Что такое прецизионный кондиционер и как работает?

Содержание:
1. Где применяются прецизионные кондиционеры
2. Классификация прецизионных кондиционеров
3. Принципы работы оборудования разных видов
3.1 Схема подключения прецизионного кондиционера
4. Производители

Прецизионный кондиционер — это высокоточное оборудование, предназначенное для постоянного поддержания заданных климатических параметров в технологических помещениях с большим скоплением оборудования. От бытовых кондиционирующих устройств агрегат отличается мощным интеллектуальным потенциалом и увеличенным периодом работоспособности. Больше 95% холода, вырабатываемого компрессором, расходуется на охлаждение воздуха, в то время как у бытовых кондиционеров этот показатель равняется 70%.

Фото 1. Прецизионные кондиционеры для прогрессивного решения проблем контроля микроклимата

Приборы данного типа оснащаются уникальной системой фильтров и выносливым электродвигателем повышенной надёжности, бесперебойно работают по 24 часа в сутки годами в течение 10-15 лет, не требуя ремонта. Одновременно с кондиционированием помещений прецизионное оборудование очищает приточный воздух от механических примесей, дыма и сажи, устраняет неприятные запахи. По холодопроизводительности, точности поддержания параметров влажности и температуры с ним не может соперничать ни один вид мульти-сплит систем.

Где применяются прецизионные кондиционеры

Область применения высокоточных кондиционирующих устройств постоянно расширяется, без их помощи не обходятся:

• операционные, реанимации, лечебно-диагностические и кардиологические отделения, палаты интенсивной терапии;
• фармацевтические предприятия, научно-исследовательские лаборатории;
• телекоммуникационные центры, серверные, аппаратные, ЦОД, операторы сотовой связи;
• винные погреба, хранилища деликатных продуктов питания;
• картинные галереи, архивы, музеи;
• отрасли микроэлектроники и космической промышленности;
• объекты, чувствительные к перепадам температуры и присутствию пылевых частиц в атмосфере.

Фото 2. Когда важна сверхточная регулировка климатических параметров

Классификация прецизионных кондиционеров

Международный рынок климатической техники предлагает множество типов и разновидностей аппаратов высокой точности, которые классифицируются по

• конструктивному исполнению внутренних блоков (межрядные, моноблочные, потолочные, шкафные);
• применяемому хладагенту (фреон, вода, этиленгликоль);
• способу охлаждения конденсатора (жидкостные, воздушные, смешанные);
• методу подачи воздуха (верхняя, нижняя).

Потолочные конструкции. Экономичные приборы мощностью от 3 до 20 кВт изначально разрабатывались для монтажа в малометражных помещениях. Работают такие сплит-системы в режиме смешанного и естественного охлаждения. Благодаря скромным габаритам устанавливаются в помещениях, где не получается разместить шкафной кондиционер. Приборы крепятся на потолке, управляются с контроллера системы диспетчеризации, подают холодный воздух снизу, забор тёплого осуществляют сверху. Защитные автоматические алгоритмы предупреждают возникновение неисправностей.

Моноблочные модели. Популярность приборов мощностью до 15 кВт обуславливается компактностью и пригодностью к эксплуатации в небольших по объёму помещениях (фото 2). Устройства представляют собой единый блок, в котором находятся все рабочие узлы, самостоятельно поддерживают нужный микроклимат без теплообмена с улицей. Отличаются надёжностью, малым энергопотреблением и простотой техобслуживания. Помимо этого, удерживают температурные показатели с погрешностью не выше 0,5°C. В зависимости от модели могут нагнетать воздух вверх или вниз.

Фото 2. Моноблочное оборудование высокой точности

Прецизионные кондиционеры шкафной конструкции. Агрегаты, мощность которых достигает 100 кВт (фото 1), предназначаются для отвода избыточного тепла от компьютерной техники и аппаратуры в просторных серверных с большой плотностью оборудования. Кондиционеры-шкафы, состоящие из внешнего и внутреннего блока, работают предельно тихо без сбоев, не доставляют дискомфорта. В наружном модуле может находиться компрессорно-конденсаторное устройство, охладитель жидкости либо выносной конденсатор. Во внутреннем располагаются электрические компоненты, встроенный увлажнитель, автоматика и комплектующие холодильного контура (фото и схема1).

Фото и схема 1. Шкафной прецизионный кондиционер для серверной

В большинстве шкафных моделей устанавливается функция свободного охлаждения, позволяющая сокращать расход электроэнергии за счёт экономии на выработке холода в зимнее время. Подача воздуха в холодный период происходит напрямую с улицы.

Принципы работы оборудования разных видов

Шкафной прецизионный кондиционер с воздушным охлаждением и фреоновым хладагентом работает по следующему принципу:

• Циркулирующий по внутреннему холодильному контуру жидкий хладагент, выходит из конденсатора воздушного охлаждения и подаётся в терморегулирующий вентиль. В ТРВ давление резко падает и происходит дросселирование фреона. Частично холодильный агент вскипает и превращается в смесь жидкости и пара.
• В теплообменнике испарителя, расположенного во внутреннем модуле, парожидкостная смесь отбирает тепло у поступающей воздушной массы и меняет агрегатное состояние, становится газообразной. Воздух при этом осушается, охлаждается и подаётся в помещение.
• Пар втягивается в компрессор, и цикл повторяется.

Охлаждение воздушного потока выполняется системой прямого испарения (схема 2).

Схема 2. Принцип действия шкафного кондиционера с прямым испарением

Принцип работы кондиционера с водяным воздухоохлаждением мало чем отличается от устройств с охладителем прямого испарения. Конденсация хладагента в таких приборах происходит за счёт вторичного теплоносителя, в роли которого выступает вода из градирни, скважины, других источников водоснабжения (схема 3). Для охлаждения также могут использоваться растворы гликоля.

Схема 3. Принцип работы шкафного агрегата с водяным охлаждением конденсатора

Принцип действия прецизионного кондиционера с функцией Free Cooling заключается в наличии режима свободного охлаждения, что предполагает использование холодного воздуха непосредственно с улицы (схема 4). С наступлением холодов компрессор может переходить на экономичный режим работы либо полностью отключаться. К экономии электричества прибавляется увеличение периода эксплуатации оборудования.

Схема 4. Как работает устройство с опцией свободного охлаждения

Отдельную группу агрегатов составляют преизиционные кондиционеры с резервной системой охлаждения. Приборы с дублёром были специально разработаны для аварийной защиты серверных, в которых обрабатывается большое количество информации. Выход высокоточного оборудования из строя грозило потерей данных, порчей рабочей техники. Появление кондиционеров с резервной охладительной системой исключало возникновение подобных ситуаций. Принцип работы таких устройств базируется на включении дополнительного прибора при выходе из строя основного. Процесс такого переключения называется ротацией, выполняется и настраивается таймером.

Схема 5. Принцип работы кондиционера с резервным охлаждением

На первом схематическом изображении слева показано, как работает основное устройство с водяным типом охлаждения от чиллера. На втором — дублёр с выносным конденсатором воздушного охлаждения, на третьем — с конденсатором водяного охлаждения.

Схема подключения прецизионного кондиционера

Характеристики и условия эксплуатации высокоточных аппаратов отличаются от аналогичных особенностей бытовых приборов, поэтому к установке и тестированию предъявляются более высокие требования. Производить монтаж и подключение прецизионного кондиционера должны исключительно опытные в этом деле мастера. Этапы профессиональной установки подразумевают знание нюансов транспортировки и приёмки прибора, создания дренажной системы, подключения кабелей и др. Для каждой модели разрабатывается индивидуальный проект.

Схема 6. Схема подключения шкафного фреонового кондиционера

Монтажные работы выполняются в следующей последовательности:

• доставка и приём оборудования;
• выбор места монтажа с учётом свободного доступа воздуха к конденсатору;
• пробивание отверстий;
• установка закладных деталей;
• устройство основания для наружного блока с последующим монтажом модуля;
• установка внутреннего блока;
• прокладка трубопроводов для фреона;
• создание дренажной системы;
• подключение электрических кабелей;
• пуско-наладка, испытание устройства;
• сдача по акту, предоставление гарантий на работу.

Основное отличие монтажа прецизионных кондиционеров шкафного типа от сплит-систем — обязательное сооружение разгрузочной рамы-основания под внутренние и внешние модули. Такая конструкция рассчитывается и возводится по отдельному проекту, исходя из массы оборудования.

Производители

Производители прецизионных кондиционеров — Aermec Airedale Airwell, BlueBox, Ciat Clima Processor Clint Clivet Conteg Cosco, Dantherm Dunham-Bush, Euroklimat, Felzer Friax, GEA Klimatechnik Geodata GoldStar Gree, HiRef, IMP Klimat Lindab, Lennox Lessar Liebert (Liebert Hiross), Menerga, RC Group RivaCold Royal Clima, Stulz, Tecnair LB Termovent Trane, Uniflair, Weiss Klimatechnik WineMaster, York, Термокул. Конкуренция на рынке климатического оборудования заставляет изготовителей находить прогрессивные решения, внедрять передовые технологии, снижать себестоимость агрегатов без ущерба для качества. Высокоточное оборудование производится малыми сериями под заказ с учётом пожеланий и требований заказчика. Комплектация и цена кондиционеров также согласовывается с клиентом.