Прецизионные системы

Прецизионные системы относятся к климатическому оборудованию, применяемому для поддержания строгих температурных и влажностных параметров воздуха в помещении.

Название этой установки произошло от английского слова «precision», в переводе на русский язык означающего «точный». Такой кондиционер предназначен для обработки воздуха в закрытых помещениях, где работает специализированное оборудование или используются специальные материалы, требующие особенно точного поддержания термовлажностных характеристик воздуха.

Прецизионные кондиционеры имеют несколько основных направлений применения. Среди них:

• майнинговые фермы;
• АТС или телекоммуникационные узлы;
• серверные или вычислительные центры при банках и компаниях; 
• производство высокоточных элементов электроники, фармацевтики и космической промышленности; 
• медицинские центры диагностики, лаборатории и операционные; 
• музеи, библиотеки, типографии, промышленные покрасочные, авиационные и ЖД-камеры. 

Кондиционер, предназначенный для таких помещений, должен иметь возможность круглогодичной работы на охлаждение в условиях существенных температурных перепадов наружного воздуха.

В любой ситуации стабильность поддержания параметров воздуха в помещении, обслуживаемом прецизионным кондиционером, не должна зависеть от температуры наружного воздуха.  Это в большей (в случае применения воздушного конденсатора) или меньшей степени (в случае водяного конденсатора) сказывается на его конструкции и особенностях эксплуатации.

Как было сказано выше, работа прецизионного кондиционера чаще заключается в постоянной работе на охлаждение для компенсации большого количества теплоты в воздухе. Однако рабочие температуры наружного воздуха в летние и зимние месяцы существенно отличаются друг от друга, но отказоустойчивость и стабильность работы системы при этом должна сохраняться на высочайшем уровне, что особенно важно с учетом специфики обслуживаемых помещений – например, серверных помещений банковской системы. В связи с этим к прецизионным кондиционерам предъявляются повышенные требования по их работоспособности:

• бесперебойная и надежная работа на охлаждение на протяжении 365 дней в году;
• поддержание необходимой температуры воздуха в помещении с погрешностью до ±1 градус;
• поддержание необходимой влажности воздуха в помещении с погрешностью до ±3%.

Также с целью надежной и бесперебойной работы обеспечивается 100% резервирование оборудования. Для этого рядом с основным кондиционером устанавливают другой, такой же мощности, который включается в работу при любой остановке или в случае выхода из строя первого. Не менее важным условием является обеспечение так называемой ротации – разового или попеременного переключения кондиционеров между друг другом. Такое переключение может быть настроено по времени: например, сутки работает один кондиционер, следующие сутки – другой и т.д. Временной интервал может быть любым, он определяется специалистами данного оборудования. Таким образом 100% резервирование и ротация обеспечивают надежную работу всей системы кондиционирования. 

Относительная влажность меняется при охлаждении воздуха прецизионным кондиционером или нагреве воздуха за счет поглощения теплоизбытков, выделяемых оборудованием. Для поддержания этого показателя в пределах необходимых значений в кондиционеры устанавливают дополнительные аксессуары – увлажнители воздуха или блоки нагревателей воздуха. Как правило, используют промышленные увлажнители воздуха с предварительной подготовкой воды. Заметим, что применение неподготовленной воды настоятельно не рекомендуется, так как при этом в определенных случаях может присутствовать отложения солей на поверхностях предметов, электронных плат, что может приводить к их последующей поломке.

Вид прецизионного кондиционера и его конструктивные особенности напрямую зависят от назначения помещениях и его параметров. В целом, существующие на рынке на сегодняшний день модели можно разделить на несколько групп в соответствии со следующей классификацией.

1. По типу отвода теплоты от конденсатора:

• с воздушным конденсатором;
• с водяным конденсатором.

2. По типу подводящего и отводящего воздуха:

• воздух поступает снизу с пола и отводится вверх под потолок;
• воздух поступает сверху с потолка и отводится вниз в пол;
• воздух поступает снизу через фальшпол и отводится вверх под фальшпотолок;
• воздух поступает сверху с фальшпотолка и отводится вниз под фальшпол;
• воздух поступает снизу через фальшпол и отводится вверх под потолок;
• воздух поступает сверху с фальшпотолка и отводится вниз в пол;
• воздух поступает снизу с пола и отводится вверх под фальшпотолок;
• воздух поступает сверху с потолка и отводится вниз под фальшпол.

3. По конструкции самого прецизионного кондиционера:

• с воздушным выносным конденсатором и осевым вентилятором;
• с воздушным встроенным конденсатором и центробежным вентилятором;
• с встроенным водяным конденсатором и градирней;
• с конденсатором водяного охлаждения, охлаждаемым чиллером;
• без холодильного фреонового контура (только с фрикулингом);
• с холодильным контуром и с фрикулингом на жидкости;
• с холодильным контуром и с фрикулингом на фреоне. 

Монтаж прецизионных кондиционеров бывает трех типов: шкафным, межрядным, подвесным. 

Наиболее распространенный тип монтажа – шкафной (может также иметь другие названия, например, колонный). При этом внутренний блок внешне напоминает шкаф соответствующих размеров. 

Межрядный – способ, при котором прецизионный кондиционер имеет форм-фактор стойки с вычислительным оборудованием. Чаще всего при этом оборудование размещается таким образом, чтобы создавать так называемые «холодные» или «горячие» коридоры с целью организованного контроля перемещения воздушных масс в помещении для компенсации тепловыделений при плотном расположении обслуживаемого оборудования.

Самый редкий тип размещения – подвесной под потолком. Он используется в случае отсутствия необходимого пространства для размещения прецизионных кондиционеров на полу. 

Прецизионный кондиционер отличается разнообразием возможных схем своей работы.

Классической схемой является конфигурация, когда конденсатор воздушного охлаждения выносится за пределы здания и размещается на открытом воздухе, а испаритель обдувается внутренним воздухом в помещении. Помимо этого применяются и другие – более редкие схемы.

Например, схема с водяным конденсатором. В этом случае в конденсаторе (чаще пластинчатом) протекает вода, которая и конденсирует холодильный агент. Сама же вода нагревается и для охлаждения и последующей подачи в конденсатор направляется в наружный теплообменник – сухую градирню. Также охлаждение может производиться с помощью чиллера.

Чтобы правильно спроектировать прецизионный кондиционер, необходимо выяснить как можно больше информации об объекте и помещении, в котором он будет использоваться. 

Наиболее важные характеристики: 

• суммарные теплопритоки в данное помещение (если таких данных заказчик не предоставляет, то следует их рассчитать самостоятельно, с учетом не только внутренних – от оборудования, но и внешних – со стороны наружного воздуха);
• планировка помещения и план установки тепловыделяющего оборудования;
• необходимые условия поддержания параметров воздуха: температура, влажность, чистота воздуха, шумовые характеристики и т.д.;
• условия работы и эксплуатации.

Эти работы можно отнести к наиболее важным. Статистика показывает, что именно во время проведения монтажных работ происходит наибольшее количество нарушений, которые могут приводить к некорректной работе оборудования или нарушениям в поддержании термовлажностного баланса обслуживаемого помещения даже в случае соответствия номинальных значений холодопроизводительности и тепловой нагрузки. Очень важно выбирать профессиональных подрядчиков и соотносить затраты на качественное проектирование и монтаж. Настоятельно рекомендуется доверять эти работы организации, которая поставила оборудование. В этом случае, как правило, в штате работают квалифицированные специалисты, сертифицированные по всем необходимым направлениям, а в случае возникновения необходимости на них же будет лежать ответственность за решение любых возникающих вопросов в ходе эксплуатации систем.

Монтажные работы требуют строгого соблюдения последовательности действий. Рассмотрим ее на примере прецизионного кондиционера непосредственного охлаждения с конденсатором и испарителем воздушного охлаждения. 

1. Внимательная приемка и фиксация возможных повреждений при их наличии – вплоть до нарушения упаковки.
2. Штробление и сверление отверстий для крепления внешних и закладных элементов.
3. Крепление основания для наружного блока.
4. Установка наружного блока.
5. Установка внутреннего блока.
6. Прокладка и монтаж трубопроводов для холодильного агента.
7. Прокладка и монтаж дренажных трубопроводов.
8. Прокладка электрических кабелей.
9. Пуско-наладочные работы в отношении смонтированного оборудования.
10. Процесс сдачи и приёмки оборудования.

Техническое обслуживание установленного кондиционера также лучше доверить специалистам, которые осуществляли монтаж, так как они уже обладают всеми необходимыми знаниями об особенностях данного оборудования и у них нет необходимости заново изучать особенности проекта и специфику его работы.

Основные работы по обслуживанию прецизионного кондиционера включают в себя следующие процедуры:

• обслуживание воздушных фильтров;
• обслуживание системы дренажа;
• обслуживание испарителя;
• обслуживание конденсатора;
• обслуживание вентиляторов воздушного конденсатора и испарителя;
• контроль работы холодильного контура во время работы и снятие рабочих параметров;
• обслуживание всех фреоновых трубопроводов на предмет поиска утечки;
• обслуживание электрических цепей и соединений,
• анализ на предмет несоответствия шумовых характеристик, наличия и причин нерасчетной вибрации во время работы кондиционера;
• обслуживание других составляющих контура: контактов, клапанов, переключателей и т.д.

К единственному недостатку прецизионных кондиционеров относится высокая стоимость подобного решения – как самого оборудования, так и работ по его монтажу и обслуживанию.

Среди основных преимуществ можно выделить точное поддержание параметров воздушной среды, высокую надежность и подготовленность к удаленному мониторингу рабочих условий в обслуживаемом помещении.

 

 Предназначены для работы с выносными конденсаторами, совместно с градирнями или совместно с чиллером.