Τι είναι το κλιματιστικό ακριβείας: ταξινόμηση συσκευών και αρχή λειτουργίας μονάδων

Μήπως νομίζετε ότι σε χώρους διακομιστών και κέντρα δεδομένων, καθώς και σε άλλους χώρους όπου συγκεντρώνονται τεράστιος αριθμός υπολογιστών και άλλων συσκευών που εκπέμπουν έντονα θερμότητα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν συμβατικοί οικιακοί κλιματιστές για τη διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας και υγρασίας;

Σε χώρους τέτοιας χρήσης, η θερμοκρασία, η υγρασία και πολλές άλλες παράμετροι πρέπει να διατηρούνται σε πολύ στενό εύρος, ενώ τα συμβατικά συστήματα ελέγχου κλίματος, ακόμη και τα πιο ισχυρά, δεν ανταποκρίνονται σε αυτό το έργο. Ως εκ τούτου, η χρήση κλιματιστικών ακριβείας γίνεται όλο και πιο επίκαιρη.

Στο άρθρο θα γίνει λόγος για τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα που έχει ο κλιματιστικός ακριβείας, τι είναι γενικά, πώς λειτουργεί και ποια είδη αυτών των συσκευών υπάρχουν.

Χαρακτηριστικά των κλιματιστικών ακριβείας

Ο κλιματιστικός ακριβείας ή αυτόνομος κλιματιστικός τύπου ντουλαπιού είναι μια συσκευή της οποίας η χρήση επιτρέπει τη διατήρηση μιας σειράς παραμέτρων στο χώρο: θερμοκρασία, σχετική υγρασία και κίνηση του αέρα σε στενό εύρος.

Συγκεκριμένα:

• εύρος επιτρεπτής διακύμανσης θερμοκρασίας: ±1 °C. Και ορισμένα μοντέλα κλιματιστικών ακριβείας επιτρέπουν περαιτέρω στένωση της διακύμανσης της τιμής, έως ± 0,5 °C);
• εύρος διακύμανσης της τιμής υγρασίας + 5%;
• επιτρέπεται η λειτουργία του κλιματιστικού ακριβείας σε θερμοκρασία περιβάλλοντος από +50 °C έως -60 °C.

Ενώ η εκλυόμενη θερμότητα υπερβαίνει κατά 5÷10 φορές τις τιμές που είναι χαρακτηριστικές για τον κύριο χώρο. Αντίστοιχα, δημιουργείται πολύ υψηλό φορτίο στα κλιματιστικά.

Ωστόσο, το εύρος των τιμών διατηρείται. Εξάλλου, εκτός από το γεγονός ότι αυτός ο τύπος συστημάτων ελέγχου κλίματος διακρίνεται για την υψηλή ακρίβειά του, υπάρχουν και ορισμένες απαιτήσεις αξιοπιστίας για τον εξοπλισμό.

Ακόμη και ένα λεπτό χωρίς κλιματισμό μπορεί να προκαλέσει καταστροφικές συνέπειες. Και, επομένως, και υλικές ζημιές.

Τα κλιματιστικά ακριβείας εξασφαλίζουν σταθερή υγρασία και θερμοκρασία (και μάλιστα σε στενό εύρος), παρά τη συνεχή έκλυση μεγάλης ποσότητας θερμότητας από συσκευές που λειτουργούν όλο το εικοσιτετράωρο.

Ναι, υπάρχει ακόμα μία απαίτηση που δεν μπορούμε να παραλείψουμε – τα κλιματιστικά ακριβείας πρέπει να έχουν τη δυνατότητα άμεσης εκκίνησης της εφεδρικής μονάδας σε περίπτωση βλάβης της κύριας.

Δηλαδή, ακόμα και σε περίπτωση ανωτέρας βίας, θα διασφαλιστεί η σταθερότητα του καθεστώτος θερμοκρασίας και υγρασίας. Εξάλλου, η μελέτη κλιματισμού του χώρου των διακομιστών συνήθως καταρτίζεται λαμβάνοντας υπόψη πρόσθετες δυναμικότητες.

Πλεονεκτήματα χρήσης των συσκευών

Η χρήση συστημάτων ακριβείας σε διάφορες τεχνολογικές εγκαταστάσεις εξηγείται από την ανάγκη αντιστάθμισης σημαντικών ειδικών υπερβολών θερμότητας, οι οποίες εκλύονται από τεχνολογικό εξοπλισμό που είναι ευαίσθητος ακόμα και στις πιο μικρές μεταβολές του θερμοκρασιακού και του καθεστώτος υγρασίας.

Δηλαδή, όσο μεγαλύτερη είναι η απόκλιση της θερμοκρασίας του χώρου από τις βέλτιστες τιμές, τόσο μειώνεται η διάρκεια ζωής του πολύτιμου εξοπλισμού.

Παρόλο που τα κλιματιστικά ακριβείας χαρακτηρίζονται από αυξημένη αξιοπιστία, για την εξασφάλιση της σταθερότητας του περιβάλλοντος χρησιμοποιούνται πολλές συσκευές – αυτό εξουδετερώνει τον κίνδυνο αστοχίας ολόκληρου του συστήματος.

Η μη άρση της βλάβης του συστήματος κλιματικού ελέγχου σε σύντομο χρονικό διάστημα μπορεί να προκαλέσει βλάβη στον εξοπλισμό που παράγει σημαντική θερμική εισροή.

Για παράδειγμα, σε περίπτωση υπερθέρμανσης του τεχνολογικού εξοπλισμού στην αίθουσα ATS, καθώς και σε περίπτωση μη αποδεκτής απόκλισης από τη βέλτιστη τιμή της σχετικής υγρασίας, η πιθανότητα βλάβης του εξοπλισμού είναι αρκετά υψηλή.

Τα κλιματιστικά ακριβείας αντισταθμίζουν αποτελεσματικά σημαντικές ειδικές υπερβολές θερμότητας και παρέχουν τη δυνατότητα διατήρησης των απαραίτητων παραμέτρων του καθεστώτος θερμοκρασίας και υγρασίας στο χώρο.

Πεδίο εφαρμογής του εξοπλισμού

Η χρήση αυτών των συσκευών για την εξασφάλιση απρόσκοπτης και ασφαλούς λειτουργίας του τεχνολογικού εξοπλισμού καθίσταται επίκαιρη στους ακόλουθους τομείς:

1. Σταθερή τηλεφωνία – σταθμοί ATS, καθώς και χώροι εξοπλισμού.
2. Κινητή τηλεφωνία – κόμβοι τηλεπικοινωνιών, δηλαδή μεταγωγείς και πύλες.
3. Βασικοί και απομακρυσμένοι σταθμοί, που βρίσκονται σε κτίρια ή κοντέινερ.
4. Κέντρα χρέωσης.
5. Τομέας IT – αίθουσες διακομιστών και εξοπλισμού, καθώς και αίθουσες υπολογιστών και κέντρα δεδομένων.

Τελευταία, κλιματιστικά ακριβείας χρησιμοποιούν και φαρμακευτικές εταιρείες – σε χώρους όπου είναι εγκατεστημένος πολύτιμος διαγνωστικός εξοπλισμός. Καθώς επίσης και σε σύγχρονα εργαστήρια, που προορίζονται για τη διεξαγωγή ερευνών με αντιδραστήρια, ιδιαίτερα ευαίσθητα στις συνθήκες του εξωτερικού περιβάλλοντος. Ή ακόμα – με αποικίες μικροοργανισμών.

Υψηλής ακρίβειας, καθαρή παραγωγή – ο κλάδος καλύπτει τη μικροηλεκτρονική, τη φαρμακευτική και την αεροδιαστημική βιομηχανία, δεν μπορεί να γίνει χωρίς κλιματιστικά ακριβείας.

Η ποικιλία των μοντέλων κλιματιστικών ακριβείας επιτρέπει την επιλογή της βέλτιστης λύσης – ανάλογα με τις απαιτήσεις του ΣΝ 512-78 και τον προορισμό του χώρου, τη διατήρηση των κλιματικών συνθηκών στο οποίο θα πρέπει να γίνει.

Αλλά δεν είναι μόνο αυτό – σε ορισμένα μουσεία, βιβλιοθήκες και άλλους χώρους πολιτιστικής ψυχαγωγίας, όπου φυλάσσονται ιδιαίτερα πολύτιμα εκθέματα, χρησιμοποιούνται επίσης κλιματιστικά ακριβείας.

Είναι κατανοητό ότι εκεί χρησιμοποιούνται πιο οικονομικά μοντέλα, καθώς δεν υπάρχει ανάγκη να τηρούνται τόσο αυστηρά οι συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας, αλλά παρ' όλα αυτά.

Δομή του κλιματιστικού ακριβείας

Η ακρίβεια και η αξιοπιστία της μονάδας εξηγούν την πολύπλοκη δομή της. Επιπλέον, ανάλογα με το μοντέλο, αυτή μπορεί να διαφέρει.

Απαραίτητη είναι η ύπαρξη:

1. Εσωτερικής μονάδας, συνήθως τύπου ντουλαπιού.
2. Εξωτερικής μονάδας.

Στην πρώτη πραγματοποιείται προκαταρκτική προετοιμασία του αέρα αμέσως πριν από την παροχή του στο χώρο.

Στη δεύτερη μπορεί να βρίσκεται: αερόψυκτος συμπυκνωτής ή υγρόψυκτο ψυγείο, στην περίπτωση που η λειτουργία του κλιματιστικού γίνεται με κρύο νερό από τσίλερ ή για συμπυκνωτή υγρών που βρίσκεται στην εσωτερική μονάδα.

Η δομή του κλιματιστικού ακριβείας και η σχηματική απεικόνιση του μηχανισμού λειτουργίας του. Ανεξάρτητα από την πολυπλοκότητα της διάταξης του μοντέλου, αυτός ο μηχανισμός υπάρχει.

Το παραπάνω διάγραμμα είναι εξαιρετικά απλοποιημένο. Απεικονίζει την αρχή λειτουργίας σε γενικές γραμμές.

Λάβετε υπόψη ότι, εκτός από όλα τα αναφερόμενα εξαρτήματα, η εσωτερική μονάδα του κλιματιστικού ακριβείας περιλαμβάνει τις ακόλουθες συσκευές:

• συμπιεστής;
• εξατμιστής;
• εκτονωτική βαλβίδα·
• εξαρτήματα φίλτρου·
• πρόσθετες συσκευές που χρησιμοποιούν ηλεκτρισμό για θέρμανση·
• υγραντήρες αέρα, εάν είναι απαραίτητο·
• ανεμιστήρες αέρα·
• εξαρτήματα – τόσο διακοπής όσο και ρύθμισης.

Η παρουσία όλων των υπόλοιπων στοιχείων καθορίζεται από το συγκεκριμένο μοντέλο και τις απαιτήσεις που του επιβάλλονται και στο χώρο όπου θα λειτουργεί η συσκευή. Με άλλα λόγια, αποτελούν μεταβλητό στοιχείο.

Μηχανισμός λειτουργίας της συσκευής

Η βασική αρχή λειτουργίας αυτής της συσκευής μπορεί να εξηγηθεί ως εξής: αρχικά συμπιέζεται ο αέριος ψυκτικός παράγοντας στον συμπιεστή. Στη συνέχεια, ο ψυκτικός παράγοντας εισέρχεται στον συμπυκνωτή. Εκεί συμπυκνώνεται – η διαδικασία επιτρέπει την απομάκρυνση θερμότητας από το ψυκτικό μέσο.

Στο επόμενο στάδιο, ο ψυκτικός παράγοντας που βρίσκεται σε υγρή κατάσταση διέρχεται από τη διάταξη στραγγαλισμού. Αυτό οδηγεί σε μείωση της θερμοκρασίας και της πίεσης του υγρού ψυκτικού μέσου.

Και ήδη σε αυτήν την κατάσταση, το ψυκτικό μέσο εισέρχεται στον εξατμιστήρα. Εκεί μετατρέπεται σε αέριο και επιστρέφει ξανά στον συμπιεστή.

Λοιπόν, ο αέρας που διέρχεται μέσα από τον εξατμιστήρα λαμβάνεται από τον χώρο όπου πρέπει να διατηρείται η θερμοκρασία και η υγρασία σε στενό εύρος τιμών.

Στο διάγραμμα απεικονίζονται οι ροές ζεστού και κρύου αέρα που διέρχονται συνεχώς μέσα από το κλιματιστικό ακριβείας. Το παρόν διάγραμμα ισχύει για όλα τα μοντέλα.

Ο αέρας, περνώντας μέσα από τον εξατμιστήρα, ψύχεται και στη συνέχεια επιστρέφει στον χώρο. Το διάγραμμα λειτουργίας του κλιματιστικού ακριβείας παρουσιάζεται παραπάνω σε επεξηγηματική μορφή.

Λειτουργίες της εσωτερικής μονάδας

Καθορίζονται από τον σκοπό του συγκεκριμένου μοντέλου. Είναι λογικό να υποθέσουμε ότι ο αριθμός λειτουργιών καθορίζει το πεδίο πιθανής εφαρμογής της μονάδας:

• αποκλειστικά ψύξη;
• ψύξη και ηλεκτρική θέρμανση με δυνατότητα ρύθμισης της θερμοκρασίας;
• ψύξη και αύξηση υγρασίας.

Η πιο προηγμένη επιλογή είναι ο συνδυασμός ψύξης, αύξησης υγρασίας και ηλεκτρικής θέρμανσης.

Υπάρχει επίσης περίπτωση ένα συγκεκριμένο μοντέλο να κατασκευάζεται από το εργοστάσιο κατόπιν παραγγελίας και να ενσωματώνονται λειτουργίες που δεν προβλέπονται στην αρχική διαμόρφωση.

Η συνεχής απομάκρυνση ζεστού αέρα και η αδιάκοπη παροχή κρύου αέρα χαρακτηρίζει τη λειτουργία του κλιματιστικού ακριβείας. Υπάρχουν πολλές παραλλαγές στην τροφοδοσία αέρα.

Οι εσωτερικές μονάδες μπορεί να διαφέρουν ως προς τους τρόπους εισαγωγής και παροχής αέρα στον χώρο. Για παράδειγμα, η εισαγωγή μπορεί να γίνεται στην μπροστινή πλευρά και η παροχή στην επάνω. Η παροχή πραγματοποιείται μέσω αεραγωγού που βρίσκεται ανάμεσα στις οροφές – ψευδοροφή και κύρια.

Υπάρχουν και άλλες παραλλαγές:

1. Η εισαγωγή που γίνεται στην μπροστινή πλευρά συνδυάζεται με παροχή στο επάνω μέρος, απευθείας στον χώρο.
2. Στο πάνω μέρος, η εισαγωγή γίνεται μέσω αεραγωγού που βρίσκεται ανάμεσα στις οροφές (ψευδοροφή και κύρια). Η παροχή γίνεται, αντίστοιχα, από το κάτω μέρος.
3. Η εισαγωγή γίνεται στο πάνω μέρος απευθείας από τον χώρο, ενώ η παροχή κάτω από την ψευδοροφή πραγματοποιείται από το κάτω μέρος.
4. Η εισαγωγή γίνεται από πίσω και κάτω από την ψευδοροφή από το κάτω μέρος, ενώ η παροχή γίνεται στο πάνω μέρος μέσω αεραγωγού που βρίσκεται ανάμεσα στις οροφές – ψευδοροφή και κύρια.

Υπάρχει επίσης περίπτωση η εισαγωγή να γίνεται κάτω από την ψευδοροφή από το κάτω μέρος και από πίσω. Η παροχή γίνεται απευθείας στον χώρο, στο πάνω μέρος.

Η περίπλοκη διάταξη του κλιματιστικού ακριβείας εξηγείται από την ακρίβεια και τη σημασία των λειτουργιών που εκτελεί. Στο παρόν διάγραμμα φαίνονται καθαρά όλα αυτά τα χαρακτηριστικά.

Αυτή η ποικιλία λειτουργιών εξηγεί τις ευρείες δυνατότητες των κλιματιστικών ακριβείας.

Η δομή και ο μηχανισμός του επιλεγμένου μοντέλου μπορεί να «ρυθμιστεί» κατά παραγγελία ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του χώρου όπου πρόκειται να χρησιμοποιηθεί.

Ταξινόμηση των κλιματιστικών ακριβείας

Ανάλογα με τη σχεδίαση των εσωτερικών μονάδων, τα κλιματιστικά ακριβείας ταξινομούνται στους ακόλουθους τύπους:

• οροφής·
• τύποι κλιματιστικών ακριβείας ντουλαπάτου·
• μεταξύ σειρών.

Ανάλογα με τον τρόπο ψύξης των συμπυκνωτών, είναι αερόψυκτοι ή υδρόψυκτοι. Λαμβάνοντας ως βάση της ταξινόμησης το χρησιμοποιούμενο ψυκτικό υγρό – νερό ή αιθυλενογλυκόλη.

Κάθε μία από τις προαναφερθείσες κατηγορίες έχει τα δικά της χαρακτηριστικά, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, τα οποία πρέπει οπωσδήποτε να ληφθούν υπόψη κατά την επιλογή του συστήματος ελέγχου θερμοκρασίας και υγρασίας του χώρου.

Κλιματιστικά ακριβείας με ψυκτικό υγρό φρέον

Για χώρους τηλεπικοινωνιών προβλέπονται φρεονικά μπλοκ μονού σώματος και συστήματα κλιματισμού ακριβείας.

Για μεγαλύτερους σταθερούς χώρους χρησιμοποιούνται εσωτερικές μονάδες ντουλαπάτου και κλιματιστικά μεταξύ σειρών.

Ως η κλασική και πιο οικονομική λύση όσον αφορά τις κεφαλαιουχικές δαπάνες για χώρους διακομιστών θεωρούνται τα κλιματιστικά ντουλαπάτου εξοπλισμένα με εξατμιστή άμεσου βρασμού, δηλαδή τα φρεονικά.

Έτσι φαίνονται σε τομή τα φρεονικά κλιματιστικά ακριβείας. Στο διάγραμμα απεικονίζεται η ίδια συσκευή, αλλά από διαφορετικές πλευρές.

Είναι δυνατές διάφορες παραλλαγές εκτέλεσής τους: με εξωτερικό συμπυκνωτή αερόψυκτου τύπου, με συμπυκνωτή υδρόψυκτου ενσωματωμένου τύπου, καθώς και εξοπλισμένα με ξηρό πύργο ψύξης.

Παρόμοιες ποικιλίες συμπυκνωτών έχουν και τα κλιματιστικά μεταξύ σειρών με άμεση εξάτμιση (η κατηγορία κωδικοποιείται ως DX).

Υγρές συσκευές ακριβείας

Τα κλιματιστικά ακριβείας ντουλαπάτου, εξοπλισμένα με εναλλάκτη θερμότητας υγρού, χρησιμοποιούνται σε σχήμα ψύξης με τσίλερ ως τερματικές μονάδες.

Σε αυτήν την περίπτωση, η αξιοπιστία λειτουργίας και το καθεστώς θερμοκρασίας ψύξης καθορίζονται από το υιοθετημένο βασικό σχήμα τροφοδοσίας ψύξης του χώρου – το σχήμα περιλαμβάνει την ύπαρξη τσίλερ και αντλητικών ομάδων.

Οι αρχικές κεφαλαιουχικές δαπάνες υπερβαίνουν κατά 30-40% τις δαπάνες που σχετίζονται με τα φρεονικά κλιματιστικά. Δεν μπορεί να μην αναφερθεί ότι με τη διενέργεια βελτιστοποίησης του σχήματος τροφοδοσίας ψύξης καθίσταται δυνατή η μείωση των λειτουργικών δαπανών.

Κλιματιστικό ακριβείας με freecooling

Ο μηχανισμός λειτουργίας αυτού του τύπου κλιματιστικού βασίζεται στη χρήση μειωμένων εξωτερικών θερμοκρασιών.

Η ελεύθερη ψύξη (στα αγγλικά – freecooling) εφαρμόζεται εύκολα και απλά σε ένα φρεονικό κλιματιστικό ακριβείας ντουλαπάτου με συμπυκνωτή (υγρού) και ξηρό πύργο ψύξης.

Κλιματιστικό ακριβείας, εξοπλισμένο με ελεύθερη ψύξη – διάγραμμα της συσκευής με 2 κυκλώματα (με κόκκινο σημειώνεται ο υγρός εναλλάκτης θερμότητας, με μπλε – αυτό που περιέχει αιθυλενογλυκόλη)

Θα χρειαστεί ένας 2ος εναλλάκτης θερμότητας (υγρός) και αιθυλενογλυκόλη, η οποία γεμίζει το κύκλωμα του ξηρού ψύκτη. Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος πέσει στο υπολογισμένο επίπεδο, η ψύξη θα γίνεται μέσω της λειτουργίας του 2ου κυκλώματος – του εναλλάκτη θερμότητας και του ψύκτη.

Παρά την αύξηση της αρχικής επένδυσης για την αγορά πρόσθετου εξοπλισμού, η περίοδος απόσβεσης αυτών των μονάδων θα είναι λιγότερη από 2 χρόνια, και ένας πιο ακριβής υπολογισμός μπορεί να γίνει γνωρίζοντας το μέγεθος των τοπικών τιμολογίων.

Χαρακτηριστικά των συστημάτων εφεδρείας

Τα κλιματιστικά ακριβείας, για τη δυνατότητα υλοποίησης εφεδρείας της λειτουργίας ψύξης, είναι εξοπλισμένα με πρόσθετους εναλλάκτες θερμότητας – υγρούς και φρεόν.

Η βασική αρχή λειτουργίας αυτού του συστήματος δεν συνίσταται απλώς στην κοινότυπη αντιγραφή συστημάτων ψύξης, αλλά στην εφαρμογή συστημάτων ψύξης με διαφορετικές μεταξύ τους αρχές λειτουργίας.

Το σύστημα εφεδρείας επιτρέπει να αυξηθούν σημαντικά τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του συστήματος κλιματισμού, και επομένως μπορεί να εγκατασταθεί σχεδόν σε οποιονδήποτε χώρο.

Με άλλα λόγια, σε μία συσκευή συνδυάζονται μονάδες εξοπλισμένες με διαφορετικές πηγές ψύξης.

Η ανάγκη για εφεδρεία και ο βαθμός της καθορίζονται από κανονιστικές απαιτήσεις σύμφωνα με την κατηγορία ανοχής σφαλμάτων του αντικειμένου – προσδιορίζεται από το TIER.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Στο βίντεο – η διαδικασία συντήρησης ενός κλιματιστικού ακριβείας από έναν τεχνικό, με βήμα προς βήμα ανάλυση όλων των χαρακτηριστικών λειτουργίας αυτής της συσκευής, καθώς και των απαιτήσεων φροντίδας της:

Το κλιματιστικό ακριβείας επιτρέπει τη διατήρηση της θερμοκρασίας και της υγρασίας των χώρων σε στενό εύρος τιμών. Αυτή η λειτουργία είναι σημαντική σε χώρους όπου βρίσκεται και λειτουργεί εξοπλισμός ευαίσθητος σε μικρές διακυμάνσεις κλιματικών συνθηκών. Γι' αυτό τα κλιματιστικά ακριβείας χρησιμοποιούνται σε server rooms, κέντρα δεδομένων και υψηλής τεχνολογίας εργαστήρια.

Έχετε εμπειρία με αυτόν τον εξοπλισμό, ερωτήσεις σχετικά με την εγκατάσταση, την επιλογή ή την τοποθέτηση κλιματιστικών ακριβείας; Αντιμετωπίσατε προβλήματα με τη λειτουργία κλιματιστικών ακριβείας, παράπονα προς τους κατασκευαστές ή τις εταιρείες σέρβις; Σε αυτήν την περίπτωση, μοιραστείτε οπωσδήποτε ένα σχόλιο παρακάτω – να είστε σίγουροι ότι η γνώμη σας δεν θα μείνει χωρίς προσοχή.