Kas ir precīzijas gaisa kondicionieris: ierīču klasifikācija un agregātu darbības princips

Vai Jūs nedomājat, ka serveru un datu centros, kā arī citās telpās, kur ir koncentrēts milzīgs datoru un citas tehnikas daudzums, kas intensīvi izdala siltumu, pastāvīgas temperatūras un mitruma uzturēšanai var tikt izmantoti parastie sadzīves gaisa kondicionieri?

Šāda mērķa telpās ir jāuztur temperatūra, mitrums un daudzi citi parametri ļoti šaurā diapazonā, bet parastās klimata kontroles sistēmas, pat visspēcīgākās, ar šo uzdevumu netiek galā. Tāpēc arvien aktuālāka kļūst precīzijas gaisa kondicionieru izmantošana.

Rakstā tiks apskatīts, kādas atšķirīgas īpašības ir precīzijas gaisa kondicionierim, kas tas vispār ir, kā tas darbojas un kādi šo ierīču veidi pastāv.

Precīzijas gaisa kondicionieru īpatnības

Precīzijas gaisa kondicionieris jeb autonoms skapja tipa gaisa kondicionieris ir ierīce, kuras izmantošana ļauj telpā uzturēt vairākus parametrus: temperatūru, relatīvo mitrumu un gaisa kustīgumu šaurā diapazonā.

Proti:

• pielaujamās temperatūras mainības diapazons: ±1 °C. Savukārt atsevišķi precīzijas gaisa kondicionieru modeļi ļauj vēl vairāk sašaurināt vērtības mainību līdz ±0,5 °C);
• mitruma vērtības mainības diapazons +5%;
• Pieļaujama precīzijas gaisa kondicioniera darbība apkārtējās vides temperatūrā diapazonā no +50 °C līdz -60 °C.

Turklāt izdalītais siltuma pieplūdums pārsniedz pamattelpai raksturīgās vērtības 5÷10 reizes. Attiecīgi, tiek radīta ļoti liela slodze uz gaisa kondicionieriem.

Tomēr vienalga, vērtību diapazons tiek izturēts. Jo papildus tam, ka šāda veida klimata kontroles sistēmas izceļas ar paaugstinātu precizitāti, tehnikai tiek izvirzītas arī vairākas prasības attiecībā uz uzticamību.

Pat minūte bez kondicionēšanas var izraisīt katastrofālas sekas. Un līdz ar to arī materiālus zaudējumus.

Precīzijas gaisa kondicionieri nodrošina stabilu mitrumu un temperatūru (turklāt šaurā diapazonā), neskatoties uz pastāvīgu liela siltuma daudzuma izdalīšanos no nepārtraukti darbojošām ierīcēm.

Jā, ir vēl viena prasība, kuru nevar nepieminēt – precīzijas gaisa kondicionieriem jābūt iespējai ātri iedarbināt rezerves bloku galvenā bloka bojājuma gadījumā.

Tas nozīmē, ka pat nepārvaramas varas gadījumā tiks nodrošināta temperatūras un mitruma režīma noturība. Turklāt serveru telpas kondicionēšanas projekts parasti tiek izstrādāts, ņemot vērā papildu jaudas.

Ierīču izmantošanas priekšrocības

Precīzijas sistēmu izmantošana dažādos tehnoloģiskos objektos ir izskaidrojama ar nepieciešamību kompensēt ievērojamus īpatnējos siltuma pārpalikumus, ko izdala tehnoloģiskās iekārtas, kas ir jutīgas pat pret visnenozīmīgākajām temperatūras un mitruma režīma izmaiņām.

Proti, jo lielāka ir telpas temperatūras novirze no optimālajām vērtībām, jo vairāk samazinās dārgo iekārtu ekspluatācijas laiks.

Lai gan precīzijas gaisa kondicionieriem ir raksturīga paaugstināta uzticamība, vides noturības nodrošināšanai tiek izmantotas vairākas ierīces – tas mazina visas sistēmas atteices risku.

Klimata kontroles sistēmas bojājuma nenovēršana īsā laikā var izraisīt iekārtu, kas rada ievērojamu siltuma pieplūdi, bojājumu.

Piemēram, tehnoloģisko iekārtu pārkaršanas gadījumā ATS zālē, kā arī pie nepieļaujamas relatīvā mitruma vērtības novirzes no optimālā lieluma, iekārtu bojājuma varbūtība ir diezgan augsta.

Precīzijas gaisa kondicionieri efektīvi kompensē ievērojamus īpatnējos siltuma pārpalikumus un ļauj uzturēt nepieciešamos temperatūras un mitruma režīma parametrus telpā.

Iekārtu pielietojuma joma

Šo ierīču izmantošana tehnoloģisko iekārtu bezatteices un bezavārijas darba nodrošināšanai kļūst aktuāla šādās jomās:

1. Fiksētā telefonija – ATS stacijas, kā arī aparatūras telpas.
2. Mobilā telefonija – telekomunikāciju mezgli, proti, komutatori un vārtejas.
3. Pamatstacijas un izvietotās stacijas, kas atrodas ēkās vai konteineros.
4. Norēķinu centri.
5. IT sektors – serveru un aparatūras telpas, kā arī datu zāles un datu centri.

Pēdējā laikā precīzijas gaisa kondicionierus izmanto arī farmācijas uzņēmumi – telpās, kurās uzstādītas dārgas diagnostikas iekārtas. Kā arī mūsdienu laboratorijās, kas paredzētas pētījumiem ar reaģentiem, kas ir īpaši jutīgi pret ārējās vides apstākļiem. Vai arī – ar mikroorganismu kolonijām.

Augstas precizitātes, tīra ražošana – nozare aptver mikroelektroniku, farmāciju un kosmisko rūpniecību, neiztiek bez precīzijas kondicionieru.

Precīzijas kondicionieru modeļu daudzveidība ļauj izvēlēties optimālo variantu – atkarībā no SN 512-78 prasībām un telpas nolūka, kurā jāuztur klimatiskie apstākļi.

Bet tas vēl nav viss – dažos muzejos, bibliotēkās un citās kultūras atpūtas vietās, kur glabājas īpaši vērtīgi eksponāti, arī tiek izmantoti precīzijas kondicionieri.

Protams, ka tur tiek izmantoti lētāki modeļi, jo nav nepieciešamības tik stingri ievērot temperatūras un mitruma režīmu, tomēr.

Precīzijas gaisa kondicioniera uzbūve

Agregāta precizitāte un uzticamība izskaidro tā sarežģīto uzbūvi. Turklāt atkarībā no modeļa tā var atšķirties.

Obligāti ir:

1. Iekšējā bloka, parasti skapja tipa.
2. Ārējā bloka.

Pirmajā tiek veikta gaisa iepriekšēja sagatavošana tieši pirms tā ievadīšanas telpā.

Otrajā var atrasties: gaisa kondensators vai šķidruma dzesētājs, ja kondicioniera darbība tiek veikta ar auksto ūdeni no čillera vai šķidruma kondensatoram, kas atrodas iekšējā blokā.

Precīzijas kondicioniera uzbūve un tā darbības mehānisma shematisks attēlojums. Neatkarīgi no modeļa uzbūves sarežģītības, šis mehānisms pastāv.

Iepriekš minētā shēma ir ārkārtīgi vienkāršota. Tā atspoguļo darbības principu vispārīgi.

Ņemiet vērā, ka papildus visām uzskaitītajām detaļām, precīzijas kondicioniera iekšējais bloks ietver šādas ierīces:

• kompresors;
• iztvaicētājs;
• droselis;
• filtrācijas komponenti;
• papildu ierīces, kas izmanto elektroenerģiju sildīšanai;
• gaisa mitrinātāji, ja nepieciešams;
• gaisa ventilatori;
• armatūra – gan noslēgšanas, gan regulēšanas.

Visu pārējo elementu esamību nosaka konkrētais modelis un prasības, kas tiek izvirzītas tam un telpai, kurā ierīce darbosies. Citiem vārdiem, tie ir mainīgie komponenti.

Ierīces darbības mehānisms

Šīs ierīces darbības pamatprincipu var izskaidrot šādi: sākumā notiek gāzveida dzesēšanas līdzekļa saspiešana kompresorā. Pēc tam dzesēšanas līdzeklis nonāk kondensatorā. Tur notiek tā kondensācija – process padara iespējamu siltuma novadīšanu no dzesēšanas līdzekļa.

Nākamajā posmā dzesēšanas līdzeklis, kas atrodas šķidrā agregātstāvoklī, tiek izvadīts caur droselēšanas ierīci. Tas izraisa šķidrā dzesēšanas līdzekļa temperatūras un spiediena rādītāju samazināšanos.

Un jau šajā stāvoklī dzesētājs nonāk iztvaicētājā. Tur tas pāriet gāzes stāvoklī un atkal atgriežas kompresorā.

Tātad tieši caur iztvaicētāju izpūstais gaiss tiek ņemts no telpas, kur jāuztur temperatūra un mitrums šaurā vērtību diapazonā.

Shēmā attēlotas karstā un aukstā gaisa plūsmas, kas nepārtraukti iet caur precīzijas kondicionieri. Sniegtā shēma ir aktuāla visos modeļos.

Izejot caur iztvaicētāju, gaiss tiek atdzesēts un šādā veidā atkal nonāk telpā. Precīzijas kondicioniera darbības shēma ilustratīvā veidā ir parādīta iepriekš.

Iekšējā bloka funkcijas

Tās nosaka konkrētā modeļa paredzētais lietojums. Loģiski pieņemt, ka funkciju skaits nosaka iekārtas iespējamās pielietojuma jomu:

• tikai dzesēšana;
• dzesēšana un elektriskā apkure ar iespēju regulēt temperatūras režīmu;
• dzesēšana un mitruma paaugstināšana.

Vispilnīgākais variants ir dzesēšanas, mitruma paaugstināšanas un elektriskās apkures funkciju apvienojums.

Gadās arī tā, ka konkrēts modelis rūpnīcā tiek izgatavots pēc individuāla pasūtījuma, un tajā tiek iebūvētas funkcijas, kas nav paredzētas sākotnējā komplektācijā.

Pastāvīga karstā gaisa izvadīšana un nepārtraukta aukstā gaisa pieplūdes nodrošināšana – tā tiek raksturota precīzijas kondicioniera darbība. Turklāt gaisa masu padeves variantu ir ļoti daudz.

Iekšējie bloki var atšķirties pēc gaisa ieplūdes un padeves veidiem telpā. Piemēram, ieplūde var notikt priekšējā daļā, bet padeve - augšējā. Tā tiek veikta caur gaisa vadu, kas atrodas starp griestiem – viltus un pamata.

Ir arī citi varianti:

1. Notiekošā priekšējā daļā ieplūde tiek apvienota ar padevi augšējā daļā, tieši telpā.
2. Augšējā daļā ieplūde tiek veikta caur gaisa vadu, kas atrodas starp griestiem (viltus un pamata). Padeve notiek attiecīgi no apakšējās daļas.
3. Ieplūde notiek augšējā daļā tieši no telpas, bet padeve zem viltus grīdas tiek veikta no apakšējās daļas.
4. Ieplūde no aizmugures un zem viltus grīdas no apakšējās daļas notiek, bet padeve tiek veikta augšējā daļā caur gaisa vadu, kas atrodas starp griestiem – viltus un pamata.

Gadās arī tā, ka ieplūde tiek veikta zem viltus griestiem no apakšējās daļas un no aizmugures. Padeve notiek tieši telpā, augšējā daļā.

Precīzijas kondicioniera sarežģītā ierīce ir izskaidrojama ar to funkciju precizitāti un nozīmīgumu, kuras tas veic. Sniegtajā shēmā labi ir redzamas visas šīs īpatnības.

Šāda funkciju dažādība izskaidro precīzijas kondicionieru plašās iespējas.

Izvēlētā modeļa struktūru un mehānismu var individuāli pielāgot telpas īpatnībām, kurā to plānots izmantot.

Precīzijas gaisa kondicionieru klasifikācija

Atkarībā no iekšējo bloku konstrukcijas precīzijas kondicionieri tiek klasificēti šādos veidos:

• griestu;
• skapja tipa precīzijas kondicionieri;
• starpkrēsla tipa.

Atkarībā no kondensatoru dzesēšanas veida tie ir gaisa un šķidruma tipa. Klasifikācijas pamatā tiek ņemts izmantotais dzesēšanas šķidrums – ūdens vai etilēnglikols.

Katrai no iepriekš minētajām kategorijām ir savas īpatnības, priekšrocības un trūkumi, kas noteikti jāņem vērā, izvēloties telpas temperatūras un mitruma režīma kontroles sistēmu.

Freona precīzijas gaisa kondicionieri

Telekomunikāciju objektiem ir paredzēti freona monobloki un precīzijas tipa klimata kontroles sistēmas.

Lielākiem stacionāriem objektiem tiek izmantoti skapja tipa iekšējie bloki un starpkrēsla kondicionieri.

Par klasisko un kapitālizdevumu ziņā visrentablāko risinājumu serveru telpām tiek atzīti skapja tipa kondicionieri, kas aprīkoti ar tiešās iztvaikošanas iztvaicētāju, tie paši ir freona kondicionieri.

Lūk, kā freona precīzijas kondicionieri izskatās griezumā. Diagrammā ir attēlota viena un tā pati ierīce, tikai no dažādām pusēm.

Ir iespējami dažādi to izpildījuma varianti: ar ārējo gaisa dzesēšanas kondensatoru, ar iebūvēta tipa šķidruma dzesēšanas kondensatoru, kā arī komplektējums ar sauso dzesēšanas torni.

Līdzīgām kondensatoru šķirnēm izceļas arī starpkrēsla kondicionieri ar tiešo iztvaikošanu (kategorija tiek kodēta kā DX).

Šķidruma precīzijas ierīces

Skapja tipa precīzijas kondicionieri, kas aprīkoti ar šķidruma siltummaini, tiek izmantoti dzesēšanas čillera shēmā kā papildus dzesētāji.

Šajā gadījumā ekspluatācijas uzticamību un dzesēšanas temperatūras režīmu nosaka pieņemtā objekta aukstumapgādes principiālā shēma – shēma ietver čillerus un sūkņu grupas.

Sākotnējās kapitāla izmaksas pārsniedz par 30-40% izmaksas, kas saistītas ar freona kondicionieriem. Nevar neatzīmēt, ka, veicot aukstumapgādes shēmas optimizāciju, kļūst iespējama ekspluatācijas izdevumu samazināšana.

Precīzijas gaisa kondicionieris ar brīvdzesēšanu

Šāda tipa kondicioniera darbības mehānisms balstās uz pazeminātu āra temperatūru izmantošanu.

Brīvā dzesēšana (angliski – freecooling) tiek viegli un vienkārši realizēta freona precīzijas kondicionierī skapja tipā ar šķidruma kondensatoru un sauso dzesēšanas torni.

Precīzijas gaisa kondicionieris, kas aprīkots ar freecooling – ierīces shēma ar 2 kontūriem (sarkanā krāsā apzīmēts šķidruma siltummainis, zilā – satur etilēnglikolu)

Būs nepieciešams otrais siltummainis (šķidruma) un etilēnglikols, kas aizpilda sausās dzesēšanas torņa kontūru. Kad apkārtējās vides temperatūra pazeminās līdz aprēķinātajam līmenim, dzesēšana notiks, pateicoties otrā kontūra - siltummaiņa un dzesēšanas torņa - darbībai.

Neskatoties uz sākotnējo ieguldījumu pieaugumu papildu aprīkojuma iegādei, šo agregātu atmaksāšanās termiņš būs mazāks par 2 gadiem, un precīzāku aprēķinu var veikt, zinot vietējo tarifu apmēru.

Rezervēšanas sistēmu īpatnības

Precīzijas gaisa kondicionieri, lai realizētu dzesēšanas funkcijas dublēšanu, ir aprīkoti ar papildu siltummaiņiem - šķidruma un freona.

Šīs sistēmas darbības pamatprincips ir ne tikai dzesēšanas sistēmu vienkāršā dublēšana, bet gan dzesēšanas sistēmu izmantošana ar savstarpēji atšķirīgiem darbības principiem.

Dublēšanas sistēma ļauj būtiski uzlabot gaisa kondicionēšanas sistēmas funkcionālās īpašības, tādēļ to var uzstādīt praktiski jebkurā telpā.

Citiem vārdiem sakot, vienā ierīcē tiek apvienoti agregāti, kas aprīkoti ar dažādiem dzesēšanas avotiem.

Nepieciešamību pēc dublēšanas un tās pakāpi nosaka normatīvās prasības atbilstoši objekta atteices izturības klasei - nosaka pēc TIER.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video redzams, kā meistars apkalpo precīzijas gaisa kondicionieri, soli pa solim izskaidrojot visas šīs ierīces darbības īpatnības un kopšanas prasības:

Precīzijas gaisa kondicionieris ļauj uzturēt telpu temperatūru un mitrumu šaurā vērtību diapazonā. Šai funkcijai ir liela nozīme telpās, kur atrodas un darbojas iekārtas, kas ir jutīgas pret mazākajām klimatisko apstākļu izmaiņām. Tāpēc precīzijas gaisa kondicionierus izmanto serveru telpās, datu centros un augsto tehnoloģiju laboratorijās.

Jums ir pieredze ar šo tehniku, jautājumi par precīzijas gaisa kondicionieru uzstādīšanu, izvēli vai montāžu? Radušās problēmas ar precīzijas gaisa kondicionieru darbību, pretenzijas ražotājiem vai servisa uzņēmumiem? Tādā gadījumā noteikti dalieties ar komentāru zemāk – varat būt pārliecināti, ka jūsu viedoklis nepaliks nepamanīts.