Co je to přesná klimatizace: klasifikace zařízení a principy fungování jednotek

Myslíte si, že v serverových a datových centrech, ale i jiných místnostech, kde je soustředěno velké množství počítačů a dalších zařízení, která intenzivně generují teplo, lze použít běžné domácí klimatizace pro udržení konstantní teploty a vlhkosti?

V místnostech tohoto typu musí být teplota, vlhkost a mnoho dalších parametrů udržováno ve velmi úzkém rozmezí a konvenční klimatizační systémy, ani ty nejvýkonnější, si s tímto úkolem nemohou poradit. Proto je používání přesných klimatizací stále aktuálnější.

Jaké charakteristické rysy má přesná klimatizace, co to je obecně, jak funguje a jaké typy těchto zařízení existují, bude diskutováno v článku.

Vlastnosti přesných klimatizací

Přesná klimatizace nebo autonomní klimatizace skříňového typu je zařízení, jehož použití umožňuje udržovat v místnosti řadu parametrů: teplotu, relativní vlhkost a pohyblivost vzduchu v úzkém rozmezí.

A to:

• rozsah přípustné teplotní variability: ±1 °C. A určité modely přesných klimatizací umožňují dále zúžit variabilitu hodnoty až do ± 0,5 °C);
• rozsah variability hodnoty vlhkosti + 5 %;
• Provoz přesné klimatizace je přípustný při okolní teplotě v rozmezí +50 °C až -60 °C.

V tomto případě uvolněný tepelný tok překračuje hodnoty typické pro hlavní místnost 5–10krát. V souladu s tím se vytváří velmi vysoká zátěž klimatizace.

Ale přesto je rozsah hodnot zachován. Kromě toho, že se tento typ klimatizačních systémů vyznačuje zvýšenou přesností, je na zařízení kladena také řada požadavků týkajících se spolehlivosti.

I minuta bez klimatizace může způsobit katastrofální následky. A tím pádem i materiální ztráty.

Přesné klimatizace poskytují stabilní vlhkost a teplotu (a v úzkém rozmezí), a to i přes neustálé uvolňování velkého množství tepla zařízeními pracujícími 24 hodin denně

Ano, je tu ještě jeden požadavek, který nelze ignorovat – přesné klimatizace musí umět rychle spustit záložní jednotku v případě poruchy té hlavní.

To znamená, že i v případě situace vyšší moci budou zajištěny konstantní teplotní a vlhkostní podmínky. A projekt klimatizace serverovny je obvykle vypracován s ohledem na dodatečné kapacity.

Výhody používání zařízení

Použití přesných systémů na různých technologických zařízeních je vysvětlováno potřebou kompenzovat značné měrné přebytky tepla, které se uvolňují z technologických zařízení citlivých i na ty nejnevýznamnější změny teplot a vlhkostní podmínky.

To znamená, že čím větší je odchylka pokojové teploty od optimálních hodnot, tím více se snižuje životnost drahého zařízení.

Navzdory skutečnosti, že přesné klimatizace se vyznačují zvýšenou spolehlivostí, používá se několik zařízení k zajištění konstantního prostředí - tím se eliminuje riziko poškození celého systému

Neschopnost opravit poruchu systému klimatizace v krátké době může způsobit poruchu zařízení, které generuje značné tepelné zisky.

Například při přehřátí technologického zařízení v místnosti telefonní ústředny a také při nepřípustné odchylce od optimální hodnoty relativní vlhkosti je pravděpodobnost poruchy zařízení poměrně vysoká.

Přesné klimatizace účinně kompenzují výrazné měrné přebytky tepla a umožňují udržovat potřebné parametry teploty a vlhkosti v místnosti.

Rozsah použití zařízení

Použití těchto zařízení pro zajištění bezproblémového a bezporuchového provozu procesních zařízení se stává aktuálním v následujících oblastech:

1. Pevná telefonie - stanice pobočkové ústředny, stejně jako vybavení místností.
2. Mobilní telefonie – telekomunikační uzly, tedy přepínače a brány.
3. Základnové a vzdálené stanice umístěné v budovách nebo kontejnerech.
4. Fakturační střediska.
5. IT sektor – serverové a hardwarové místnosti, dále počítačové místnosti a datová centra.

V poslední době přesné klimatizace využívají i farmaceutické společnosti v oblastech, kde jsou instalována drahá diagnostická zařízení. A také v moderních laboratořích zasvěcených provádění výzkumu s činidly, která jsou obzvláště citlivá na podmínky prostředí. Nebo - s koloniemi mikroorganismů.

Vysoce přesná, čistá výroba – odvětví pokrývá mikroelektroniku, farmacii a letectví a není kompletní bez přesných klimatizací.

Rozmanitost modelů přesných klimatizací vám umožňuje vybrat si nejlepší možnost - v závislosti na požadavcích CH 512-78 a účelu místnosti, ve které budou udržovány klimatické podmínky

Ale to není vše - v některých muzeích, knihovnách a dalších místech kulturního vyžití, kde jsou uloženy zvláště cenné exponáty, se používají také přesné klimatizace.

Je jasné, že se tam používá více rozpočtových modelů, protože není třeba přísně dodržovat teplotní a vlhkostní podmínky, ale přesto.

Přesné klimatizační zařízení

Přesnost a spolehlivost jednotky vysvětluje její složitou konstrukci. Navíc se může lišit v závislosti na modelu.

Je vyžadováno následující:

1. Vnitřní jednotka je obvykle skříňového typu.
2. Venkovní nebo venkovní jednotka.

V první se provádí předběžná příprava vzduchu bezprostředně před jeho dodáním do místnosti.

Druhý může obsahovat: vzduchový kondenzátor nebo kapalinový chladič, pokud klimatizace pracuje se studenou vodou z chladiče nebo pro kapalinový kondenzátor umístěný ve vnitřní jednotce.

Návrh přesné klimatizace a schematické znázornění jejího funkčního mechanismu. Bez ohledu na složitost modelu k tomuto mechanismu dochází

Výše uvedený diagram je velmi zjednodušený. Ukazuje princip fungování obecně.

Vezměte prosím na vědomí, že kromě všech uvedených dílů obsahuje vnitřní jednotka přesné klimatizace následující zařízení:

• kompresor;
• výparník;
• škrticí klapka;
• filtrační komponenty;
• přídavná zařízení, která využívají elektřinu k vytápění;
• zvlhčovače, pokud je to nutné;
• vzduchové ventilátory;
• ventily – uzavírací i regulační ventily.

Přítomnost všech ostatních prvků je dána konkrétním modelem a požadavky na něj a místností, ve které bude zařízení fungovat. Jinými slovy, jsou variabilní složkou.

Mechanismus činnosti zařízení

Základní princip činnosti tohoto zařízení lze vysvětlit následovně: nejprve se v kompresoru stlačí plynné chladivo. Chladivo pak proudí do kondenzátoru. Tam dochází ke kondenzaci, což je proces, který umožňuje odebírat teplo z chladiva.

Další fází je průchod chladiva, které je v kapalném agregovaném stavu, přes škrticí zařízení. To vede ke snížení teploty a tlaku kapalného chladiva.

A již v tomto stavu se chladivo dostává do výparníku. Tam se mění na plyn a vrací se do kompresoru.

Jde tedy o vzduch vháněný přes výparník, který je odebírán z místnosti, kde je potřeba udržovat teplotu a vlhkost v úzkém rozmezí hodnot.

Diagram ukazuje proudění horkého a studeného vzduchu neustále procházející přesným klimatizačním zařízením. Výše uvedené schéma platí pro všechny modely

Při průchodu výparníkem se vzduch ochlazuje a v této podobě opět vstupuje do místnosti. Provozní schéma přesné klimatizace je znázorněno v ilustrativní podobě výše.

Funkce vnitřní jednotky

Jsou určeny účelem konkrétního modelu. Je logické předpokládat, že počet funkcí určuje rozsah možného použití jednotky:

• pouze chlazení;
• chlazení a elektrické vytápění s možností regulace teplotních podmínek;
• ochlazování a zvyšování vlhkosti.

Nejdokonalejší možností je kombinace funkcí chlazení, zvyšování vlhkosti a elektrického ohřevu.

Stává se také, že určitý model je vyroben továrnou podle individuální objednávky a jsou do něj zabudovány funkce, které nejsou poskytovány v původní konfiguraci.

Neustálý odvod horkého vzduchu a nepřetržitý přívod studeného vzduchu – tak je charakterizován provoz přesné klimatizace. Zároveň existuje spousta možností pro zásobování vzduchovými hmotami

Vnitřní jednotky se mohou lišit v typech nasávání a přívodu vzduchu do místnosti. Například sběr může probíhat v přední části a posuv v horní části. Provádí se vzduchovým potrubím umístěným mezi falešným a hlavním stropem.

Existují další možnosti:

1. Sání probíhající v přední části je kombinované s přívodem v horní části přímo do místnosti.
2. V horní části se sání provádí vzduchovým potrubím umístěným mezi stropy (falešné a hlavní). Krmení se tedy odehrává zdola.
3. Sání probíhá v horní části přímo z místnosti a přívod pod falešnou podlahou je prováděn ze spodní části.
4. Sání zezadu a pod falešnou podlahou probíhá ze spodní části a přívod se provádí v horní části vzduchovým potrubím umístěným mezi stropy - falešným a hlavním.

Stává se také, že plot se provádí pod falešným stropem zespodu a zezadu. Přívod probíhá přímo do místnosti, nahoře.

Složitost přesné klimatizace se vysvětluje přesností a důležitostí funkcí, které plní. Všechny tyto funkce jsou jasně vidět na níže uvedeném diagramu.

Tato variabilita funkcí vysvětluje široké možnosti přesných klimatizací.

Strukturu a mechanismus vybraného modelu lze individuálně „ušít na míru“ vlastnostem místnosti, ve které se plánuje použití.

Klasifikace přesných klimatizací

V závislosti na konstrukci vnitřních jednotek jsou přesné klimatizace klasifikovány do následujících typů:

• strop;
• Přesné skříňové klimatizace;
• interrow.

Podle způsobu chlazení mohou být kondenzátory vzduchové nebo kapalné. Na základě klasifikace se jako chladicí kapalina používá voda nebo etylenglykol.

Každá z výše uvedených kategorií má své vlastní vlastnosti, výhody a nevýhody, které je třeba vzít v úvahu při výběru systému pro řízení teplotních a vlhkostních podmínek v místnosti.

Freonové přesné klimatizace

Pro telekomunikační zařízení jsou k dispozici freonové monobloky a přesné klimatizační systémy.

Pro větší stacionární zařízení se používají skříňové vnitřní jednotky a řadové klimatizace.

Klasickým a nejekonomičtějším řešením pro serverovny z hlediska investičních nákladů jsou skříňové klimatizace vybavené přímým varným výparníkem, známé také jako freonové klimatizace.

Takto vypadají freonové přesné klimatizace v průřezu. Diagram ukazuje stejné zařízení, pouze z různých stran

Jsou možné různé možnosti jejich provedení: s externím vzduchem chlazeným kondenzátorem, s vestavěným kapalinou chlazeným kondenzátorem a také vybavené suchou chladicí věží.

Podobné typy kondenzátorů mají i meziřadé klimatizace s přímým odpařováním (kategorie kódovaná jako DX).

Přesná kapalinová zařízení

Přesné skříňové klimatizace vybavené kapalinovým výměníkem tepla se používají v chladicím okruhu jako uzávěry.

Provozní spolehlivost a teplotní podmínky chlazení jsou v tomto případě určeny přijatým principem diagramu zásobování chladem objektu - diagram zahrnuje přítomnost chladiče a čerpací skupiny.

Počáteční kapitálové náklady převyšují o 30-40 % náklady spojené s freonovými klimatizačními jednotkami. Je třeba poznamenat, že optimalizace schématu dodávky chlazení umožňuje snížit provozní náklady.

Precizní klimatizace s volným chlazením

Funkční mechanismus tohoto typu klimatizace je založen na využití snížených venkovních teplot.

Volné chlazení (anglicky - free cooling) je snadno a jednoduše implementováno ve freonové přesné klimatizaci skříňového typu s kondenzátorem (kapalinou) a suchou chladicí věží.

Přesná klimatizace vybavená volným chlazením - schéma zařízení se 2 okruhy (červená označuje kapalinový výměník, modrá - s obsahem etylenglykolu)

Budete potřebovat 2. výměník tepla (kapalina) a etylenglykol, který naplní okruh suché chladicí věže. Při poklesu okolní teploty na vypočítanou úroveň dojde vlivem provozu 2. okruhu - výměníku a chladicí věže k chlazení.

I přes zvýšení počátečních investic na nákup dalšího zařízení bude doba návratnosti těchto jednotek kratší než 2 roky a přesnější výpočet lze provést na základě znalosti velikosti místních tarifů.

Vlastnosti rezervačních systémů

Pro umožnění redundantních funkcí chlazení jsou přesné klimatizace vybaveny dalšími výměníky tepla – kapalinou a freonem.

Základním principem fungování tohoto systému není pouze banální zdvojení chladicích soustav, ale použití chladicích soustav s provozními principy navzájem odlišnými.

Redundantní systém umožňuje výrazně zlepšit funkční vlastnosti klimatizačního systému, což znamená, že jej lze instalovat téměř v každé místnosti

Jinými slovy, jednotky vybavené různými zdroji chlazení jsou spojeny v jednom zařízení.

Potřeba redundance a její stupeň jsou stanoveny regulačními požadavky v souladu s třídou odolnosti objektu proti poruchám – stanovenou TIER.

Závěry a užitečné video k tématu

Video ukazuje proces mistra při údržbě přesné klimatizace s podrobnou analýzou všech provozních funkcí tohoto zařízení a také požadavků na jeho péči:

Přesná klimatizace umožňuje udržovat pokojovou teplotu a vlhkost v úzkém rozmezí hodnot. Tato funkce je důležitá v místnostech, kde se nachází a funguje zařízení, které je citlivé na sebemenší změny klimatických podmínek. To je důvod, proč se polohové klimatizace používají v serverovnách, datových centrech a high-tech laboratořích.

Máte zkušenosti s prací s tímto zařízením nebo máte dotazy týkající se instalace, výběru nebo montáže přesných klimatizací? Existují nějaké problémy s fungováním přesných klimatizací, stížnosti na výrobce nebo servisní společnosti? V tomto případě se určitě podělte o svůj komentář níže – můžete si být jisti, že váš názor nebude ignorován.