Mis on täppiskonditsioneer: seadmete klassifikatsioon ja agregaatide tööpõhimõte

Kas Te ei arva, et serveriruumides ja andmekeskustes, samuti teistes ruumides, kuhu on koondatud tohutul hulgal arvuteid ja muid seadmeid, mis intensiivselt soojust eraldavad, võib püsiva temperatuuri ja niiskuse säilitamiseks kasutada tavalisi kodukonditsioneere?

Sellistes ruumides tuleb hoida temperatuuri, niiskust ja paljusid muid parameetreid väga kitsas vahemikus, kuid tavalised kliimakontrollisüsteemid, isegi kõige võimsamad, ei tule selle ülesandega toime. Seetõttu muutub täppiskonditsioneeride kasutamine üha aktuaalsemaks.

Selles artiklis räägitakse, millised eristavad omadused on täppiskonditsioneeril, mis see üldse on, kuidas see töötab ja millised tüübid neist seadmetest on olemas.

Täppiskonditsioneeride eripära

Täppiskonditsioneer või autonoomne kapi-tüüpi konditsioneer on seade, mille kasutamine võimaldab ruumis hoida mitmeid parameetreid: temperatuuri, suhtelist niiskust ja õhu liikuvust kitsas vahemikus.

Nimelt:

• lubatud temperatuurikõikumiste vahemik: ±1 °C. Teatud täppiskonditsioneeride mudelid võimaldavad väärtuse kõikumist veelgi vähendada, kuni ±0,5 °C);
• niiskuse väärtuse kõikumise vahemik: +5%;
• täppiskonditsioneeri töö on lubatud ümbritseva keskkonna temperatuuril vahemikus +50 °C kuni -60 °C.

Seejuures ületab eralduv soojusvoog põhiruumile omaseid väärtusi 5÷10 korda. Sellest tulenevalt tekib konditsioneeridele väga suur koormus.

Kuid ikkagi hoitakse väärtuste vahemikku kinni. Lisaks sellele, et seda tüüpi kliimakontrollisüsteemid paistavad silma suurema täpsusega, esitatakse tehnikale ka mitmeid nõudeid töökindluse osas.

Isegi minut ilma konditsioneerimiseta võib põhjustada katastroofilisi tagajärgi. Ja seega ka rahalisi kahjusid.

Precisionkliimaseadmed tagavad stabiilse niiskuse ja temperatuuri (kitsas vahemikus) vaatamata pidevale suurele soojuse eraldumisele ööpäev läbi töötavate seadmete poolt.

Jah, on veel üks nõue, mida ei saa mainimata jätta – precisionkliimaseadmed peavad võimaldama varuseadme kiiret käivitamist põhiseadme rikke korral.

See tähendab, et isegi vääramatu jõu korral tagatakse temperatuuri ja niiskuse režiimi püsivus. Ka serveriruumi kliimaseadmete projekt koostatakse tavaliselt lisavõimsusi arvesse võttes.

Seadmete kasutamise eelised

Precisionsüsteemide kasutamine erinevatel tehnoloogilistel objektidel on tingitud vajadusest kompenseerida olulisi erisoojusülejääke, mis eralduvad tehnoloogilistest seadmetest, mis on tundlikud isegi kõige väiksemate temperatuuri- ja niiskusrežiimi muutuste suhtes.

See tähendab, et mida suurem on ruumi temperatuuri kõrvalekalle optimaalsetest väärtustest, seda rohkem lüheneb kallite seadmete kasutusiga.

Vaatamata sellele, et precisionkliimaseadmeid iseloomustab kõrgendatud töökindlus, kasutatakse keskkonna püsivuse tagamiseks mitut seadet – see välistab kogu süsteemi rikke ohu.

Kliimakontrollisüsteemi rikke kiire kõrvaldamata jätmine võib põhjustada olulist soojuskoormust tekitavate seadmete rikke.

Näiteks kui tehnoloogilised seadmed ATSi saalis üle kuumenevad või suhtelise niiskuse väärtus erineb lubamatult optimaalsest, on seadmete rikke tõenäosus üsna suur.

Precisionkliimaseadmed kompenseerivad tõhusalt olulisi erisoojusülejääke ja võimaldavad hoida ruumis vajalikke temperatuuri- ja niiskusrežiimi parameetreid.

Seadmete kasutusvaldkond

Nende seadmete kasutamine tehnoloogiliste seadmete tõrke- ja õnnetusteta töö tagamiseks muutub aktuaalseks järgmistes valdkondades:

1. Fikseeritud telefoniühendus – ATSi jaamad ning ka aparatuuriruumid.
2. Mobiiltelefoniühendus – telekommunikatsioonisõlmed, nimelt kommutaatorid ja lüüsid.
3. Põhi- ja välja viidud jaamad, mis asuvad hoonetes või konteinerites.
4. Arvelduskeskused.
5. IT-sektor – serveri- ja aparatuuriruumid, samuti arvutisaalid ja andmekeskused.

Viimasel ajal kasutavad precisionkliimaseadmeid ka farmaatsiaettevõtted – ruumides, kus on paigaldatud kallid diagnostikaseadmed. Samuti kaasaegsetes laborites, mis on mõeldud reaktiividega uuringute läbiviimiseks, mis on eriti tundlikud väliskeskkonna tingimuste suhtes. Või siis – mikroorganismide kolooniatega.

Kõrge täpsusega, puhas tootmine – see sektor hõlmab mikroelektroonikat, farmaatsiat ja kosmosetööstust ning ei saa hakkama ilma täppiskonditsioneerideta.

Täppiskonditsioneeride mudelite mitmekesisus võimaldab valida optimaalse variandi – sõltuvalt standardi SN 512-78 nõuetest ja ruumi otstarbest, mille kliimatingimuste säilitamine on vajalik.

Kuid see pole veel kõik – mõnes muuseumis, raamatukogus ja muudes kultuurilise vaba aja veetmise kohtades, kus hoitakse eriti väärtuslikke eksponaate, kasutatakse samuti täppiskonditsioneere.

Muidugi kasutatakse seal odavamaid mudeleid, sest pole vaja temperatuuri- ja niiskusrežiimi nii rangelt järgida, aga siiski.

Täppiskonditsioneeri ehitus

Seadme täpsus ja töökindlus tuleneb selle keerulisest ehitusest. Lisaks võib see sõltuvalt mudelist erineda.

Kohustuslikud on järgmised komponendid:

1. Siseseade, tavaliselt kapp-tüüpi.
2. Välisseade või väline plokk.

Esimeses toimub õhu eeltöötlemine vahetult enne selle ruumi suunamist.

Teises võib asuda: õhukondensaator või vedelikjahuti, juhul kui konditsioneer töötab külma veega, mis tuleb külmaagregaadist (chiller), või vedelike kondensaator, mis paikneb siseseadmes.

Täppiskonditsioneeri ehitus ja selle toimimismehhanismi skemaatiline kujutis. Sõltumata mudeli keerukusest, see mehhanism on olemas.

Ülaltoodud skeem on äärmiselt lihtsustatud. See kujutab tööpõhimõtet üldiselt.

Pange tähele, et lisaks kõigile loetletud osadele sisaldab täppiskonditsioneeri siseseade järgmisi seadmeid:

• kompressor;
• aurusti;
• drossel;
• filtreerimiskomponendid;
• täiendavad seadmed, mis kasutavad kütmiseks elektrit;
• õhuniisutajad, vajadusel;
• õhuventilaatorid;
• armatuur – nii sulg- kui ka reguleerimisarmatuur.

Kõigi ülejäänud elementide olemasolu määrab konkreetne mudel ja sellele ning ruumile, kus seade töötab, esitatavad nõuded. Teisisõnu on need muutuvkomponent.

Seadme toimimise mehhanism

Selle seadme põhitööpõhimõtet võib selgitada järgmiselt: algul toimub gaasilise külmaagendi kokkusurumine kompressoris. Seejärel siseneb külmaagent kondensaatorisse. Seal toimub selle kondenseerumine – protsess võimaldab soojuse eemaldamist jahutusainest.

Järgmisena läbib vedelas olekus olev külmaagent drosselseadise. See toob kaasa vedela külmaagendi temperatuuri ja rõhu näitajate languse.

Ja juba selles olekus satub külmaaine aurustisse. Seal muutub ta gaasilisse olekusse ja naaseb taas kompressorisse.

Niisiis, just aurustist läbi puhutav õhk võetakse ruumist, kus on vaja säilitada temperatuuri ja niiskust kitsas väärtuste vahemikus.

Skeemil on kujutatud kuuma ja külma õhu voolud, mis läbivad pretsisioonkonditsioneeri pidevalt. Esitatud skeem on asjakohane kõigis mudelites.

Läbides aurustit, õhk jahtub ja juba sellisel kujul satub taas ruumi. Pretsisioonkonditsioneeri tööskeem on illustreerivalt näidatud eespool.

Siseploki funktsioonid

Need on määratud konkreetse mudeli otstarbega. Loogiline on eeldada, et funktsioonide arv määrab seadme võimaliku kasutusvaldkonna:

• ainult jahutus;
• jahutus ja elektriline lisaküte võimalusega reguleerida temperatuurirežiimi;
• jahutus ja niiskuse suurendamine.

Kõige täiuslikumaks variandiks on jahutuse, niiskuse suurendamise ja elektrilise lisakütte funktsioonide kombinatsioon.

Juhtub ka nii, et konkreetne mudel valmistatakse tehases individuaalse tellimuse alusel ja sellesse paigaldatakse funktsioone, mida algne komplekt ette ei näinud.

Pidev kuuma õhu väljatõmme ja lakkamatu külma õhu sissevoolu tagamine – nii iseloomustatakse pretsisioonkonditsioneeri tööd. Samas on õhumasside etteandmise variante väga palju

Siseplokid võivad erineda õhu sissevõtu ja ruumi sissepuhke viiside poolest. Näiteks võib sissevõtt toimuda esiosas, sissepuhke aga ülemises osas. See toimub läbi õhukanali, mis asub kahe lae – valelae ja põhilae – vahel.

On ka teisi variante:

1. Esiosas toimuv sissevõtt on ühendatud sissepuhkega ülemises osas, otse ruumi.
2. Ülemises osas toimub sissevõtt läbi õhukanali, mis paikneb lagede (vale- ja põhilae) vahel. Sissepuhke toimub vastavalt alumisest osast.
3. Sissevõtt toimub ülemises osas otse ruumist, sissepuhke valepõranda alla aga alumisest osast.
4. Sissevõtt toimub tagant ja valepõranda alt alumisest osast, sissepuhke aga ülemises osas läbi õhukanali, mis asub vahelagede – vale- ja põhilae – vahel.

Juhtub ka nii, et sissevõtt toimub valelae alt alumisest osast ja tagant. Sissepuhke toimub otse ruumi, ülemises osas.

Pretsisioonkonditsioneeri keerukas seade on põhjendatud nende funktsioonide täpsuse ja tähtsusega, mida see täidab. Esitatud skeemil on kõik need eripärad hästi nähtavad.

Selline funktsioonide mitmekesisus selgitab täppiskliimaseadmete laialdasi võimalusi.

Valitud mudeli struktuuri ja mehhanismi saab individuaalselt kohandada vastavalt selle ruumi omadustele, kus seda plaanitakse kasutada.

Täppiskonditsioneeride klassifikatsioon

Siseplokkide konstruktsioonist olenevalt klassifitseeritakse täppiskliimaseadmed järgmisteks tüüpideks:

• laeradiaatorid;
• kapi-tüüpi täppiskliimaseadmed;
• ridadevahelised.

Sõltuvalt kondensaatorite jahutusviisist on need õhk- või vedelikjahutusega. Klassifitseerimise aluseks võetakse ka kasutatav soojuskandja – vesi või etüleenglükool.

Igal eespool loetletud kategoorial on oma eripärad, eelised ja puudused, mida tuleb ruumi temperatuuri- ja niiskusrežiimi juhtimissüsteemi valimisel kindlasti arvesse võtta.

Freoont täppiskonditsioneerid

Telekommunikatsiooniobjektide jaoks on ette nähtud freoon-monoplokid ja täppistüüpi kliimakontrolli süsteemid.

Suuremate statsionaarsete objektide puhul kasutatakse kapi-tüüpi siseplokke ja reavahelisi kliimaseadmeid.

Kapitalikulude poolest klassikaliseks ja kõige säästlikumaks lahenduseks serveriruumides peetakse kapi-tüüpi kliimaseadmeid, mis on varustatud otsese aurustiga, st freoon-kliimaseadmeid.

Nii näevad freoon-täppiskliimaseadmed välja lõikes. Skeemil on kujutatud sama seadet, ainult erinevatest külgedest

Nende teostuses on võimalikud erinevad variandid: välise õhkjahutusega kondensaatoriga, sisseehitatud vedelikjahutusega kondensaatoriga, samuti komplekteeritud kuiva jahutustorniga.

Sarnaste kondensaatorivalikutega eristuvad ka otsese aurustusega reavahelised kliimaseadmed (kategooria tähis on DX).

Vedelikupõhised täppisseadmed

Kapi-tüüpi täppiskliimaseadmeid, mis on varustatud vedeliksoojusvahetiga, kasutatakse jahutus-chilleri skeemis järelsoojenditena (reheat).

Sel juhul määravad töökindluse ja jahutuse temperatuurirežiimi objekti jaoks vastu võetud külmavarustuse põhimõtteskeem – skeem hõlmab chillerite ja pumbagruppide olemasolu.

Algkapitalikulud ületavad 30–40% võrra freoon-kliimaseadmetega seotud kulusid. Tuleb märkida, et külmavarustusskeemi optimeerimisel on võimalik ekspluatatsioonikulusid vähendada.

Täppiskonditsioneer vabajahutusega

Seda tüüpi kliimaseadme tööpõhimõte põhineb madalate välistemperatuuride kasutamisel.

Vaba jahutus (inglise keeles free cooling) on lihtsalt ja hõlpsasti realiseeritav freoon-täppiskliimaseadmes, mis on kapi-tüüpi ja varustatud vedelikjahutusega kondensaatori ja kuiva jahutustorniga.

Täppiskliimaseade, varustatud vabajahutusega – seadme skeem kahe kontuuriga (punasega on tähistatud vedeliksoojusvaheti, sinisega – etüleenglükooli sisaldav)

Vaja läheb teist soojusvahetit (vedelsoojusvahetit) ja etüleenglükooli, mis täidab kuiva jahutustorni kontuuri. Kui ümbritseva keskkonna temperatuur langeb arvutatud tasemele, toimub jahutamine teise kontuuri – soojusvaheti ja jahutustorni töö kaudu.

Vaatamata esialgsete investeeringute suurenemisele täiendava seadme ostmiseks, on nende seadmete tasuvusaeg alla 2 aasta, ning täpsemat arvutust saab teostada, teades kohalike tariifide suurust.

Varundussüsteemide eripära

Täppiskliimaseadmed on jahutusfunktsiooni reserveerimise võimaldamiseks varustatud täiendavate soojusvahetitega – vedel- ja freonsoojusvahetitega.

Selle süsteemi põhimõte ei seisne mitte lihtsalt jahutussüsteemide tavapärases dubleerimises, vaid erinevate tööpõhimõtetega jahutussüsteemide rakendamises.

Reserveerimissüsteem võimaldab oluliselt tõsta kliimaseadme funktsionaalseid omadusi, mistõttu saab selle paigaldada praktiliselt igasse ruumi.

Teisisõnu, ühes seadmes kombineeritakse erinevate jahutusallikatega varustatud agregaadid.

Reserveerimise vajalikkus ja selle aste määratakse normatiivsete nõuetega vastavalt objekti rikketaluvusklassile – määratakse TIER-i järgi.

Järeldused ja kasulik video teemal

Videol on täppiskliimaseadme hooldusprotsess meistri poolt koos kõigi selle seadme tööeripärade ja hooldusnõuete samm-sammulise analüüsiga:

Täppiskliimaseade võimaldab hoida ruumide temperatuuri ja niiskust kitsas väärtuste vahemikus. See funktsioon on oluline ruumides, kus asub ja töötab seade, mis on tundlik väikseimate kliimatingimuste kõikumiste suhtes. Seetõttu kasutatakse täppiskliimaseadmeid serveriruumides, andmekeskustes ja kõrgtehnoloogilistes laborites.

Kas teil on kogemusi selle tehnikaga, küsimusi täppiskliimaseadmete paigaldamise, valiku või montaaži kohta? On tekkinud probleeme täppiskliimaseadmete tööga, pretensioone tootjatele või teenindusettevõtetele? Sel juhul jagage kindlasti allpool kommentaari – võite olla kindel, et teie arvamus ei jää tähelepanuta.