09.02.2022

Что такое прецизионный кондиционер: классификация устройств и принцип работы агрегатов

Прецизионный кондиционер

Поговорим о прецизионных кондиционерах, расскажем, что это такое, какие виды бывают, где и для чего используются, а так-же много другой полезной информации.

Кондиционеры прочно укрепились в нашей жизни. Редко кто не применял этот прибор в гостинице или дома для того, чтобы настроить у него температуру выходящего потока воздуха и сделать свое пребывание там наиболее комфортным. Прецизионный кондиционер монтируется в помещении, где необходимо выдерживать идеальную температуру и степень влажности: архивы для хранения антиквариата, музейные залы, погреба для вина, всякие лаборатории, сервера и т.п. Что такое прецизионное кондиционирование, какие типы установок, какое у них применение – ответы на эти вопросы можно будет найти в нижеизложенной статье.

Что такое прецизионный кондиционер

Прецизионный кондиционер – это специализированное климатическое устройство, предрасположенное для образования и безошибочного сохранения стабильного микроклимата, нужного для определенной комнаты. Данное оборудование направлено на снятие информации об окружающей воздушной среде в помещениях, где техника работает лишь в определенных условиях. Оно принадлежит к виду приборов разного типа, выделяется своей большой конструкцией и используется, в основном, в производственной сфере. Такое промышленное оборудование состоит из одного или двух блоков, с находящимся внутри или выведенным наружу конденсатором. Главный модуль системы прецизионного кондиционирования содержит компрессор, испаритель (он же теплообменник или радиатор), вентилятор и блок управления. В вынесенном блоке находится конденсатор и вентилятор. Разумеется, из-за своего специфического предназначения прецизионный кондиционер владеет характерными для него особенностями.

Назначение

Телекоммуникационные корпуса.
Здания для размещения структур мобильного оповещения.
Больницы.
Некоторые цеха промышленного предназначения.
Научные учреждения.

Шкафной. Используется в комнатах с большой площадью (производительность около 100 кВт).
На потолке. Применяется в помещениях с маленькой площадью (мощность 5-16 кВт).
Моноблок. Он имеет два испарителя и компрессор в одном блоке (производительность около 25 кВт).

Воздушное. Принцип работы как у сплит системы.
Водяное. Совместная работа блока с холодильной установкой (чиллером).
Комбинированное.

Фреон.
Жидкость (вода, этиленглиголь).

Принцип работы

Воздухообмен в комнате создают вмонтированные в кондиционер вентиляторы. Струя воздуха, поступающая в кондиционер, просачивается через фильтр, имеющий несколько категорий очистки от EU-4 до EU-9. Потом чистый воздух двигается через испаритель, в котором он охлаждается и осушается.
В последствие воздушная масса может испытать другие стадии переработки: нагревание посредством электрического или жидкостного калорифера, увлажнение за счет парового испарителя, и только потом – циркуляция в помещении.
Понижение температуры воздуха в помещении производится путем воздействия системы охлаждения с непосредственным испарением. Компрессор сжимает хладагент, увеличивается его напор и он поступает в контур холодильной системы.
Затем пар подается в теплообменник, где охлаждается под действием вентилятора воздушным потоком и конденсируется, переходя в жидкое состояние.
Из конденсатора, хладагент с увеличенным давлением попадает в кондиционер и поступает в ТРВ (терморегулирующий вентиль). В нем он дросселируется (уменьшает напор), некоторая часть его выкипает и на выходе из вентиля преобразуется в паро-жидкостный раствор.
Потом смесь поступает в радиатор. Воздух, нагнетаемый вентилятором через этот теплообменник, создает прохладу в помещении, а смесь в радиаторе вновь превращается в пар. Он затем всасывается компрессором, и цикл снова повторяется.

Подача и забор воздуха

Поступление и подача воздуха у прецизионных кондиционеров образуются по разным схемам: через решетку в верхней части прибора и сквозь нижнюю панель, находящуюся у самого пола. Причем если у кондиционера нижний забор воздуха, то подача у него верхняя, и, наоборот, в случае верхнего поступления, воздух выходит через нижнюю панель. Если есть фальшпол в помещении, то воздуховод начинается от промежутка между перекрытиями, при этом прохладный воздух беспрепятственно подходит к каждому прибору, смонтированному в помещении.

Тип установки

Климатические устройства данного типа делятся на периодические и инверторные прецизионные кондиционеры. Назначение инверторного прибора состоит в том, чтобы трансформировать вращение вала двигателя путем преобразования постоянного в переменный ток нужной частоты. Следовательно, при наборе необходимой температуры компрессор не отключается полностью, а переключается на более низкую мощность. Периодические кондиционеры поддерживают определенную температуру и влажность воздуха за счет цикличного включения электродвигателя, а значит и компрессора. Работающие в таком режиме установки имеют увеличенный, по сравнению с инверторными, диапазон температур и обслуживание прецизионных кондиционеров такого типа более сложное. Инверторные кондиционеры поддерживают стабильную температуру и влажность, у них более длительный срок эксплуатации, зато и стоимость ощутимо выше, чем у периодических устройств.

Область применения

Для прецизионных кондиционеров характерными параметрами являются безусловная точность выдерживания температуры в пределах одного градуса и поддержание влажности в диапазоне двух процентов. При этом они надежны, без сбоев работают при минусовой температуре, вплоть до -30˚С, и совмещаются со всеми системами контроля. Применяются эти климатические системы в разных вычислительных центрах, зданиях операторов спутниковой и мобильной связи. К тому же они востребованы в центрах провайдеров, всякого рода радио и телевещательных станциях, во всех технологических производствах, где работоспособность оборудования зависит от окружающей среды. Во многих случаях прецизионные кондиционеры применяются в аппаратных помещениях и банках, а также они незаменимы в музейных и библиотечных залах при сохранении экспонатов.

Принципы работы прецизионных кондиционеров

Принцип работы прецизионного кондиционера с фреоновым охладителем и конденсатором воздушного охлаждения следующий. Циркуляцию воздуха в помещении обеспечивает встроенный в кондиционер один или несколько вентиляторов. Воздушный поток, поступая в кондиционер, проходит через фильтр, который может иметь различную степень очистки от EU-4 до EU-9. Затем очищенный воздух проходит через испаритель, в котором происходит его охлаждение и осушение. После этого воздух может подвергаться другим видам обработки: увлажнению при помощи парового увлажнителя, нагреву за счет водяного или электрического калорифера и после этого подаваться в помещение. Охлаждение воздуха происходит при помощи системы охлаждения с прямым испарением.

Компрессор всасывает и сжимает пар хладона, повышая его давление и обеспечивая его циркуляцию в холодильном контуре. Далее горячий пар поступает в конденсатор воздушного охлаждения, где охлаждается и конденсируется, превращаясь в жидкость. Охлаждение происходит за счет потока наружного воздуха, создаваемого вентиляторами конденсатора. На выходе из конденсатора жидкий хладон с высоким давлением возвращается в кондиционер и попадает в терморегулирующий вентиль (ТРВ). В нем происходит резкое снижение давления (дросселирование) хладона. Хладон частично выкипает и на выходе из вентиля превращается паро-жидкостную смесь. Затем эта смесь подается в теплообменник испарителя и с его помощью охлаждает воздух в обслуживаемом помещении, снова превращаясь в пар. Пар всасывается компрессором и цикл повторяется. Тепло, отводимое с помощью наружного воздуха сбрасывается в окружающую среду.

Системы с водяным охлаждением конденсатора работают по тому же принципу. Единственное их отличие состоит в том, что охлаждение конденсатора происходит не за счет воздуха, а за счет циркуляции воды или водных растворов гликолей, подаваемых насосом от внешних источников: системы оборотного водоснабжения или сухой градирни (драйкулера).

Система увлажнения в прецизионных кондиционерах является изотермической, т.е. происходит с помощью водяного пара, который производит парогенератор электродного типа. Вода из водопровода по трубопроводу с установленными на нем обратным клапаном, фильтром механической очистки и соленоидным вентилем попадает в парогенератор, где образуется водяной пар. Пар из генератора по паропроводу попадает в паровой коллектор с инжекционными соплами, смонтированный в воздушном канале прецизионного кондиционера, где непосредственно и происходит процесс увлажнения воздуха. Преимуществами парового увлажнения воздуха являются: быстрота и легкость смешивания пара и воздуха, что дает возможность обеспечивать высокую точность контроля влажности. Из-за высокой температуры пара воздух после увлажнения практически стерилен, т.к. в нем отсутствуют бактерии и микроорганизмы. Минеральные вещества также отсутствуют в воздухе, ведь они выпали в осадок еще в парогенераторе в процессе парообразования. Это делает возможным применение прецизионных кондиционеров в «чистых» помещениях.

Принцип работы прецизионного кондиционера с жидкостным воздухоохладителем.

Принцип работы прецизионного кондиционера с жидкостным воздухоохладителем следующий. Циркуляцию воздуха в помещении обеспечивает встроенный в кондиционер один или несколько вентиляторов. Воздушный поток, поступая в кондиционер, проходит через фильтр, который может иметь различную степень очистки от EU-4 до EU-9. Затем очищенный воздух проходит через жидкостной теплообменник, в котором происходит его охлаждение и осушение. После этого воздух может подвергаться другим видам обработки: увлажнению при помощи парового увлажнителя, нагреву за счет водяного или электрического калорифера и после этого подаваться в помещение. Охлаждение воздуха происходит при помощи теплоносителя (воды или водных растворов гликоля), подаваемого с помощью насосов от чиллера или драйкулера. Регулирование степени охлаждения воздуха и количества отведенного тепла происходит за счет изменения расхода теплоносителя. Кроме того, при работе чиллера в режиме свободного охлаждения (free-cooling) возможно значительное снижение потребления электроэнергии.

Принцип работы прецизионного кондиционера в режиме свободного охлаждения (free cooling).

Принцип работы прецизионного кондиционера в режиме свободного охлаждения (free cooling) заключается в использовании низкой температуры уличного воздуха для охлаждения помещения. Цель – значительное снижение или полное отсутствие потребления электроэнергии за счет использования охлаждающего потенциала уличного воздуха. В теплое время года агрегат работает за счет системы с прямым испарением, основным потребителем электроэнергии в которой являются компрессор. Но при снижении температуры уличного воздуха до +10оС и ниже компрессор отключается полностью, а используются только насос для подачи теплоносителя от драйкулера к жидкостному воздухоохладителю, обеспечивая таким образом работу в режиме free-cooling. При этом среднегодовое снижение энергопотребления может составлять 40-45%.

Для работы в режиме свободного охлаждения используются агрегаты специальной конструкции, предусмотренной заводом-изготовителем.

Прецизионные кондиционеры с функцией свободного охлаждения (free-cooling) дополнительно оснащаются следующими элементами:

дополнительными воздушными и жидкостными клапанами с управляемым приводом;
дополнительными температурными датчиками;
специальными настройками алгоритма работы.

Существует 2 типа свободного охлаждения: прямой и непрямой. Прямой free-cooling представляет собой непосредственную подачу уличного воздуха через кондиционер в помещение. Как только уличная температура воздуха становится ниже заданной температуры воздуха в помещении, по сигналу температурного датчика процессор одновременно дает команды на снижение оборотов или полную остановку компрессора и частичное открытие воздушного клапана для подачи уличного воздуха непосредственно в помещение.

Непрямой тип использует жидкость (раствор гликолей), циркулирующую в трубопроводе между жидкостным воздухоохладителем кондиционера и драйкулером. Охлаждение жидкости происходит за счет потока наружного воздуха, создаваемого вентиляторами драйкулера. При снижении температуры уличного воздуха ниже определенной отметки охлаждение жидкости в драйкулере может происходить без участия вентиляторов. Работая в таком режиме, прецизионный кондиционер позволяет в несколько раз снизить потребление электроэнергии.

Принцип работы прецизионного кондиционера с резервной системой охлаждения.

Резервная система охлаждения представляет собой наличие в прецизионном кондиционере комбинации воздухоохладителей, использующих разные источники холода или непосредственное дублирование (резервирование) самих агрегатов. Комбинированные системы могут состоять из двух жидкостных воздухоохладителей или комбинации из охладителя прямого испарения и жидкостного охладителя. Хладоновый охладитель является испарителем холодильной машины, а жидкостной соединен с чиллером.

Чтобы разобраться с вопросом подбора системы прецизионного кондиционирования и выбрать оборудование, рекомендуем Вам ознакомиться с материалом «Как подобрать прецизионный кондиционер» или обратиться к нашим специалистам. Мы всегда будем рады помочь Вам.

Адрес для заявок на подбор оборудования по готовым проектам и разработке Технических заданий на проектирование системы кондиционирования и вентиляции для серверных и ЦОДов: info@pvholod.ru

Устройство, принцип работы и применение прецизионного конденсатора

Сегодня прецизионный кондиционер активно используют в помещениях, где требуется обеспечить постоянный, и под конкретно заданный параметр, микроклимат с минимальной погрешностью. Речь идет об электронных устройствах. Климатическая техника получила свое название от слова «precision». Что в переводе означает – точность. Данное оборудование получило широкое применение в серверных залах, химических лабораториях, хирургических кабинетах и не только.

Устройство, принцип работы и применение прецизионных кондиционеров

Особенности прецизионных кондиционеров

Все процессы, которые непосредственно связаны с точной формализацией касаемо микроклимата, могут быть реализованы исключительно посредствам климатической техники – прецизионной системы кондиционирования. Устройство предназначено для создания и поддержания заданных параметров в помещениях – температуры, относительной влажности, движение воздуха. Диапазон допустимых значений автономного кондиционера шкафного типа составляет:

Температура. В зависимости от модели вариабельность показателей может достигать до ± 0,5 °С.
Влажность. вариабельность показателей составляет + 5%
Температурный режим окружающей среды. Прецизионный кондиционер способен работать в жестких условиях +50°С – (-60 °С).

Несмотря на то что создается достаточно высокая нагрузка на устройства, диапазон показателей сохраняется. Кроме того, что эта техника отличается высокой точностью, к ней предъявляются особые требования касаемо надежности. Простоя оборудования быть не должно. Иначе вероятны катастрофические последствия, в том числе масштабные финансовые потери.

Также к кондиционерам предъявляется еще одно не менее важно требование. При выходе из строя основного блока, должен оперативно запускаться резервный. Даже если возникла непредвиденная ситуация температурный режим и относительная влажность воздуха в помещении нужных значений должны быть предоставлены системой. При проектировании помещений, к которым предъявляются повышенные требования систему кондиционирования продумывают до мелочей, оснащая дополнительными мощностями.

Преимущества использования устройств

оперативное получение заданного уровня влажности
стабильное поддержание нормативных показателей среды
обогрев помещений с повышенным уровнем комфорта, без перебоев
качественная многоступенчатая фильтрация воздуха
прецизионный кондиционер способен работать как «вытяжка», и, наоборот, быть в роли «обогревателя»
при дополнительном оснащении оборудование способно обеспечить притоком свежего воздуха

Сфера применения оборудования

Центр обработки данных – сектор IT

Это оборудования для серверной комнаты, майнинг-фермах, масштабных дата-центров.

Медицинские учреждения

Используется в тех помещениях, где требуется поддержание заданных параметров относительно влажности и температуры. Речь идет о хирургических кабинетах, отделении диагностики, ожоговые центры. Некоторые фармлаборатории.

Производство высокоточного оборудования

Авиация, космонавтика, линии по изготовлению элементов микроэлектроник

Хранилища – применение в архивных комнатах

Места культурного досуга – выставки, музеи, библиотеки. Особенно речь идет о тех местах, где хранятся редкостные или представляющие особую ценность экспонаты.

Фиксированная телефония – сюда относятся автоматические телефонные станции, аппаратные комнаты.

Биллинговые расчетные центры, телекоммуникационные здания, химические лаборатории и т.д.

Монтаж прецизионных установок необходим в производственной среде, где требуется активное отведение тепла. Эффективность работы устройства напрямую зависит от варианта его установки, а также дополнительного оснащения. Также сегодня прецизионные кондиционеры активно используют фармкомпании, в помещениях с дорогостоящими диагностическими установками.

Устройство прецизионного кондиционера

Высокая точность и бесперебойность установки и объясняет его сложную систему. Она может быть разной, в зависимости от модели агрегата. Но все же наличие двух элементов является обязательным:

Внутренний блок – здесь происходит предварительная подготовка воздуха. Он включает в себя ряд устройств: испаритель, компрессор, вентиляционные системы воздушного типа, элементы фильтрации, дроссель, регулирующая и запорная арматура, блок автоматического управления. Перечень элементов может разнится и зависеть от конкретной модели кондиционера, а также предъявляемых требований к помещению, в котором его планируют размещать.

Механизм функционирования устройства

Понижение температуры обеспечивается за счет рабочего вещества, подающееся в установки в газообразном виде. Для того чтобы разобраться как работает прецизионный кондиционер необходимо разобрать поэтапность охлаждения воздуха. Принцип работы можно расписать по этапам:

1 этап – рабочее вещество направляется в секцию для дальнейшего сжатия до нужного объема. Сжатие происходит при помощи компрессора.

2 этап – холодильный агент далее поступает в конденсатор, в котором наблюдается отведение излишек тепла. Таким образом, при отводе тепла, рабочее вещество меняет свое состояние из газообразного в жидкое.

3 этап – Далее уже жидкое рабочее вещество поступает в дроссельный узел. Именно здесь осуществляется понижение его температуры. Также наблюдается снижение давления самой жидкости, что положительно сказывается на дальнейшие ее транспортировки по системе.

4 этап – на заключительной стадии жидкое рабочее вещество направляется в испаритель, где снова приобретает газообразную форму. После этого вновь возвращается в компрессор.

Каким образом осуществляется охлаждение воздуха? Принцип работы элементарен. Воздух из помещения, забираемый вентилятором, проходит через испаритель. Там же и осуществляется снижение температуры. Далее охлажденный воздух направляется в помещении при помощи внешнего вентилятора.

Безусловно с увеличением функционала системы возникает необходимость в дополнительном оснащении устройств, например, установка нагревательных элементов, увлажнителей воздуха. Как видим, принцип работы устройства предельно прост.

Функции внутреннего блока

Перечень функций напрямую зависит от конкретной модели устройства, а точнее от его предназначения. Он может лишь только охлаждать или охлаждать и повышать влажность. Самым наилучшим вариантом считается где все 3 функции совмещены, то есть устройство в состоянии охлаждать, повышать влажность, а также подогревать воздух. Кроме этого, производители могут изготовить модель по индивидуальным требованиям, то есть дополнить агрегат такой функцией, которой нет в базовой комплектации.

Внутренние блоки различаются в зависимости от типа забора воздуха, а также подачи его внутрь здания. Например, забор воздуха может осуществляться в передней части, а обратная подача происходить в верхней части. Происходит все это через воздуховод, который располагается между потолками (основным и ложным). Кроме этого существуют и другие варианты выброса и забора воздуха в помещение:

совмещенный – забор в лицевой части, подача в верхней непосредственно сразу в помещение
забор воздушных масс происходит в верхней части, а подача с нижней. В верхней части при помощи воздуховода, который располагается между основным и ложным потолком.
забор с нижней части сзади под ложным потолком, а подача в верхней непосредственно в само помещение
забор в верхней части, а подача с нижней (под фальшпол) и т.д.

Принцип верхнего поглощения заключается в проникновении воздуха через внешние панели устройства, а для нижнего отвода по стандарту устанавливается фальшпол. Благодаря разнообразию функций прецизионные устройства стремительно набирают популярность. «Начинка» техники может быть заточена под конкретные особенности самого помещения, то есть где планируется его устанавливать.

Классификация прецизионных кондиционеров

Прецизионная установка имеет разное конструктивное исполнение. Она бывает:

Моноблочная – используется в помещениях малой площади. Имеет небольшие габариты.

Потолочная. Оснащена раздельными блоками. Данная модель является наиболее экономичной и эффективной. Забор воздушных масс происходит под потолком, а их подача в нижнюю часть помещения, непосредственно сразу к аппаратуре. Стоит отметить, что потоки воздушных масс не смешиваются. И третий вид прецизионных кондиционеров – шкафные. Устанавливаются в помещениях с большими площадями. Отличаются высоким уровнем холодопроизводительности и мощности. Имеют раздельные внутренний и внешний блок. Мощность – 100кВт. Высокоточные, выдают низкий уровень шума. Бывает одно- и двухмодульным.

В небольших помещениях контролировать параметры микроклимата достаточно при помощи потолочных кондиционеров. Их мощность варьирует 3-20кВт. Основные достоинства этих устройств: низкий уровень шума, небольшие размеры. Управление осуществляется через диспетчерские центры.

Набор функций и узлов зависит от предъявляемых к помещению требований. По типу охлаждения конденсатора различают:

В качестве теплоносителя выступают – вода, этиленгликоль. Представленные выше варианты прецизионных кондиционеров имеют свои особенности, плюсы и минусы. На все это обязательно следует обратить внимание при выборе климатической системы для отслеживания температуры и влажности в помещении.

Принцип работы прецизионного кондиционера с охладителем прямого испарения

Принцип работы данного вида устройства таков: движение воздуха в здании осуществляется через вентиляторы, интегрированные непосредственно в саму климатическую установку. Встраивают от одного до несколько вентиляторов. Воздух попадая в установку проходит многоступенчатую очистку, направляясь в испаритель. Тут воздушный потом охлаждается и осушается (понижается влажность). Далее в зависимости от комплектации устройства возможны различные виды обработки воздуха: увлажнение через увлажнитель парового типа, подогрев от калорифера. Понижение температуры воздушных масс осуществляется при помощи установки охлаждения с прямым испарением.

Нагнетатель втягивает и сжимает пар рабочего вещества, увеличивая его давление и создавая движение пара в охлаждающем контуре. После этого горячий пар направляется в конденсатор воздушного охлаждения. Здесь происходит понижение его температуры, он конденсируется и переходит в жидкое состояние. Охлаждение осуществляется при помощи наружного потока воздушных масс, образуемого вентиляторами конденсатора. Далее жидкое рабочее вещество с высоким давлением поступает обратно в климатическое устройство и транспортируется в ТРВ (терморегулирующий вентиль). Здесь осуществляется резкое падение давления. Часть рабочего вещества испаряется и приобретает парожидкостную форму на выходе из ТРВ. Далее эта смесь направляется в теплообменник испарителя где и происходит снижение температуры воздушных масс в обслуживаемом здании, переходя в парообразное состояние. Пар нагнетается двигателем и цикл вновь повторяется. Излишки тепла сбрасываются в атмосферу.

Установки с водяным типом охлаждения хладагента функционируют по аналогичному принципу. Разница лишь в том, что охлаждение рабочего вещества системы осуществляется благодаря движению воды, которая поступает через компрессор от наружного источника (драйкулера или специальной установки оборотного водоснабжения).

Принцип увлажнения в климатических установках прецизионного типа основан на работе водяного пара, создаваемого парогенератором. Вода, проходя многоступенчатую очистку, поступает в парогенератор, превращаясь в парообразное состояние. Далее получившийся водяной пар транспортируется в паровой коллектор, где и осуществляется увлажнение воздуха.

Достоинства увлажнения воздуха паром: высокая скорость и простота смешивания воздушных масс и пара, что позволяет создать высокоточный контроль за уровнем влажности. Особенно прецизионные кондиционеры с функцией пара актуальны для «чистых» помещений. Из-за высоких температур пара воздушные массы по своему составу становятся практически стерильными. В них погибают различные бактерии, споры и прочие микроорганизмы, а минеральные вещества попросту опадают в осадок.

Принцип работы прецизионного кондиционера с жидкостным воздухоохладителем

Принцип работы данного вида климатической установки таков. движение воздуха в здании осуществляется через вентиляторы, интегрированные непосредственно в саму климатическую установку. Встраивают от одного до несколько вентиляторов. Воздух попадая в установку проходит многоступенчатую очистку, направляясь в теплообменник жидкостного типа. Здесь осуществляется охлаждение и осушение поступивших воздушных масс. Далее в зависимости от комплектации устройства возможны различные виды обработки воздуха: увлажнение через увлажнитель парового типа, подогрев от калорифера.

Снижение температуры воздуха осуществляется через теплоноситель, который поступает через компрессор от драйкулера/чиллера. В качестве теплоносителя используется вода или водные составы гликоля. Контроль за уровнем охлаждения воздушного потока, а также объема отведенного тепла осуществляется при помощи изменения расхода воды или водного раствора гликоля. Также стоит отметить, что при работе чиллера в положении free-cooling заметно уменьшается расход электроэнергии.

Принцип работы прецизионного кондиционера в режиме свободного охлаждения (free cooling)

Принцип работы основан на применении низкой температуры воздушных масс с улицы для дальнейшего охлаждения воздуха в помещении. Цель – заметно уменьшить или полностью убрать расходы на электричество, благодаря применению охлаждающей способности воздушных масс с улицы в холодное время года. В теплый период времени установка функционирует благодаря системе с прямым типом испарения. Главный потребитель электричества – компрессор. Как только температура воздуха на улице падает ниже отметки 10 градусов, компрессор полностью выключается.

В этот период работает лишь насос, который подает воду или водный раствор гликоля от драйкулера к охладителю воздушных масс жидкостного типа, создавая возможность для функционирования системы в режиме free-cooling. Экономия на потребление электричеством может достигать до 45 %. Для функционирования устройства в режиме free-cooling применяются установки специальной конструкции. Они могут дополнительно оснащаться различными температурными датчиками, клапанами воздушного и жидкостного типа с управляемым приводом.

Различают два вида free-cooling:

прямой – прямое поступление воздушных масс с улицы через кондиционер в здание. Как только температура воздуха на улице снижается ниже установленной температуры воздуха в здании, срабатывает температурный датчик, который передает сигнал на частичную или полную остановку работы компрессора, а также открытие воздушного клапана с целью поступления воздуха с улицы прямо в помещение

непрямой – работает с применением составов на основе раствора гликолей. Охлаждение рабочей среды осуществляется при помощи приходящего воздушного потока из вне, нагнетаемого вентилятором драйкулера. При падении температуры воздуха на улице ниже заданного уровня охлаждение рабочей среды в драйкулере осуществляется без вентиляционных установок. Такой принцип работы климатической установки прецизионного типа дает возможность снизить расходы на потребления электричества.

Принцип работы прецизионного кондиционера с резервной системой охлаждения.

Резервная система охлаждения предполагает присутствие в самой установке комбинации охладителей воздушных масс, которые применяют разные источники холода или же прямое дублирование самих устройств. Комбинированные агрегаты включают в себя 2 жидкостных охладителя воздуха или комплект оборудования состоящий из двух охладителей, один из которых с прямым типом испарения, а другой – жидкостный. Охладитель хладонового типа служит испарителем климатической установки.

Итоги

Резюмируя все вышесказанное, хотелось бы отметить, что прецизионные кондиционеры уже давно доказали на практике свою максимально эффективную отдачу при функционировании в самых разных промышленных отраслях. Чтобы усовершенствовать объект предприятию следует обращаться за услугами к профессионалам, которые смогут правильно рассчитать и подобрать под заданные параметры необходимую климатическую установку.

Прецизионный кондиционер

В настоящее время прецизионные кондиционеры стали востребованы в помещениях, где необходимо постоянное создание и выдерживание нужного микроклимата для электронной аппаратуры, при этом с маленькой погрешностью.

Отклонение от нормативов в большинстве помещений разрешается по температуре на 1˚, а по влажности на 2% – вот что такое прецизионное кондиционирование.

Серверные залы, центры обработки данных, химические лаборатории, операционные палаты – это неполный перечень помещений, где крайне необходима установка такого оборудования.

Что такое прецизионный кондиционер

Все процессы, связанные с таким жестким регламентированием микроклимата, могут быть осуществлены только с помощью системы прецизионного кондиционирования.

Промышленный прецизионный кондиционер – это устройство, приспособленное на постоянное выдерживание в нужных параметрах влажности, температуры и движения воздушного потока.

Назначение

Кондиционер (по англ. «precision» – безошибочность, подлинность) предназначен для создания и выдерживания необходимых атмосферных условий в зданиях, к которым представлены увеличенные запросы по температурному режиму, влажности и движению воздуха.

Методы прецизионного кондиционирования предназначены в таких областях деятельности:

Справочные информационные центры (помещения для серверов, компьютеров, сервисы переработки данных);
Отрасли (космонавтика и электроника, комнаты организации производства различных сфер деятельности);
Телевидение и радио (АТС, телекоммуникационные центры);
Культура и наука (мировые библиотеки, лаборатории для исследований, музеи);
Медицина (операционные палаты, ожоговые центры, центры для диагностик);

Необходимо выделить, что прецизионное кондиционирование надежное и безотказное в работе, если стоимость отвечает предъявленным к ним требованиям.

Прецизионные системы кондиционирования воздуха условно подразделяются на несколько категорий, в зависимости от:

Числа схем работы прецизионного кондиционирования.

а) На потолках (с мощностью 4-15 кВт) размещаются в помещениях с маленькой площадью;

б) Шкафной. Применяется в больших помещениях (с мощностью до 100кВт). Наружный модуль в виде отдельного конденсатора;

в) Прецизионный кондиционер – моноблок (с мощностью около 20 кВт). В нем два испарителя и компрессор находятся в одном корпусе.

Охлаждения теплообменника.

а) Воздушное. Работает по принципу сплит-системы, состоящей из двух блоков: наружного устройства (компрессора с конденсатором в одном корпусе) и внутреннего испарителя;

б) Водяное. Сочетание модуля с холодильной установкой (чиллером), когда понижение температуры происходит из-за жидкостного охладителя;

К тому же, в зависимости от вида области выдерживания температурного диапазона и количества контуров в исходном состоянии, климатические системы отличаются по функционированию.

Принципы работы

Кондиционеры прецизионного типа поглощают прохладный воздух снаружи, затем он обрабатывается в приточной среде, после чего выходит в помещение с заданной температурой, влажностью и скоростью движения воздуха.

В результате такие прецизионные кондиционеры являются своеобразным гибридом атмосферной установки и вентиляционной системы комнаты. В зависимости от вида охлаждения и числа контуров выделяют несколько принципов работы прецизионных установок.

Устройства с воздушным блоком охлаждением обозначены более традиционной схемой охлаждающего цикла, аналогичного с работой сплит-системы. Фреон под напором уменьшается в компрессоре и переходит в конденсатор уже в жидком состоянии.

Затем он двигается через терморегулирующий вентиль в испаритель, где снова переходит в газообразное состояние и попадает опять в компрессор. В связи с этим воздух охлаждается при движении через испаритель и выходит наружу.

Этот вид работы установок почти не отличается от функционирования изделия с кулером. Только лишь охлаждение устройства получается не воздушное, а водяное.

Во внутреннем блоке размещается теплообменник, к которому снаружи для охлаждения подключен драйкулер с водяной помпой. Через испаритель передается теплый воздух и затем совершается сброс наружу благодаря встроенному вентилятору.

Если устройство с водяным охлаждением, то кондиционер, как правило, сочетается с чиллером (охлаждающей установкой)

Подача и забор воздуха

Воздушные массы, двигаясь сквозь теплообменник, в котором находится хладагент, остывают и поступают в помещение. Такие установки бывают двух типов: с нижней и верхней подачей воздуха.

Установка с поверхностной подачей.

Забор воздуха в такое устройство происходит из комнаты, из воздуховодов или через панель кондиционера. Подача воздуха совершается в свободное пространство потолка и, таким образом, идет воздухообмен, при этом данные установки имеют несложную систему и расширенный набор мощностей.

Кондиционер с нижней подачей.

Это устройство разрешает обрабатывать максимальные массы воздуха и чередовать их через пространство пола.

Уровень шума у этих кондиционеров снижается за счет компрессоров спирального типа, вентиляторов и форме лицевой поверхности испарителя.

Устройство для подачи воздуха и холодильные агрегаты находятся в разных местах кондиционера, что уменьшает уровень шума. Для движения воздушных масс используются вентиляторы с электронным и ступенчатым регулированием частоты вращения.

Тип установки

Прецизионные кондиционеры подразделяются на инверторные и периодические. Задача инверторного устройства заключается в трансформации скорости оборотов электродвигателя за счет инвертирования постоянного в переменный ток необходимой частоты.

Периодические не инверторные кондиционеры предназначены поддерживать определенные параметры воздуха путем цикличного включения компрессора. Такие установки сложнее настроить, но зато и стоят дешевле.

Инверторные кондиционеры выдерживают устойчивую температуру, влажность и скорость воздушного потока, они дольше служат, так как износ деталей меньше, чем при циклическом включении двигателя.

Область применения

Используются прецизионные кондиционеры не только в больших центрах по обработке данных. Они также распространяются на информационные технологии, всевозможные вычислительные центры, пункты операторов мобильной и спутниковой связи.

А также центры провайдеров для оказания услуг интернета, различные теле — и радиовещательные станции и другие технологические производства, чувствительные к простою оборудования.

По востребованности этой аппаратуры одними из главных потребителей являются операторы мобильной связи, которые нередко эксплуатируют два типа помещений с необходимым производственным оборудованием. Это комнаты для основного коммутационного оборудования и базовых станций.

Монтаж

После окончания подготовительных работ и транспортировки оборудования на объект, начинается установка данного системного устройства.

Установка шкафного кондиционера такого типа состоит из ряда этапов:

Осуществление строительных мероприятий по прохождению узлов перехода коммуникаций через ограждения и стены, в том числе и через крышу;
Монтаж опорных конструкций (основание для размещения внешнего оборудования);
Установка внешнего оборудования;
Монтаж внутреннего оборудования;
Проведение магистрали холодильного контура;
Монтаж электрокоммуникаций;
Пуско-наладочные работы.

Для монтажа внешнего оборудования в рабочее состояние необходимо изготовить фундамент согласно СНиП. Конденсаторы допускается устанавливать как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.

При монтаже внутреннего оборудования (испарительно-компрессорного блока), чаще всего используют опорные рамы, которые идут в комплекте с оборудованием.

Таким образом, базовое основание должно нести нагрузку от установленного оборудования, не передавая при этом вибрацию на пол. В то же время высота этой рамы должна соответствовать фальшполу в серверной комнате.

Внешнее оборудование, имеющее несколько блоков, устанавливается в одной плоскости, и по высоте регламентируется изготовителем.

После предварительной установки оборудования по заданным нормативам, его необходимо закрепить согласно «Руководству по креплению оборудования».

После запуска оборудования в эксплуатацию ему нужно делать регулярный профилактический осмотр. И лишь своевременное выполнение регламентного обслуживания прецизионных кондиционеров даст гарантию в успешной и бесперебойной работе данного оборудования.

Что такое прецизионный кондиционер?

Прецизионными кондиционерами называют климатическую технику, которая способна точно поддерживать определенный микроклимат в помещении, регулируя температуру и влажность воздуха. Свое название эта категория оборудования получила от слова «precision» – «точность». Именно его русскую транскрипцию и взяли для обозначения класса кондиционеров, работающих в заданном режиме.

Особенности функционирования

Принцип работы климатической техники этого типа достаточно прост. Воздух поступает в кондиционерлибо из комнаты, либо с улицы, охлаждается и увлажняется до заданных параметров, после чего подается обратно в помещение. Забор воздушных масс у таких устройств может быть как верхним, так и нижним.

Вся работа прецизионных кондиционеров, как и любого другого холодильного оборудования, основана на преобразовании хладагента из газа в жидкость и наоборот. Переход из одного состояния используемого вещества в другое сопровождается изменением давления. По сути, прецизионный кондиционер работает по той же схеме, что и стандартные климатические устройства: газообразный хладагент сжимается в компрессоре и поступает по специальной соединительной магистрали в конденсатор, который находится в другом блоке. В результате конденсации вещество отдает тепло и преобразуется в жидкость, которая затем попадает в испаритель, где возвращается к газообразному состоянию.

На завершающей стадии хладагент поступает в узел компрессора. Циркуляция воздушных масс осуществляется на этапе задействования испарителя, поскольку именно через него продувается и охлаждается забираемый из помещения воздух.

Сфера применения

Прецизионные кондиционеры прежде всего предназначены для помещений, в которых круглогодично необходимо с предельной точностью поддерживать определенную атмосферу. Максимально допустимое отклонение от нормы по влажностному и температурному режиму в таких комнатах составляет 2% и 1°С соответственно.

медицинские лаборатории, где поддерживать заданный микроклимат нужно для диагностического оборудования, такого как томограф;
хирургические и операционные кабинеты;
помещения, в которых находится высокотехнологичное электронное оборудование (центры обработки данных, серверные и так называемые «чистые комнаты», то есть залы с повышенными требованиями к чистоте);
учреждения культуры, архивы, музеи и картинные галереи, в которых хранятся ценные памятники искусства;
винные погреба.

Для отвода избыточного тепла от оборудования в очень больших помещениях используются шкафные кондиционеры, мощность которых может достигать 100 кВт. Такие установки состоят из одного либо нескольких блоков: внешнего и внутреннего. В качестве первого может выступать выносной конденсатор, компрессорно-конденсаторный блок или охладитель жидкости (чиллер). Во втором находятся все электрические компоненты, автоматика и составляющие холодильного контура. Подобное оборудование работает очень тихо и предельно точно.

Для небольших помещений приемлемым решением считаются потолочные сплит-системы мощностью от 3 до 20 кВт. Благодаря относительно скромным габаритам их можно установить там, где невозможно поместить кондиционер шкафного типа. Такие системы работают практически бесшумно как в естественном режиме охлаждения, так и в смешанном. Наличие автоматических защитных алгоритмов минимизирует риск поломки устройства. Управляются такие установки с контроллера – путем включения в систему диспетчеризации обслуживаемого помещения.

Типы прецизионных кондиционеров

Климатическая техника этого типа представляет собой рамную конструкцию, закрытую снаружи съемными звукоизолирующими панелями. Она монтируется либо на полу, либо на опорной раме, которая может регулироваться по высоте фальшпола.

На данный момент выпускается несколько конфигураций прецизионных кондиционеров, которые отличаются рядом параметров. По направлению воздушных потоков выделяют модели с подачей вверх и вниз. Первые могут забирать воздух снизу, спереди либо сзади, а вторые – только сверху.

Помимо этого, прецизионные кондиционеры принято делить на виды по следующим критериям:

по модификации (количеству режимов) – модели, которые только охлаждают, охлаждают и увлажняют, охлаждают и обогревают либо охлаждают, обогревают и увлажняют.

В небольших помещениях можно использовать моноблочные кондиционеры. Их мощность составляет в среднем до 20 кВт, зато у них можно варьировать направление подачи воздуха.

охлаждающий блок, в который входят решетки испарителя, конденсатор, компрессор и трубопровод;
система фильтрационных элементов, которые очищают приточный воздух;
осушающий и увлажняющий блок, куда поступает воздух после фильтрации;
турбина, с помощью которой обеспечивается требуемая скорость движения воздушных масс;
воздуховоды канального типа, которые распределяют приточный воздух по всей площади помещению, устраняя возможность образования «горячих» зон.

Плюсы и минусы прецизионных систем

Основными преимуществами техники этого типа принято считать способность создавать и поддерживать в помещении определенный микроклимат и возможность круглосуточной работы на протяжении многих лет. Именно благодаря этим параметрам прецизионные кондиционеры стали наиболее востребованными устройствами климат-контроля на многих объектах.

Из дополнительных плюсов стоит отметить способность «умной» электроники до 15 лет сохранять заданные параметры при минимальном контроле со стороны пользователя. Все, что от него требуется, – визуально проверять показания дисплея устройства.

Корректирует температурные показатели с погрешностью в полградуса.
Работает на протяжении многих лет в режиме 24/7.
Может забирать приточные воздушные массы в температурном диапазоне от -50 до 50°C.
Является полностью автоматизированным.

Основным недостатком климатической техники этого типа является дороговизна. Оборудование такой категории просто по определению не может стоить дешево. Однако там, где нужно обеспечить точные рабочие условия, без таких устройств не обойтись, поэтому цена в этом случае отходит на второй план.

Второй весомый недостаток – недостаточное количество квалифицированных работников, способных организовать правильный уход за таким оборудованием. В крупных городах поиск соответствующего специалиста не составит труда, но в глубинке не всегда возможно найти хорошего мастера. Тем не менее, основная масса покупателей такой техники сосредоточена в мегаполисах, так как их устанавливают на специфических объектах.

Особенности монтажа

Чтобы установить шкафный кондиционер прецизионного типа, необходимо провести определенные подготовительные работы. Процесс монтажа состоит из нескольких этапов:

прокладки коммуникаций через ограждения, крышу и стены здания;
монтажа опорных конструкций для внешнего оборудования;
установки внешнего блока;
монтажа внутреннего оборудования;
проведения магистрали холодильного контура;
монтажа электрокоммуникаций;
пуско-наладочных работ.

Внешнее оборудование разрешено монтировать только на фундаменте, который отвечает требованиям СНиП. Конденсаторы можно устанавливать и вертикально, и горизонтально. Внутреннее оборудование (испарительно-компрессорный блок) монтируется на опорных рамах, которые обычно имеются в комплекте кондиционера. Их высота должна соответствовать фальшполу. Задача такого базового основания – поглощать вибрацию.

Если внешнее оборудование состоит из нескольких блоков, они монтируются в одной плоскости на высоте, рекомендуемой изготовителем.

Как выбрать прецизионный кондиционер?

Для серверных, ЦОДов и прочих помещений с электронным оборудованием оптимальным вариантом является прецизионный кондиционер с функцией увлажнения и нагрева, поскольку дорогостоящая техника нуждается в поддержании относительной влажности воздуха на определенном уровне.

В базовой версии прецизионных кондиционеров обычно стоят фильтры грубой очистки класса G4. Для хирургических операционных и других «чистых» помещений желательно закладывать фильтры тонкой очистки разных классов: от F5 до F8.

При выборе прецизионной техники нельзя забывать, насколько важным является резервирование, то есть установка «запасного» кондиционера. Лучше всего сразу установить 2 полноценные системы климат-контроля, каждая из которых способна обеспечивать достаточное количество холода в любую погоду. Как правило, к подобному стопроцентному резервированию мощности кондиционирования прибегают в серверных, поскольку поломка кондиционера и перегрев электронного оборудования могут привести к потере важных данных и значительным убыткам.

Современные вычислительные центры снабжаются межрядными прецизионными климатическими системами, которые монтируются между серверными стойками. Они хороши тем, что не нуждаются в фальшполе, поскольку воздух выдувается в серверный шкаф или в коридор. Во многом именно поэтому такое оборудование используется в помещениях с невысокими потолками.

Устройство и принцип работы прецизионных кондиционеров

Такое устройство, как прецизионный кондиционер представляет собой прибор шкафного типа, предназначенный для поддержания оптимальных показателей микроклимата в помещениях. В основном установка этих кондиционеров производится в помещениях, в которых:

необходимо точно поддерживать температуры (с погрешностью до 0,5 градуса);
необходимо поддерживать влажность воздуха (с погрешностью 3%);
необходима беспрерывная работа кондиционера 24 часа в сутки;
постоянно происходит повышение температурных показателей;
находится высокотехнологичные приборы, чувствительные к малейшим изменениям климата.

Сфера применения

Прецизионные кондиционеры нужно использовать там, где важна высокая точность соблюдения параметров микроклимата и температурного режима воздуха. Также они применяются в тех помещениях, где важна высокая степень надежности при беспрерывной работе.

В большинстве случаев сферой применения прецизионных кондиционеров являются:

· Медицинские учреждения, лаборатории

· Помещения систем мобильной связи

· Культурные центры, музеи, библиотеки

· Станции АТС, помещения для диагностики, лаборатории

Виды и типы прецизионных кондиционеров

Прецизионное климатическое оборудование выпускается в нескольких видах исполнения:

· Моноблочные

· Шкафные (с раздельным внутренним и внешним блоком)

· Потолочные с раздельными блоками

Моноблочные прецизионные кондиционеры применяются в небольших помещениях благодаря компактным размерам.

Шкафные кондиционеры имеют хорошую холодопроизводительность и высокую мощность. Применяются в больших помещениях.

Потолочные прецизионные кондиционеры осуществляют забор воздуха под потолком и подают воздух в нижнюю часть помещения, напрямую к оборудованию. Потоки воздуха не перемешиваются. Они считаются наиболее эффективными и экономичными.

Комплектация каждого отдельного кондиционера зависит от требований, которые предъявляются к помещениям. В различных приборах используются следующие типы охлаждения конденсатора:

♦ Водяные

♦ Фреоновые (с воздушным охлаждением конденсатора)

♦ Смешанные

С водяным охлаждением

Прецизионные кондиционеры, в которых для охлаждения применяется вода, не оснащены тепловым насосом. Нагрев помещений осуществляется благодаря интегрированным в эти модели электрическим нагревателям.

Этот вид прецизионных кондиционеров обладает самой простой конструкцией (представляет из себя моноблок) и имеет более низкую цену. К тому же, его монтаж не доставит неудобств – его возможно осуществить в любой части помещения, куда можно подвести воду. В качестве основного достоинства прецизионных кондиционеров с водяным охлаждением можно назвать независимость его работы от погодных условий снаружи здания.

Прецизионные кондиционеры можно разделить относительно режимов работы:

⇒ Охлаждение + обогрев + увлажнение

Принцип работы прецизионных кондиционеров

Принцип работы прецизионных кондиционеров зависит от их устройства. Ниже рассмотрим наиболее распространенный тип:

Фреоновый прецизионный кондиционер с воздушным охлаждением.

Принцип его работы мало чем отличается от работы обычной сплит-системы.

При изменении показателей воздуха контроллер запускает компрессор, в котором происходит сжатие газообразного хладагента. Сжатый фреон поступает по специальным соединительным трассам в конденсаторный блок.

В конденсаторном блоке сжатый хладагент под воздействием давления и охлаждения вентиляторами переходит в жидкое состояние.

Проходя через дросселирующее устройство давление газа резко падает

Забирая тепло из воздуха и отдавая теплообменнику холод из уличного воздуха, в испарителе вещество из жидкого состояния переходит в пар.

Далее холодный теплообменник обдувается вентилятором и на выходе воздушный поток охлаждается.

В некоторых прецизионных установках присутствует система FreeCooling. Это система энергосбережения, которая охлаждает воздух, используя низкую температуру воздуха снаружи помещения. Благодаря этой системе увеличивается срок эксплуатации установки и снижается потребление электроэнергии прецизионным кондиционером.

Преимущества и недостатки

Прецизионные кондиционеры обладают рядом преимуществ:

► Способность корректировать температуру с крайне малой погрешностью 0,1°C;

► Беспрерывная работа в течение многих лет (15-20 лет);

► Полная автоматизация процесса кондиционирования и удаленный контроль над заданными параметрами;

► Высокая экономичность и энергоэффективность;

► Способность забирать наружный воздух в диапазоне температур от -50°C до +50 °C;

► Прецизионные кондиционеры одновременно с охлаждением воздуха осуществляют его фильтрацию.

► Абсолютная совместимость с системами диспетчеризации, что позволяет централизовать управление.

К минусам можно отнести только высокую цену оборудования, регулярное сервисное обслуживание, монтаж должен производиться исключительно профессионалами.

Техническое обслуживание прецизионных кондиционеров

Для того чтобы прецизионный кондиционер прослужил достаточно долгое время необходимо периодически производить профилактические осмотры и техническое обслуживание данного устройства не реже чем раз в полгода, а лучше чаще, раз в 3 месяца.

Это позволит избежать крупных поломок и последующего ремонта, так как выход из строя этого дорогостоящего устройства крайне нежелателен. Для проведения этих операций необходимо обладать высоким уровнем квалификации и опытом по наладке данного оборудования.

Обслуживание этого типа оборудования стандартизировано и подразумевает под собой определенные меры.

Обычно сервисное обслуживание включает диагностику на неисправности и чистку/замену каких-либо элементов системы, если это необходимо.

Диагностика прецизионного кондиционера включает в себя:

проверку состояния межблочной трассы и электрических коммуникаций;
тестирование режимов работы;
замеры тока компрессора, количества хладагента в системе и параметров воздуха на выходе.

Необходимо так же осуществлять профилактические осмотры:

проверку состояния и, если это необходимо, чистку теплообменников, вентиляторов, фильтров и наружной части устройства;
замену фильтров.

Даже мелкую неисправность прецизионных кондиционеров необходимо диагностировать и устранить вовремя, потому что ремонт такого оборудования будет стоить существенно дороже, чем его регулярные осмотры.

Компания «ЕвроКлимат» осуществляет продажу, монтаж и сервисное обслуживание прецизионных кондиционеров в Санкт-Петербурге и Ленинградской области.