Mi az a precíziós klímaberendezés: az eszközök osztályozása és az egységek működési elve

Nem gondolja Ön, hogy a szervertermekben és adatközpontokban, valamint más olyan helyiségekben, ahol hatalmas számú számítógép és egyéb, intenzíven hőt termelő berendezés összpontosul, az állandó hőmérséklet és páratartalom fenntartásához hagyományos háztartási klímaberendezések is használhatók?

Az ilyen rendeltetésű helyiségekben a hőmérsékletet, páratartalmat és sok más paramétert nagyon szűk tartományban kell tartani, a hagyományos klímaszabályozó rendszerek, még a legerősebbek sem birkóznak meg ezzel a feladattal. Ezért egyre aktuálisabbá válik a precíziós klímaberendezések használata.

Arról, hogy milyen megkülönböztető jellemzői vannak a precíziós klímaberendezésnek, mi is ez, hogyan működik és milyen típusai léteznek ezeknek az eszközöknek, a cikkben lesz szó.

A precíziós klímaberendezések jellemzői

A precíziós klímaberendezés vagy szekrény típusú autonóm klímaberendezés olyan eszköz, amelynek használata lehetővé teszi számos paraméter (hőmérséklet, relatív páratartalom és légmozgás) szűk tartományban történő fenntartását a helyiségben.

Mégpedig:

• a megengedett hőmérséklet-változékonyság tartománya: ±1 °C. Egyes precíziós klímaberendezés-modellek pedig lehetővé teszik az érték változékonyságának további szűkítését, ±0,5 °C-ig);
• a páratartalom értékének változékonysági tartománya +5%;
• A precíziós klímaberendezés működése megengedett +50 °C és -60 °C közötti környezeti hőmérséklet-tartományban.

Eközben a kibocsátott hőterhelés 5-10-szeresen meghaladja a fő helyiségre jellemző értékeket. Ennek megfelelően nagyon nagy terhelés nehezedik a klímaberendezésekre.

De a tartomány így is teljesül. Hiszen amellett, hogy ez a klímaszabályozó rendszertípus fokozott pontossággal rendelkezik, a berendezéssel szemben számos, megbízhatóságra vonatkozó követelményt is támasztanak.

Már egy perc légkondicionálás nélkül is katasztrofális következményekhez vezethet. És ezáltal anyagi veszteségekhez is.

A precíziós klímaberendezések stabil páratartalmat és hőmérsékletet biztosítanak (ráadásul szűk tartományban), annak ellenére, hogy az éjjel-nappal működő készülékek folyamatosan nagy mennyiségű hőt termelnek.

Igen, van még egy követelmény, amelyet nem hagyhatunk említés nélkül – a precíziós klímaberendezéseknek rendelkezniük kell a tartalék egység gyors indításának lehetőségével az elsődleges meghibásodása esetén.

Tehát még vis maior helyzet esetén is biztosított lesz a hőmérséklet- és páratartalom-állandóság. Ráadásul a szerverterem klímarendszerének tervét általában a többletteljesítmények figyelembevételével készítik el.

Az eszközök használatának előnyei

A precíziós rendszerek különböző technológiai létesítményekben történő használatát az indokolja, hogy kompenzálni kell a jelentős fajlagos hőtöbbleteket, amelyeket az olyan technológiai berendezések bocsátanak ki, amelyek érzékenyek a hőmérséklet és a páratartalmi rend legkisebb változásaira is.

Tehát minél nagyobb a helyiség hőmérsékletének eltérése az optimális értékektől, annál jobban csökken a drága berendezések élettartama.

Annak ellenére, hogy a precíziós klímaberendezések fokozott megbízhatósággal rendelkeznek, a környezet állandóságának biztosítására több készüléket használnak – ez kiküszöböli a teljes rendszer meghibásodásának veszélyét.

Az éghajlat-szabályozó rendszer meghibásodásának rövid időn belüli el nem hárítása a jelentős hőterhelést termelő berendezések meghibásodásához vezethet.

Például az alközpont termében lévő technológiai berendezések túlmelegedése, valamint a relatív páratartalom optimális értékétől való elfogadhatatlan eltérés esetén a berendezés meghibásodásának valószínűsége meglehetősen magas.

A precíziós klímaberendezések hatékonyan kompenzálják a jelentős fajlagos hőtöbbleteket, és lehetővé teszik a szükséges hőmérsékleti és páratartalmi paraméterek fenntartását a helyiségben.

A berendezések alkalmazási területe

Ezen eszközök használata a technológiai berendezések zavartalan és balesetmentes működésének biztosítására a következő területeken válik aktuálissá:

1. Vezetékes telefónia – alközpontok és műszertermek.
2. Mobiltelefónia – távközlési csomópontok, nevezetesen kapcsolók és átjárók.
3. Bázisállomások és kültéri állomások, amelyek épületekben vagy konténerekben helyezkednek el.
4. Számlázó központok.
5. IT-szektor – szerverteremek és műszertermek, valamint számítógéptermek és adatközpontok.

Az utóbbi időben a precíziós klímaberendezéseket gyógyszeripari vállalatok is használják – azokban a helyiségekben, ahol drága diagnosztikai berendezések vannak telepítve. Valamint modern laboratóriumokban, amelyeket a külső környezeti feltételekre különösen érzékeny reagensekkel végzett kutatások számára alakítottak ki. Vagy – mikroorganizmus-tenyészetekkel.

Nagy pontosságú, tiszta gyártás – az iparág magában foglalja a mikroelektronikát, a gyógyszerészetet és az űripart, nem nélkülözheti a precíziós klímaberendezéseket.

A precíziós klímaberendezések modelljeinek sokfélesége lehetővé teszi az optimális változat kiválasztását – az SN 512-78 előírásaitól és a helyiség rendeltetésétől függően, amelyben a klimatikus feltételeket fenn kell tartani.

De ez még nem minden – egyes múzeumokban, könyvtárakban és más kulturális szabadidős helyeken, ahol különösen értékes kiállítási tárgyakat őriznek, szintén használnak precíziós klímaberendezéseket.

Érthető, hogy ott költségkímélőbb modelleket használnak, hiszen nincs szükség a hőmérsékleti és páratartalmi előírások olyan szigorú betartására, de azért.

A precíziós klímaberendezés felépítése

A berendezés pontossága és megbízhatósága magyarázza összetett felépítését. Ráadásul modelltől függően ez eltérő lehet.

Kötelező a következők megléte:

1. Belső egység, általában szekrény típusú.
2. Külső vagy kültéri egység.

Az elsőben történik a levegő előkészítése közvetlenül a helyiségbe történő bevezetés előtt.

A másodikban (külső egységben) elhelyezkedhet: léghűtéses kondenzátor vagy folyadékhűtő, abban az esetben, ha a klímaberendezés működése a chiller hideg vizét használja, vagy a belső egységben elhelyezett folyadékkondenzátor számára.

A precíziós klímaberendezés felépítése és működési mechanizmusának sematikus ábrázolása. A modell felépítésének bonyolultságától függetlenül ez a mechanizmus jelen van.

A fenti ábra rendkívül leegyszerűsített. Általánosságban mutatja be a működési elvet.

Vegye figyelembe, hogy az összes felsorolt alkatrészen kívül a precíziós klímaberendezés belső egysége a következő eszközöket is tartalmazza:

• kompresszor;
• elpárologtató;
• fojtószelep;
• szűrőkomponensek;
• további elektromos fűtőberendezések;
• légnedvesítők, szükség esetén;
• levegőventilátorok;
• szerelvények – mind elzáró, mind szabályozó típusú.

Az összes többi elem meglétét az adott modell, valamint a berendezéssel és a helyiséggel szemben támasztott követelmények határozzák meg, amelyben az eszköz működni fog. Más szóval ezek változó összetevők.

Az eszköz működési mechanizmusa

A készülék működésének alapelve a következőképpen magyarázható: először a gáznemű hűtőközeg összenyomása történik a kompresszorban. Ezután a hűtőközeg a kondenzátorba kerül. Ott történik a kondenzációja – ez a folyamat lehetővé teszi a hő elvezetését a hűtőközegből.

A következő lépésben a folyékony halmazállapotú hűtőközeg áthalad a fojtószelepen. Ez a folyékony hűtőközeg hőmérsékletének és nyomásának csökkenéséhez vezet.

Ebben az állapotban kerül a hűtőközeg az elpárologtatóba. Ott gáz halmazállapotba kerül, majd ismét visszatér a kompresszorba.

Tehát az elpárologtatón átáramló levegőt abból a helyiségből veszi, ahol a hőmérsékletet és a páratartalmat szűk tartományban kell tartani.

A vázlaton a precíziós klímaberendezésen folyamatosan áthaladó meleg és hideg levegő áramlása látható. A bemutatott vázlat minden modellre érvényes.

Az elpárologtatón áthaladva a levegő lehűl, és ebben az állapotban jut vissza a helyiségbe. A precíziós klímaberendezés működési vázlata illusztratív formában fent látható.

A belső egység funkciói

Ezeket az adott modell rendeltetése határozza meg. Logikus feltételezni, hogy a funkciók száma meghatározza a készülék lehetséges alkalmazási területét:

• kizárólag hűtés;
• hűtés és elektromos fűtés a hőmérséklet szabályozásának lehetőségével;
• hűtés és páratartalom növelése.

A legkifinomultabb változat a hűtés, a páratartalom növelése és az elektromos fűtés funkcióinak kombinációja.

Előfordulhat az is, hogy egy adott modellt a gyár egyedi megrendelésre gyárt, és olyan funkciókat építenek bele, amelyek nem szerepeltek az eredeti felszereltségben.

A meleg levegő folyamatos elvezetése és a hideg levegő beáramlásának szünet nélküli biztosítása – így jellemezhető a precíziós klímaberendezés működése. Eközben a légtömeg-ellátásnak nagyon sok változata létezik.

A belső egységek eltérhetnek a levegő beszívásának és a helyiségbe történő bejuttatásának módjában. Például a beszívás az előlapon, a leadás pedig a felső részen történhet. Ez a mennyezetek – álmennyezet és főmennyezet – között elhelyezkedő légcsatornán keresztül valósul meg.

Más változatok is léteznek:

1. Az előlapon történő beszívás a felső részen, közvetlenül a helyiségbe történő leadással párosul.
2. A felső részen a beszívás a mennyezetek (álmennyezet és főmennyezet) között elhelyezkedő légcsatornán keresztül történik. A leadás ennek megfelelően az alsó részen történik.
3. A beszívás a felső részen közvetlenül a helyiségből történik, a leadás pedig az álpadló alá az alsó részen történik.
4. A beszívás hátul és az álpadló alatt az alsó részen történik, a leadás pedig a felső részen, a mennyezetek – álmennyezet és főmennyezet – közötti légcsatornán keresztül valósul meg.

Előfordul az is, hogy a beszívás az álmennyezet alatt az alsó részen és hátul történik. A leadás közvetlenül a helyiségbe, a felső részen történik.

A precíziós klímaberendezés bonyolult felépítését az általa ellátott funkciók pontossága és fontossága magyarázza. A bemutatott vázlaton jól látható mindezek a jellemzők.

A funkciók ilyen változatossága magyarázza a precíziós klímaberendezések széles körű lehetőségeit.

A kiválasztott modell szerkezete és mechanizmusa egyedileg „kiélezhető” annak a helyiségnek a sajátosságaihoz, ahol használni tervezik.

A precíziós klímaberendezések osztályozása

A belső egységek kialakításától függően a precíziós klímaberendezések a következő típusokba sorolhatók:

• mennyezeti;
• szekrényes precíziós klímaberendezés-típusok;
• sorok közötti.

A kondenzátorok hűtési módjától függően lehetnek léghűtésesek és folyadékhűtésesek. Az osztályozás alapjául a használt hűtőközeget – vizet vagy etilénglikolt – véve.

A fent felsorolt kategóriák mindegyikének megvannak a maga sajátosságai, előnyei és hátrányai, amelyeket feltétlenül figyelembe kell venni a helyiség hőmérséklet- és páratartalom-szabályozó rendszerének kiválasztása során.

Freonos precíziós klímaberendezések

A telekommunikációs létesítmények számára freonos monoblokkok és precíziós típusú klímaszabályozó rendszerek vannak előirányozva.

A nagyobb állandó létesítményekhez szekrényes belső egységeket és sorok közötti klímaberendezéseket használnak.

A szervertermek klasszikus és tőkeköltség szempontjából leggazdaságosabb megoldásának a közvetlen forralású párologtatóval felszerelt szekrényes klímaberendezéseket, azaz a freonosakat tekintik.

Így néznek ki a freonos precíziós klímaberendezések metszetben. Az ábrán ugyanaz a készülék látható, csak különböző oldalakról.

Különböző kivitelezési változataik lehetségesek: külső, léghűtéses kondenzátorral; beépített folyadékhűtéses kondenzátorral; valamint száraz hűtőtoronnyal felszerelve.

A kondenzátorok hasonló változatai jellemzik a közvetlen párolgású sorok közötti klímaberendezéseket is (a kategória jele: DX).

Folyadékhűtésű precíziós berendezések

A folyadék hőcserélővel felszerelt szekrényes precíziós klímaberendezéseket a hűtő-chiller rendszerben végberendezésként alkalmazzák.

Ebben az esetben az üzemeltetés megbízhatóságát és a hűtési hőmérsékleti viszonyokat a létesítmény elfogadott hűtésellátási elvi sémája határozza meg – a séma tartalmazza chillerek és szivattyúcsoportok meglétét.

A kezdeti tőkeköltségek 30-40%-kal meghaladják a freonos klímaberendezésekhez kapcsolódó költségeket. Nem lehet nem megjegyezni, hogy a hűtésellátási séma optimalizálásával lehetővé válik az üzemeltetési költségek csökkentése.

Free cooling-os precíziós klímaberendezés

Az ilyen típusú klímaberendezés működési mechanizmusa a csökkentett külső hőmérsékletek kihasználásán alapul.

A szabad hűtés (angolul – freecooling) könnyen és egyszerűen megvalósítható a szekrény típusú, folyadékhűtéses kondenzátorral és száraz hűtőtoronnyal rendelkező freonos precíziós klímaberendezésben.

Precíziós légkondicionáló, freecoolinggal felszerelve – a készülék ábrája két körrel (pirossal jelölve a folyadék hőcserélő, kékkel – az etilénglikolt tartalmazó kör)

Szükség lesz egy második (folyadék) hőcserélőre és etilénglikolra, amely a száraz hűtőtorony körét tölti. Amikor a környezeti hőmérséklet a számított szintre csökken, a hűtés a második kör – a hőcserélő és a hűtőtorony – működésével történik.

Annak ellenére, hogy a kezdeti beruházás a kiegészítő berendezések beszerzésére megnő, ezen egységek megtérülési ideje kevesebb, mint 2 év lesz, és pontosabb számítást lehet végezni a helyi tarifák ismeretében.

A tartalékrendszerek jellemzői

A precíziós légkondicionálók a hűtési funkció tartalékolásának megvalósításához további hőcserélőkkel – folyadék- és freon hőcserélőkkel – vannak felszerelve.

Ennek a rendszernek a működési alapelve nem csupán a hűtőrendszerek banális megkettőzésében áll, hanem olyan hűtési rendszerek alkalmazásában, amelyek működési elvei eltérnek egymástól.

A tartalékoló rendszer lehetővé teszi a légkondicionáló rendszer funkcionális jellemzőinek jelentős javítását, így gyakorlatilag bármely helyiségbe telepíthető.

Más szóval, egyetlen berendezésben különböző hűtési forrásokkal felszerelt egységek kombinálódnak.

A tartalékolás szükségességét és mértékét az objektum hibatűrési osztályának megfelelő előírások határozzák meg – a TIER szerint.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A videón – egy precíziós légkondicionáló szakember általi karbantartásának folyamata, a készülék működésének minden sajátosságának lépésről lépésre történő bemutatásával, valamint az ápolására vonatkozó követelményekkel:

A precíziós légkondicionáló képes a helyiségek hőmérsékletét és páratartalmát szűk tartományban tartani. Ez a funkció fontos azokban a helyiségekben, ahol az éghajlati viszonyok legkisebb ingadozásaira érzékeny berendezések találhatók és működnek. Éppen ezért a precíziós légkondicionálókat szervertermekben, adatközpontokban és csúcstechnológiás laboratóriumokban használják.

Van tapasztalata ezzel a berendezéssel kapcsolatban, kérdései vannak a precíziós légkondicionálók telepítésével, kiválasztásával vagy szerelésével? Problémái merültek fel a precíziós légkondicionálók működésével kapcsolatban, vagy panaszai vannak a gyártókra vagy szervizcégekre? Ebben az esetben mindenképpen ossza meg véleményét alább – biztos lehet benne, hogy észrevétele nem marad figyelmen kívül.