Jaký je rozdíl mezi přesnou klimatizací a běžnou klimatizací?

V tomto článku se budeme zabývat požadavky na mikroklimatické systémy malých serverových a datových center a také se budeme věnovat rozdílům mezi přesnými zařízeními a systémy, které původně nebyly určeny k odvodu přebytečného tepla z IT zařízení. (dělené systémy třídy komfortu.)

Požadavky na systémy chlazení serverové místnosti:

• spolehlivost a bezproblémový provoz
• efektivní asimilace přebytečného tepla ze zařízení
• schopnost pracovat pro chlazení při venkovních teplotách pod nulou

Parametry, podle kterých se tyto systémy vybírají:

• náklady na kapitálovou investici
• provozní náklady
• účinnost
• spolehlivost zařízení
• jednoduchost obsluhy a údržby

Všechny klimatizace jsou tedy rozděleny na průmyslové a komfortní.

Při instalaci klimatizačního systému pro malé serverovny zpravidla instalují levné split systémy s redundancí podle schématu N+1, spínáním přes rotační blok a nízkoteplotní sadu pro chlazení při venkovních teplotách pod nulou. Dělají to zpravidla proto, aby ušetřili náklady na vybavení, protože. Náklady na přesné klimatizační jednotky se několikanásobně liší od nákladů na komfortní dělené systémy. Jak se liší domácí klimatizační systémy od přesných klimatizačních systémů? Zvažme tento problém podrobněji.

Precision air conditioner (z francouzského precision-precision) je průmyslový chladicí stroj pro chlazení vzduchu.

Jak se přesná klimatizace liší od domácích systémů?

1. Za prvé, jak název napovídá, přesnost udržování parametrů vzduchu. Přesné klimatizace dokážou udržovat pokojovou teplotu s přesností ±0,5 °C a relativní vlhkost s přesností ±5 %. U řady pro domácnost je teplota udržována s přesností ±5 °C a vlhkost není udržována vůbec.
2. Množství vzduchu čerpaného přes klimatizaci. U přesných klimatizací prochází výparníkem mnohem více vzduchu, protože jeho hlavním úkolem je právě maximální účinnost chlazení, a nikoli vytváření komfortních parametrů uvnitř místnosti, kde jsou lidé. Typický průtok vzduchu pro přesná zařízení je 270-300 m3/h na 1 kW chladicího výkonu. To umožňuje umístit klimatizaci ve větší vzdálenosti od používaného zařízení.
3. Konstrukce přesné klimatizace je zpočátku navržena pro nepřetržitý a celoroční provoz po celou dobu její životnosti (10-15 let nepřetržitého provozu) Faktor MTBF (Mean Time Between Failure) je 5. 10 let. Klimatizace řady Comfort jsou určeny v průměru pouze pro letní provoz a provozní dobu maximálně 8 hodin denně. (4-5 let provozu s přerušeními provozu). MTBF faktor – 1 rok. To znamená, že přesné klimatizace jsou mnohem odolnější a spolehlivější.
4. Optimalizace KSHR (Sensible Cooling Ratio) U přesných modelů je to 0.95 nebo více, oproti 0.65 u domácích klimatizací. KSHR je poměr mezi citelným a celkovým teplem pro určitý proces (v našem případě chlazení). (SHR – Sensible Heat Ratio). Udělejme několik vysvětlení: teplo vynaložené na změnu teploty látky se nazývá senzibilní (QSensible). Příkladem tohoto procesu je změna teploty vzduchu bez změny jeho fázového stavu. Říkejme tomu QSensible. Teplo, které se používá ke změně skupenství látky při fázovém přechodu, se nazývá latentní teplo latentní neovlivňuje teplotu látky, ale ovlivňuje pouze skupenství látky při fázovém přechodu (v našem případě ztráta vlhkosti ze vzduchu ). Říkejme tomu QLatent. Součet citelného a latentního tepla se nazývá celkový. Označme to QFull. KSHR by tedy vypadala takto:

Přesné klimatizace jsou zařízení pro regulaci klimatu, která dokážou přesně udržovat určité mikroklima v místnosti regulací teploty a vlhkosti vzduchu. Tato kategorie zařízení dostala svůj název od slova „přesnost“. Právě jeho ruský přepis byl vzat k označení třídy klimatizací pracujících v daném režimu.

Funkce ovládání

Princip fungování tohoto typu klimatizace je poměrně jednoduchý. Vzduch vstupuje do klimatizace buď z místnosti nebo z ulice, je ochlazován a zvlhčován na stanovené parametry a poté přiváděn zpět do místnosti. Nasávání vzduchových hmot z takových zařízení může být buď horní nebo dolní.

Celý provoz přesných klimatizací, jako každého jiného chladicího zařízení, je založen na přeměně chladiva z plynného na kapalné a naopak. Přechod z jednoho skupenství použité látky do druhého je doprovázen změnou tlaku. Ve skutečnosti přesná klimatizace funguje podle stejného schématu jako standardní zařízení pro regulaci klimatu: plynné chladivo je stlačeno v kompresoru a proudí speciálním spojovacím potrubím do kondenzátoru, který je umístěn v jiné jednotce. V důsledku kondenzace látka odevzdává teplo a přeměňuje se na kapalinu, která se poté dostává do výparníku, kde se vrací do plynného skupenství.

V konečné fázi vstupuje chladivo do kompresorové jednotky. Cirkulace vzduchových hmot se provádí ve fázi aktivace výparníku, protože přes něj je vzduch odebraný z místnosti vyfukován a ochlazen.

Rozsah aplikace

Precizní klimatizace jsou primárně určeny do místností, ve kterých je potřeba udržovat určitou atmosféru s extrémní přesností po celý rok. Maximální přípustná odchylka od normy pro vlhkostní a teplotní podmínky v těchto místnostech je 2 % a 1 °C.

• lékařské laboratoře, kde je udržování daného mikroklimatu nezbytné pro diagnostická zařízení, jako je tomograf;
• chirurgické a operační sály;
• místnosti s high-tech elektronickým vybavením (centra zpracování dat, serverovny a tzv. „čisté místnosti“, tj. místnosti se zvýšenými požadavky na čistotu);
• kulturní instituce, archivy, muzea a umělecké galerie, které uchovávají cenné umělecké památky;
• vinné sklepy.

Pro odvod přebytečného tepla ze zařízení ve velmi velkých místnostech se používají skříňové klimatizace, jejichž výkon může dosáhnout 100 kW. Takové instalace se skládají z jednoho nebo několika bloků: vnějšího a vnitřního. První může být vzdálený kondenzátor, kompresor-kondenzační jednotka nebo kapalinový chladič (chiller). Druhá obsahuje všechny elektrické komponenty, automatizaci a komponenty chladicího okruhu. Takové zařízení pracuje velmi tiše a extrémně přesně.

Pro malé místnosti jsou za přijatelné řešení považovány stropní dělené systémy o výkonu 3 až 20 kW. Vzhledem k jejich relativně skromným rozměrům je lze instalovat do míst, kde je nemožné umístit klimatizaci skříňového typu. Takové systémy pracují téměř tiše jak v režimu přirozeného chlazení, tak ve smíšeném režimu. Přítomnost automatických ochranných algoritmů minimalizuje riziko poruchy zařízení. Takové instalace jsou řízeny z dispečera – zahrnutím obsluhovaných prostor do dispečerského systému.

Typy přesných klimatizací

Klimatizační zařízení tohoto typu je rámová konstrukce, zvenčí uzavřená odnímatelnými zvukově izolačními panely. Montuje se buď na podlahu, nebo na nosný rám, který lze přizpůsobit výšce zvýšené podlahy.

V současné době se vyrábí několik konfigurací přesných klimatizací, které se liší v řadě parametrů. Na základě směru proudění vzduchu se rozlišují modely s prouděním nahoru a dolů. První může nasávat vzduch zespodu, zepředu nebo zezadu, zatímco druhý může nasávat vzduch pouze shora.

Kromě toho jsou přesné klimatizace obvykle rozděleny do typů podle následujících kritérií:

úpravou (počet režimů) – modely, které pouze chladí, chladí a zvlhčují, chladí a ohřívají nebo chladí, ohřívají a zvlhčují.

V malých místnostech můžete použít monoblokové klimatizace. Jejich výkon je v průměru do 20 kW, ale mohou měnit směr přívodu vzduchu.

• chladicí jednotka, která zahrnuje mřížky výparníku, kondenzátor, kompresor a potrubí;
• systém filtračních prvků, které čistí přiváděný vzduch;
• odvlhčovací a zvlhčovací jednotka, kam vzduch vstupuje po filtraci;
• turbína, s jejíž pomocí je zajištěna požadovaná rychlost pohybu vzdušných hmot;
• vzduchové kanály potrubního typu, které distribuují přiváděný vzduch po celé ploše místnosti, čímž eliminují možnost tvorby „horkých“ zón.

Klady a zápory přesných systémů

Za hlavní výhody tohoto typu zařízení je považována schopnost vytvářet a udržovat určité mikroklima v místnosti a schopnost pracovat XNUMX hodin denně po mnoho let. Právě díky těmto parametrům se přesné klimatizace staly nejoblíbenějšími klimatizačními zařízeními v mnoha zařízeních.

Mezi další výhody stojí za zmínku schopnost „chytré“ elektroniky udržovat stanovené parametry po dobu až 15 let s minimální kontrolou ze strany uživatele. Jediné, co se od něj vyžaduje, je vizuálně zkontrolovat údaje na displeji zařízení.

• Opraví hodnoty teploty s chybou půl stupně.
• Funguje 24/7 již mnoho let.
• Dokáže nasávat hmoty přiváděného vzduchu v rozmezí teplot -50 až 50°C.
• Je plně automatizovaný.

Hlavní nevýhodou tohoto typu klimatizačního zařízení je jeho vysoká cena. Zařízení této kategorie jednoduše nemůže být levné. Tam, kde je však potřeba zajistit přesné provozní podmínky, se takovým zařízením nelze vyhnout, takže cena v tomto případě ustupuje do pozadí.

Druhým významným nedostatkem je nedostatečný počet kvalifikovaných pracovníků schopných organizovat řádnou péči o takové zařízení. Ve velkých městech nebude nalezení vhodného specialisty obtížné, ale ve vnitrozemí není vždy možné najít dobrého pána. Většina kupujících takového zařízení se však soustředí v megaměstech, protože jsou instalována na konkrétních místech.

Montážní funkce

Pro instalaci přesné skříňové klimatizace je nutné provést určité přípravné práce. Proces instalace se skládá z několika fází:

• pokládka komunikací přes ploty, střechy a stěny budovy;
• instalace nosných konstrukcí pro externí zařízení;
• instalace externí jednotky;
• instalace vnitřního vybavení;
• instalace chladicího okruhu;
• instalace elektrických komunikací;
• uvedení do provozu.

Externí zařízení je povoleno instalovat pouze na základ, který splňuje požadavky SNiP. Kondenzátory lze instalovat jak vertikálně, tak horizontálně. Vnitřní zařízení (odpařovací kompresorová jednotka) je namontováno na nosných rámech, které jsou obvykle součástí klimatizace. Jejich výška musí odpovídat zvýšené podlaze. Účelem takové základny je absorbovat vibrace.

Pokud se externí zařízení skládá z několika bloků, jsou namontovány ve stejné rovině ve výšce doporučené výrobcem.

Jak vybrat přesnou klimatizaci?

Pro serverové místnosti, datová centra a další místnosti s elektronickým vybavením je nejlepší volbou přesná klimatizace s funkcí zvlhčování a topení, protože drahé zařízení potřebuje udržovat relativní vlhkost vzduchu na určité úrovni.

Základní verze přesných klimatizací má většinou hrubé filtry třídy G4. Pro chirurgické operační sály a další „čisté“ prostory je vhodné instalovat jemné filtry různých tříd: od F5 do F8.

Při výběru přesného zařízení nesmíme zapomínat na to, jak důležitá je redundance, tedy instalace „náhradní“ klimatizace. Nejlepší je okamžitě nainstalovat 2 plnohodnotné systémy klimatizace, z nichž každý je schopen poskytnout dostatečné množství chladu za každého počasí. K takové XNUMX% redundanci napájení klimatizace se zpravidla uchýlí v serverovnách, protože selhání klimatizace a přehřátí elektronických zařízení může vést ke ztrátě důležitých dat a značným ztrátám.

Moderní počítačová centra jsou vybavena meziřadými přesnými klimatizačními systémy, které jsou namontovány mezi serverové stojany. Jsou dobré, protože nevyžadují zvýšenou podlahu, protože vzduch je vháněn do serverové skříně nebo do chodby. To je do značné míry důvod, proč se takové zařízení používá v místnostech s nízkými stropy.