самыми точными из имеющихся на рынке моделей. Разобравшись с тем, прецизионные кондиционеры что же это такое, рассмотрим схему работы данного оборудования, что бы определить, чем же данная техника отличается от обычного климатического оборудования.

Виды прецезионных кондиционеров

Прецизионные кондиционеры условно разделяются на несколько видов, которые отличаются по:

• Конструкционным особенностям.
• Вида охлаждения.
• Разнообразием режимов.

Также в зависимости от вида системы поддержания температурного режима и числа имеющихся контуров данное оборудование может отличаться по принципу работы.

Работа прецизионного кондиционера с жидкостным воздухоохладителем

Принцип функционирования любого промышленного вентиляционного устройства основан на заборе воздушных масс извне, их фильтрации и доведения до нужной температуры и подаче готовой воздушной смеси в помещение. Однако не все так просто. Это лишь стандартное представление о том, как работает климатическое оборудование. Прецизионные кондиционеры по принципу работы отличаются в зависимости от вида охлаждения, а значит перед покупкой такого оборудования нужно ознакомиться с особенностями каждой модели.
При использовании в конструкции жидкостного воздухоохладителя, принцип функционирования системы следующий:

1. Воздухооборот обеспечивается при помощи встроенных кулеров.
2. Входящие воздушные массы очищаются, проходя сквозь ряд фильтров разной плотности.
3. Чистый воздух пропускается через жидкостный воздуоохладитель, где он охлаждается и осушивается до заданных параметров.
4. В зависимости от установленного режима далее воздух может подогреваться или увлажняться.
5. Доведенные до требуемых показателей воздушные массы подаются в здание.

В моделях данного типа для охлаждения воздушных масс используются вода или водные смеси на основе гликоля. Регулировка температуры происходит уменьшением или увеличением объема теплоносителя.

Работа прецизионного кондиционера с охладителем прямого испарения

Принцип функционирования такого оборудования немного отличается от предыдущего. Воздух с улицы также всасывается вентилятором и проходит очистку фильтрами. Далее воздух попадает испаритель, где он осушивается и охлаждается. Отличительной особенностью данной системы является использование фреона в качестве хладагента. Охлаждение воздуха при этом осуществляется за счет прямого испарения.

Прецизионное кондиционирование с системой прямого испарения происходит следующим образом:

1. При помощи компрессора фреон нагнетается и сжимается, поступая в холодильный контур.
2. Тем временем горячие пары поступают в камеру охлаждения, где доводятся до определенной температуры. В процессе образуется конденсат.
3. Снижение температуры происходит при помощи потока внешнего воздуха.
4. Из конденсатора сжиженный фреон попадает в вентиль регулировки температуры.
5. Там давление хладона резко уменьшается.
6. Часть фреона выкипает и на выходе образуется жидко-паровая смесь.
7. Эта смесь подается в теплообменник для охлаждения воздуха в помещении.
8. Лишнее тепло выводится наружу.

Где используют прецизионные кондиционеры

Сегодня прецизионные кондиционеры все чаще используются в различных областях промышленности и на объектах, где важно контролировать параметры температур и влажности воздуха. Сфера применения данных установок настолько широка, что можно сказать, что этот вид техники идеально подходит для всех промышленных объектов. Наиболее частые области применения данного климатического оборудования следующие:

• Серверные помещения.
• Компьютерные центры.
• Дата-центры.
• Телекоммуникационные помещения.
• Помещения обслуживания мобильной связи.
• Медицинские лаборатории.
• Научно-исследовательские центры.
• Библиотеки.
• Музеи.
• Палаты интенсивной терапии.
• Промышленные предприятия.

Все эти объекты оснащены высокотехнологическим оборудованием, которое требует определенных показателей температур и влажности воздуха . При несоблюдении необходимых параметров аппаратура не сможет полноценно выполнять свои функции, что приведет к преждевременной поломке или выдаче неверных данных. Также данное климатическое оборудование устанавливается в лабораториях для сохранности химических реагентов. Любой перепад показателей в этом помещении может привести к непоправимым последствиям.

Особенности управления прецизионным кондиционером

Управление прецизионным кондиционером невозможно вручную. Данное оборудование относится к классу высокотехнологичных комплексов, которые управляются при помощи компьютерных систем. Для управления комплексом, его необходимо подключить к системе контроля и мониторинга, которая будет самостоятельно отслеживать показатели, и менять режим работы оборудования для достижения предустановленных пользователем параметров.
Одним из преимуществ компьютерного управления системой является возможность подключения системы к центральному пульту, что значительно облегчает мониторинг работы оборудования. Система контроля оснащается различными датчиками и аварийными сигналами, которые позволяют вовремя среагировать на неполадки в системе.

Принцип работы прецизионного кондиционера с резервной системой охлаждения

Резервная система охлаждения устанавливается на кондиционеры данной конструкции для того, чтобы при поломке основного охлаждающего блока, быстро запускался резервный блок. Это необходимо для постоянного поддержания температурных показателей в помещениях, где перепады температур и влажности особенно важны.
Резервная система охлаждения может быть выполнена любым видом охлаждения, как с использованием другого хладогента, так и дублированием имеющейся системы. При поломке основного блока программа управления получает тревожный сигнал и запускает резервный источник. Благодаря этому в помещении сохраняется необходимый микроклимат не зависимо от поломки охлаждающего блока.

Данный тип климатической техники получил наибольшее распространением в нашей стране. Это чаще всего двухблочный стационарный агрегат, который имеет шкафную или потолочную конструкцию с выносным конденсатором. Свою популярность он завоевал благодаря простому принципу работы очень схожему с циклом обычного кондиционера. Сегодня данное оборудование можно встретить в компаниях сотовой связи, в научно-исследовательских центрах и других помещениях, где необходимо поддержание постоянных параметров температуры и влажности.
Данные климатические системы могут работать только на охлаждение, или регулировать температуру и влажность в помещении. Технические характеристики прецизионных кондиционеров с воздушным охлаждением следующие:

• Контроль температуры с точностью до 1 градуса.
• Контроль влажности с точностью до 2%.
• Возможность работы в суровых климатических условиях.
• Экономичность в эксплуатации.
• Совместимость с диспетчерскими системами контроля.

Прецизионные кондиционеры с охлаждением водой

Прецизионные кондиционеры с водяным охлаждением соединены с чиллером (специальная холодильная установка, применяющаяся исключительно для того, чтобы охлаждать разного рода жидкости). Данные конструкции нашли свое применение в космической промышленности, медицине, в расчетно-вычислительных центрах. Данное оборудование имеет следующие преимущества:

• Высокая точность контроля показателей.
• Высокая эффективность при малых эксплуатационных затратах.
• Равномерное распределение воздушных потоков.
• Надежность.
• Срок службы при круглогодичном круглосуточном использовании не менее 15 лет.

Кондиционеры прецизионные с двойным охлаждением

Прецизионные кондиционеры данного вида имеют в своей конструкции сразу два вида охлаждения. Во внутренней части конденсатор охлаждается водяным охлаждением, а теплообменник охлаждается при помощи драйкуллера. Данная конструкция позволяет значительно экономить на энергозатратах. Преимущества данного оборудования следующие:

• Низкая энергопотребляемость.
• Высокая точность поддержания заданных параметров.
• Долгий срок службы.
• Возможность работы в жарких и холодных районах.
• Автоматическая система контроля.

Как работает прецизионный кондиционер поддержание температуры.
На самом деле поддержание заданной температуры прецизионным кондиционером по своей сути мало отличается от принципа работы обычной сплит-системы. С помощью датчиков температуры и влажности определяются показатели в помещении. Далее система в автоматическом режиме определяет несоответствие заданным параметрам и охлаждает либо подогревает воздушные массы.
Такой же принцип работы действует и по поддержанию показателей влажности. Если система способна поддерживать заданные показатели, то с помощью датчиков определяется влажность в помещении, а далее происходит осушка или увлажнение воздушных масс, подаваемых в помещение.
Чтобы система работала корректно, следует произвести качественный монтаж прецизионных кондиционеров, который могут осуществить только профессионалы. Если установка будет выполнена неправильно, велик риск преждевременной поломки и невыполнения основных функций устройства.

Монтаж прецизионных кондиционеров

Монтаж прецизионных кондиционеров – это совокупность работ, которые подвластны только опытным профессионалам. Не нужно пытаться установить данное оборудование самостоятельно, это может обернуться плачевными последствиями. Монтаж систем проводится в несколько этапов:

1. Выбор оптимального места для установки с привлечением инженеров.
2. Установка внешнего модуля с учетом возможности сервисного обслуживания.
3. Установка внутреннего модуля с учетом близлежащих источников тепла с возможностью сервисного обслуживания.
4. Прокладка коммуникаций между модулями с привлечением строителей.
5. Подключение оборудования в соответствии с электрической схемой.
6. Создание вакуума в системе.
7. Запуск установки.

Если система имеет функцию увлажнения воздуха, требуются дополнительные настройки данных модулей.
Огромную роль в долгосрочной и бесперебойной работе данного оборудования имеет своевременное сервисное обслуживание . Мониторинг системы должен производиться опытными специалистами не реже 1 раза в год. Профилактика включает в себя несколько этапов, направленных на предупреждение поломок и оптимизацию работы кондиционера.

Популярные бренды в России

Сегодня в России наиболее популярны модели нескольких фирм, которые отлично зарекомендовали себя в нашем климате и способны поддерживать заданные параметры с максимальной точностью.

Данная итальянская компания выпускает несколько моделей компактных, надежных и простых в использовании прецизионных кондиционеров нового поколения. В линейке компании можно найти как устройства для внутренней установки, так и модули, которые монтируются снаружи помещения. По желанию пользователя можно приобрести кондиционеры с воздушным или водяным охлаждением, шкафного или потолочного типов. Все модели подключаются к центральной системе контроля помещения.

LIEBERT & EMERSON GROUP
Отличительной особенностью климатического оборудования данного бренда является возможность поддержания температуры до десятых градуса. Компания является одним из мировых лидеров на рынке климатических систем для промышленного использования. Срок службы данных моделей при соблюдении техники эксплуатации составляет не менее 10 лет. Практически все модели имеют несколько вариантов подключения для помещений различной конфигурации.
BLUE BOX
Компания специализируется на производстве охлаждающего промышленного оборудования, в том числе и прецизионных кондиционеров нового поколения. Оборудование выпускается в одноблочном и двухблочном исполнении с различными видами охлаждения. Инновационные модели обладают такими преимуществами, как пониженный уровень шума и минимальный расход воздуха. В моделях представлена современная система защиты от возможных поломок.
Чтобы выбрать действительно эффективный прецизионный кондиционер, соответствующий вашим требованиям, нужно обратить внимание на технические характеристики устройства, способ раздачи воздушных масс, возможность увлажнения воздуха и наличие требуемых режимов работы. Особое внимание обратите на возможность кондиционера работать при минусовых температурах. Наиболее выгодными в экономическом плане моделями являются кондиционеры последнего поколения, которые при этом обладают пониженным уровнем шумности.