Прецизионные кондиционеры

Прецизионные кондиционеры предназначены для круглосуточного и круглогодичного поддержания необходимых параметров воздушной среды (температуры, влажности, подвижности) . Такая необходимость существует в помещениях, оборудованных сложным электронным и высокотехнологичным оборудованием.

Прецизионные кондиционеры обладают большими возможностями по сравнению с обычными кондиционерами. Они способны контролировать и управлять температурой воздуха с точностью 1 гр.С, влажностью - до 2%. Их отличает высокая степень надежности при непрерывной эксплуатации, возможность работать в широком диапазоне температур наружного воздуха, полная совместимость с системами диспетчерского контроля и системами управления микроклиматом здания.

Прецизионное климатическое оборудование для телекоммуникаций

За последние годы сравнительному анализу прецизионных и комфортных серий климатического оборудования было уделено много внимания в различных изданиях. В большинстве из них справедливо отмечалось, что главной задачей прецизионных кондиционеров является высокоточное поддержание заданных реализуемой технологией параметров микроклимата (температура, относительная влажность, чистота воздуха). Они отличаются высокой надежностью работы при непрерывной эксплуатации; повышенным расчетным сроком службы (не менее 10 лет); возможностью работы в широком диапазоне температур наружного воздуха, с использованием холода окружающей среды; совместимостью с системами диспетчерского контроля, а также они могут интегрироваться в системы интеллектуального управления инженерным оборудованием здания (ВMS) и многими другими особенностями.

Область применения прецизионных кондиционеров

Отличительные характеристики прецизионных кондиционеров

Главное же отличие заключается в организации воздухообработки внутри кондиционера. Холодопроизводительность кондиционера определяется двумя величинами: количеством обрабатываемого воздуха и перепадом температуры на кондиционере. При одинаковой холодопроизводительности комфортный кондиционер обрабатывает малые количества воздуха при большом перепаде температур. Прецизионный кондиционер, наоборот, перерабатывает большие объемы воздуха при малом перепаде температур. Этот принцип организации теплосъема полностью отвечает задачам, стоящим перед двумя классами климатической техники. Действующие нормы на параметры микроклимата жилых и производственных помещений, помимо температуры и относительной влажности воздуха, накладывают ограничение и на скорость его движения.

Данные кондиционеры предназначены для обеспечения заданных параметров воздуха в технологических помещениях, которые характеризуются повышенными значениями удельных тепловых нагрузок. Еще два-три года назад удельная тепловая нагрузка в типичном центре обработки данных не превышала 500-800 Вт/м2. Сегодня она достигает 1200-1500 Вт/м2. Суммарные же тепловыделения крупных центров обработки данных могут достигать 2-2,5 МВт. Возросли и тепловые нагрузки единичных серверных стоек с 2-3 до 6-10 кВт и более. Все это требует обработки больших объемов воздуха, увеличенных скоростей его перемещения в подконтрольном пространстве. В противном случае нельзя обеспечить эффективный теплоотвод и равномерность температурного поля по объему помещения, то есть исключить потенциальную опасность образования зон локального перегрева можно только при использовании прецизионных кондиционеров, обрабатывающих повышенные количества воздуха. Необходимость использования прецизионных кондиционеров для данного типа помещений определяется и малыми перепадами температур воздуха на кондиционере, что исключает процесс конденсации влаги на его испарителе, тем самым предотвращая процесс осушки воздуха в обслуживаемом помещении.

Потребители

Области применения прецизионных кондиционеров не ограничиваются крупными центрами обработки данных. Они распространяются на все ИТ-технологии - различные вычислительные центры, объекты операторов фиксированной, мобильной и спутниковой связи, центры провайдеров услуг Интернета, центры хостинга, различные теле- и радиопередающие станции и любые технологии, критичные к простою оборудования. По масштабам востребованности данного вида техники одними из основных потребителей являются операторы мобильной связи, которые часто эксплуатируют два типа помещений с основным технологическим оборудованием. Рассмотрим различные варианты выбора прецизионных кондиционеров в зависимости от характера обслуживаемого помещения на примере операторов сотовой связи. Это помещения для центрального коммутационного оборудования (ЦКО) и базовых станций. Требования к параметрам микроклимата, условия эксплуатации, конструкция этих помещений существенно отличаются. Соответственно и используемая климатическая техника имеет ряд отличий.

Помещения центральных коммутаторов, как правило, располагаются в капитальных зданиях на хорошо охраняемой территории. Тепловая нагрузка данных помещений находится на уровне 15-25 кВт и редко доходит до значения более 40 кВт. Оборудование, размещаемое в этих помещениях, очень критично к колебаниям температуры, относительной влажности и выдвигает повышенные требования к чистоте воздуха. Помещения базовых станций - это чаще всего расположенные в труднодоступных местах теплоизолированные металлические контейнеры или специальные выгородки в чердачной части жилых и иных зданий, расположенных непосредственно в городской черте. Для помещений этого типа на первый план выходят вопросы вандалозащищенности пользуемого оборудования. Тепловая нагрузка помещений этого типа превышает значение 6-8 кВт. Чаще всего она соответствует 3-4 кВт.

Шкафные кондиционеры в помещениях для центрального коммутационного оборудования

Для использования в помещениях центральных коммутаторов предназначены шкафные кондиционеры, Эти модели кондиционеров могут оснащаться воздушными выносными конденсаторами ) или встроенными конденсаторами жидкостного охлаждения. Также эти шкафные кондиционеры могут иметь дополнительные теплообменники блоков свободного охлаждения, обеспечивающие их работоспособность на холод при низкой температуре окружающей среды. В ряде случаев оптимальным является использование шкафных кондиционеров фанкойлового типа (кондиционер-доводчик), работающих на охлажденной воде от водоохлаждающей машины (чиллера) или иного внешнего источника холодной жидкости. Все шкафные кондиционеры должны иметь сверхкомпактный внутренний блок, высокие значения коэффициента использования энергии, низкую звуковую мощность, простую и гибкую систему управления, легко интегрирующуюся в общую систему диспетчеризации здания. Кроме того, кондиционеры этого типа обеспечивают нижнюю, верхнюю или фронтальную (вытеснительный метод охлаждения) раздачу воздуха. При необходимости они должны осуществлять функции подмеса свежего воздуха и естественного охлаждения и работать на сеть воздуховодов. В качестве дополнительной возможности эти кондиционеры могут иметь встроенные теплообменники горячей воды или пара, работать от двух источников холода и т.д.

В период с 2001г. по 2004г.  объем продаж кондиционеров прямого расширения (DX) увеличился с 62% до 67%, и одновременно с этим снизился с 30% до 24% объем продаж кондиционеров работающих на охлажденной воде (CW), объем продаж же кондиционеров DF-моделей с функцией свободного охлаждения с 8% поднялся до 9%. Такая ситуация на европейском рынке сложилась из-за уменьшения количества больших проектов, для которых в основном поставлялись системы на охлажденной воде. В связи с повышением стоимости энергоносителей медленно, но верно выросли продажи систем кондиционирования с двойным источником холодоснабжения и систем, оборудованных функцией свободного охлаждения (DF). Несмотря на увеличение первоначальных затрат на эти системы в процессе эксплуатации, они экономят значительное количество энергии и уже через несколько лет суммарные затраты на систему кондиционирования этого типа станут существенно ниже, чем на системы только с прямым расширением.

На протяжении последних лет перед проектировщиком и заказчиком проекта всегда стоял вопрос выбора типа воздухораздачи от кондиционера. Что лучше выбрать: нижний выдув воздуха, верхний выдув воздуха, верхний выдув через систему воздуховодов и т.д.? За последние два года появился еще один способ воздухораспределения - "ди-плейсмент" (deplacement), или вытеснительный метод. Раньше при наличии фальшпола и при направлении движения вентиляционного воздуха снизу вверх чаще всего выбирался кондиционер с нижним выдувом воздуха. При наличии фальшпола и движении вентиляционного воздуха поперек электронной стойки также использовались кондиционеры с нижним выдувом воздуха при одновременной организации "горячих" и "холодных" коридоров. В случае невозможности возведения фальшполов (из-за недостаточной высоты помещения или удорожания проекта) , использовался верхний выдув воздуха через пленум или через сеть воздуховодов. В последнее время все чаще используется вытеснительный метод раздачи воздуха. Он позволяет отказаться от возведения фальшпола, а при размещении сбросных отверстий кондиционеров в холодных коридорах, и соответствующих всасывающих зондов в горячих, практически не уступает нижней раздаче воздуха при существенном уменьшении стоимости проекта.

С 2001 по 2004 г. резко меняются объемы продаж кондиционеров с нижним и верхним выдувом, а также вытеснительной раздачей воздуха. За период 2001-2004 гг. потребность в моделях кондиционеров с нижним выдувом, работающих на охлажденной воде, а также, в моделях прямого расширения на европейском рынке снизилась с 75% до 60% , в то время как объем продаж моделей с верхним выдувом вырос с 25% до 32%. За последние два года наблюдается и резкий рост объемов продаж моделей кондиционеров с вытеснительной раздачей воздуха (с 2% до 8%). Такая тенденция связана с уменьшением количества больших проектов, где удельные затраты на организацию воздухообмена были не велики и где чаще всего использовались системы с нижним выдувом. Показатели холодопроизводительности единичных модулей выпускаемых кондиционеров находятся в широком диапазоне (обычно от 4 до 140 кВт). В зависимости от этого условно различают три вида машин: малые - от 4 до 25 кВт, средние - от 25 до 40 кВт и большие - от 40 до 140 кВт. Однако не все модели одинаково востребованы. На рис. 3 представлен уровень спроса на прецизионные кондиционеры в зависимости от холодопроизводительности.

Как видно из представленных данных, наибольшее распространение имеют малые и средние машины. На малых машинах очень удобно организовывать резервирование по принципу (n+1), a средние машины соответствуют тепловым нагрузкам типичных помещений центральных коммутаторов. Причем эта тенденция наблюдается как для машин прямого расширения, так и для машин, работающих на охлажденной воде. Следует отметить, что в последнее время появились модели шкафных кондиционеров с модернизированной функцией свободного охлаждения. Если в предыдущих версиях доступными были режимы либо машинного варианта охлаждения, либо свободного охлаждения, то в кондиционерах с модернизированной системой свободного охлаждения доступен и третий -промежуточный - вариант, когда совместно работают один из холодильных контуров и блок свободного охлаждения. Использование смешанного режима охлаждения при частичных нагрузках позволяет раньше включать в работу режим свободного охлаждения, что в еще большей степени способствует экономии электроэнергии.

Системы кондиционирования на базовых станциях

Принципы организации систем кондиционирования воздуха, предназначенных для базовых станций (БС), существенно отличаются от центральных коммутаторов. В самом начале развития мобильной связи практически все операторы для организации систем кондиционирования воздуха на БС использовали простейшие комфортные сплит-системы. Для обеспечения резервирования климатического оборудования на БС устанавливали по два комфортных кондиционера и дополнительный блок согласования, обеспечивающий попеременность их работы. В процессе эксплуатации такой способ резервирования выявил отрицательные и положительные моменты.

Положительный момент заключается в том. что кондиционеры, настраиваемые на разные температуры воздуха, могли работать совместно. Так, первый кондиционер настраивается на 22 °С, а второй на 25 °С. При малых тепловых нагрузках работает один кондиционер. При увеличении тепловой нагрузки (например, летом при экстремальных температурах окружающей среды), когда температура внутри контейнера поднимается выше 25 °С, в работу вступает второй (резервный) кондиционер. Каскадное включение кондиционеров является положительным моментом в данной схеме. Но у этого аппаратного оформления и схемы кондиционирования есть существенный недостаток: они не дают резервирования, которое является одним из главных аспектов при организации системы кондиционирования подобных объектов. На всех БС в качестве резервного источника электропитания используются аккумуляторные батареи постоянного тока. При пропадании основного электропитания базовое технологическое оборудование переходит на питание от резервного источника. Комфортный кондиционер этого делать не умеет. Поэтому оба кондиционера останавливаются, и БС остается без климатической техники. Комфортные кондиционеры не работают от постоянного тока 24 или 48 В. В случае такого решения резерв полностью отсутствует при любом количестве комфортных кондиционеров, размещенных на БС.

Есть еще два существенных недостатка использования комфортных кондиционеров на БС. На осушение воздуха внутри контейнера расходуется до 30% паспортной холодопроизводительности комфортной сплит-системы. При работе кондиционеров этого типа и отсутствии влаговыделений (в контейнере нет источников влаговыделений), относительная влажность воздуха может опуститься до уровня 10-15%. Комфортные сплит-системы практически не защищены от хищения наружных блоков и несанкционированного доступа вандалов. Данная проблема незащищенности наружных блоков для контейнеров, расположенных на неохраняемых площадках, является, пожалуй, первоочередной. В результате почти все крупные операторы мобильной связи в настоящее время переходят на вандалозащищенные моноблочные кондиционеры промышленных серий. Эти кондиционеры оборудованы блоками аварийного и свободного охлаждения, практически не снижают относительную влажность воздуха в подконтрольном пространстве, полностью вандалозащищены и имеют возможность работы от 220 В переменного тока и 24 или 48 В постоянного тока.

В отличие от бытового в конструкции прецизионного кондиционера присутствуют два дополнительных блока - аварийного и свободного охлаждения. Встроенная модулируемая заслонка позволяет осуществлять охлаждение помещения непосредственно наружным воздухом без использования компрессора. Забираемый нагретый воздух автоматически выбрасывается через блок наружу без дополнительных жалюзи. Параметры запуска режима регулируются в процессе настройки кондиционера. Соответствующий датчик температуры установлен в секции забора воздуха и позволяет предотвратить подачу слишком холодного воздуха (параметр регулируется).

Основной принцип работы встроенной системы аварийного охлаждения состоит в том, что некоторые элементы системы (вентиляторы испарителя, система управления и привод заслонки свободного охлаждения) всегда получают электропитание 48 В (24 В) постоянного тока, используемое электронным телекоммуникационным оборудованием (через выпрямитель или от батарей аварийного питания). Остальные элементы питаются от сети переменного тока. Таким образом, при отключении сетевого питания система продолжает работать в режиме аварийного охлаждения, получая питание от аккумуляторных батарей (компрессор и вентилятор конденсатора отключаются). Кондиционер продолжает вентилировать помещение, предотвращая возникновение областей перегрева, и активизирует встроенный режим свободного охлаждения при достижении предельного значения аварийной температуры в помещении (контрольные значения автоматически оптимизируются для аварийного случая).

Наличие блоков аварийного и свободного охлаждения - это не главное отличие. Мобильный бытовой кондиционер для охлаждения конденсатора забирает воздух из подконтрольного пространства и сбрасывает его в окружающую среду, при этом используется воздух, на охлаждение которого уже затрачено определенное количество электроэнергии. Кроме того, за счет разряжения происходит неконтролируемый процесс натекания теплого и загрязненного воздуха из окружающей среды, что увеличивает тепловую нагрузку на кондиционер (уменьшает его полезную холодопроизводительность) и приводит к быстрому неконтролируемому загрязнению внутреннего пространства контейнера и поверхностей электронного оборудования.

Рассмотренные особенности как моноблочных, так и шкафных кондиционеров предопределило все большую их востребованность у различных потребителей, в том числе и у операторов мобильной связи.

Вопросы сертификации

Как определить, к какому классу относится то или иное климатическое оборудование, представленное на отечественном рынке? Вопросы сертификации оборудования для кондиционирования воздуха находятся в ведении международной европейской некоммерческой организации Eurovent/Cecomaf, объединяющей сегодня 15 ассоциаций из 11 стран, которые представляют более 1000 компаний. Свыше 100 производителей принимают участие в 13 программах сертификации, охватывающих практически все оборудование, используемое при воздушном кондиционировании и охлаждении. Две программы сертификации непосредственно предназначены для сертификации кондиционерного оборудования: комфортной серии оборудования (группа АС) и прецизионного оборудования (группа СС). В последнее время для придания определенного "веса" отдельным видам климатического оборудования появились термины "полупромышленное оборудование"; "промышленное оборудование", в основном это относится к комфортному оборудованию холодопроизводительностью более 12-15 кВт. В общепринятой европейской классификации таких понятий нет. Оборудование, предназначенное для создания заданных параметров микроклимата исходя из санитарно-гигиенических норм, будь то частная квартира, гостиница, зрительный зал, офисное помещение, независимо от холодопроизводительности относится к группе АС (комфортная серия), а оборудование, предназначенное для создания микроклиматических условий, определяемых требованиями реализуемой технологии, относится к группе СС (прецизионное оборудование). Обе эти группы устройств имеют совершенно различные программы испытаний, как по внешним, так и по внутренним микроклиматическим условиям. Так, холодопроизводительность комфортного оборудования оценивается при +27 "С, а прецизионного при +24 "С, поэтому приведенные в паспорте значения холодопроизводительности для комфортного и прецизионного оборудования напрямую сравнивать нельзя. Тестирование продукции выполняют девять независимых лабораторий в шести европейских странах.

Прецизионные кондиционеры с воздушным охлаждением состоят из двух блоков:внутреннего блока (собственно кондиционера), в котором расположен компрессор, испаритель, вентилятор и автоматика;

Прецизионные кондиционеры с водяным охлаждением имеют только один внутренний блок, в котором дополнительно установлен водяной конденсатор.

Прецизионные кондиционеры могут выполняться в различных модификациях. Простая модификация обеспечивает только охлаждение, более сложные - регулирование температуры и влажности воздуха в помещении.

Практически все прецизионные кондиционеры могут выполняться с нижней или верхней подачей подготовленного воздуха.

Прецизионные кондиционеры с нижней подачей обрабатывают большие объемы воздуха и равномерно распределяют его в помещении через воздухораспределительное пространство фальш-пола. Приток воздуха обеспечивается либо непосредственно из помещения, либо через небольшой патрубок из пространства подвесного потолка или системы воздуховодов.

Сообщение успешно послано!

Мы свяжемcя с вами в ближайщее время!

Закрыть

Отправка Сообщения

Фамилия Имя:
Компания:
E-mail:
Телефон:
Сообщение: