Wat is een precisie-airconditioner: classificatie van apparaten en werkingsprincipe van units

Denkt u niet dat er in serverruimtes en datacenters, evenals andere ruimtes waar een enorme hoeveelheid computers en andere apparatuur is geconcentreerd die intensief warmte afgeeft, voor het handhaven van een constante temperatuur en luchtvochtigheid gewone huishoudelijke airconditioners kunnen worden gebruikt?

In ruimtes van dergelijke aard moeten temperatuur, luchtvochtigheid en vele andere parameters in een zeer smal bereik worden gehouden, en gewone klimaatbeheersingssystemen, zelfs de krachtigste, kunnen deze taak niet aan. Daarom wordt het gebruik van precisie-airconditioners steeds relevanter.

In het artikel wordt besproken wat de onderscheidende kenmerken van een precisie-airconditioner zijn, wat het eigenlijk is, hoe het werkt en welke soorten van deze apparaten er bestaan.

Kenmerken van precisie-airconditioners

Een precisie-airconditioner of autonome kasttype-airconditioner is een apparaat waarvan het gebruik het mogelijk maakt om in een ruimte een aantal parameters te handhaven: temperatuur, relatieve luchtvochtigheid en luchtbeweging in een smal bereik.

Namelijk:

• bereik van toegestane temperatuurvariabiliteit: ±1 °C. En sommige modellen van precisie-airconditioners maken het mogelijk om de variabiliteit nog verder te verkleinen, tot ±0,5 °C);
• bereik van variabiliteit van de luchtvochtigheidswaarde + 5%;
• De precisie-airconditioner kan werken bij een omgevingstemperatuur in het bereik van +50 °C tot -60 °C.

De gegenereerde warmte-inbreng is 5 tot 10 keer hoger dan de waarden die kenmerkend zijn voor de hoofdruimte. Dienovereenkomstig ontstaat er een zeer hoge belasting voor de airconditioners.

Maar toch wordt het waardenbereik gehandhaafd. Immers, naast het feit dat dit type klimaatbeheersingssysteem zich onderscheidt door een hoge precisie, worden er ook een aantal eisen gesteld aan de betrouwbaarheid van de apparatuur.

Zelfs een minuut zonder airconditioning kan catastrofale gevolgen hebben. En dus ook materiële verliezen.

Precisie-airconditioners zorgen voor een stabiele luchtvochtigheid en temperatuur (zelfs in een smal bereik), ondanks de constante afgifte van grote hoeveelheden warmte door apparaten die 24 uur per dag werken.

Ja, er is nog een vereiste dat niet onvermeld mag blijven – precisie-airconditioners moeten de mogelijkheid hebben om snel een reserve-eenheid te starten bij uitval van de primaire eenheid.

Dat wil zeggen, zelfs in het geval van een overmachtssituatie, wordt de continuïteit van de temperatuur- en vochtigheidsregeling gewaarborgd. Bovendien wordt het project voor de airconditioning van de serverruimte meestal opgesteld met inachtneming van extra capaciteit.

Voordelen van het gebruik van de apparaten

Het gebruik van precisiesystemen op verschillende technologische locaties wordt verklaard door de noodzaak om aanzienlijke specifieke warmteoverschotten te compenseren die worden gegenereerd door technologische apparatuur die gevoelig is voor zelfs de kleinste veranderingen in de temperatuur- en vochtigheidsregeling.

Dat wil zeggen, hoe groter de afwijking van de kamertemperatuur van de optimale waarden, hoe meer de levensduur van de dure apparatuur wordt verkort.

Ondanks het feit dat precisie-airconditioners zich kenmerken door een hoge betrouwbaarheid, worden er meerdere apparaten gebruikt om de constantheid van de omgeving te waarborgen – dit neutraliseert het risico dat het hele systeem uitvalt.

Het niet binnen korte tijd verhelpen van een storing in het klimaatbeheersingssysteem kan leiden tot defecten van apparatuur die aanzienlijke warmte genereert.

Bijvoorbeeld, bij oververhitting van technologische apparatuur in de telefooncentrale of bij een ontoelaatbare afwijking van de optimale waarde van de relatieve luchtvochtigheid, is de kans op defecten van de apparatuur vrij hoog.

Precisie-airconditioners compenseren effectief aanzienlijke specifieke warmteoverschotten en maken het mogelijk de vereiste parameters van de temperatuur- en vochtigheidsregeling in de ruimte te handhaven.

Toepassingsgebied van de apparatuur

Het gebruik van deze apparaten om een storingsvrije en veilige werking van technologische apparatuur te garanderen, wordt relevant in de volgende gebieden:

1. Vaste telefonie – telefooncentrales en apparatuurruimten.
2. Mobiele telefonie – telecommunicatieknooppunten, zoals schakelaars en gateways.
3. Basisstations en afgelegen stations, gevestigd in gebouwen of containers.
4. Factureringscentra.
5. IT-sector – serverruimten en apparatuurruimten, evenals computerzalen en datacentra.

De laatste tijd worden precisie-airconditioners ook gebruikt door farmaceutische bedrijven – in ruimten waar dure diagnostische apparatuur is geïnstalleerd. Ook in moderne laboratoria die zijn bestemd voor onderzoek met reagentia die bijzonder gevoelig zijn voor omgevingsomstandigheden. Of – met kolonies micro-organismen.

Hoogprecieze, schone productie – de sector omvat micro-elektronica, farmaceutica en de ruimtevaartindustrie, en kan niet zonder precisie-airconditioners.

De verscheidenheid aan modellen van precisie-airconditioners maakt het mogelijk de optimale variant te kiezen – afhankelijk van de vereisten van SN 512-78 en de bestemming van de ruimte, waarvan het klimaat moet worden gehandhaafd.

Maar dat is niet alles – in sommige musea, bibliotheken en andere culturele vrijetijdslocaties waar bijzonder waardevolle objecten worden bewaard, worden ook precisie-airconditioners gebruikt.

Uiteraard worden daar meer budgetvriendelijke modellen gebruikt, omdat het niet nodig is het temperatuur- en vochtigheidsregime zo strikt na te leven, maar toch.

Structuur van een precisie-airconditioner

De nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van het apparaat verklaren zijn complexe constructie. Afhankelijk van het model kan deze verschillen.

Het volgende is verplicht aanwezig:

1. Een binnenunit, meestal van het kasttype.
2. Een buitenunit of externe unit.

In de eerste vindt de voorbereiding van de lucht plaats vlak voordat deze de ruimte wordt ingeblazen.

In de tweede kan zich bevinden: een luchtcondensor of vloeistofkoeler, in het geval dat de airconditioner werkt op koud water van een chiller of voor een vloeistofcondensor die in de binnenunit is geplaatst.

Constructie van een precisie-airconditioner en schematische weergave van zijn werkingsmechanisme. Ongeacht de complexiteit van het model, dit mechanisme is aanwezig.

Het bovenstaande schema is uiterst vereenvoudigd. Het toont het werkingsprincipe in grote lijnen.

Houd er rekening mee dat naast alle genoemde onderdelen de binnenunit van de precisie-airconditioner de volgende componenten bevat:

• compressor;
• verdamper;
• smoorklep;
• filtercomponenten;
• extra apparaten die elektriciteit gebruiken voor verwarming;
• luchtbevochtigers, indien nodig;
• luchtventilatoren;
• armatuur – zowel afsluitend als regelend.

De aanwezigheid van alle overige elementen wordt bepaald door het specifieke model en de eisen die eraan worden gesteld en aan de ruimte waarin het apparaat zal werken. Met andere woorden, zij vormen een variabele component.

Werkingsmechanisme van het apparaat

Het basiswerkingsprincipe van dit apparaat kan als volgt worden uitgelegd: eerst wordt het gasvormige koelmiddel in de compressor samengeperst. Vervolgens komt het koelmiddel daarna in de condensor. Daar vindt condensatie plaats – het proces maakt het mogelijk warmte van het koelmiddel af te voeren.

In de volgende stap gaat het koelmiddel, dat zich in vloeibare aggregatietoestand bevindt, door een smoorinrichting. Dit leidt tot verlaging van de temperatuur en druk van het vloeibare koelmiddel.

En in deze toestand komt het koelmiddel in de verdamper terecht. Daar gaat het over in gasvorm en keert het terug naar de compressor.

Dus, de lucht die door de verdamper wordt geblazen, wordt uit de ruimte gehaald waar de temperatuur en vochtigheid binnen een nauw bereik moeten worden gehouden.

In het schema worden de stromen van warme en koude lucht getoond die continu door de precisie-airconditioner gaan. Het getoonde schema is van toepassing op alle modellen.

De lucht wordt gekoeld terwijl hij door de verdamper gaat, en komt in deze vorm terug in de ruimte. Het werkingsschema van de precisie-airconditioner wordt hierboven illustratief weergegeven.

Functies van de binnenunit

Ze worden bepaald door de bestemming van het specifieke model. Het is logisch om aan te nemen dat het aantal functies het toepassingsgebied van het apparaat bepaalt:

• uitsluitend koeling;
• koeling en elektrische bijverwarming met de mogelijkheid om de temperatuurinstellingen te regelen;
• koeling en luchtbevochtiging.

De meest geavanceerde optie is een combinatie van koeling, luchtbevochtiging en elektrische bijverwarming.

Het komt ook voor dat een bepaald model door de fabriek op individuele bestelling wordt gemaakt, en er functies worden ingebouwd die niet in de oorspronkelijke uitrusting zijn voorzien.

Het continu afvoeren van warme lucht en het onophoudelijk toevoeren van koude lucht – zo wordt de werking van de precisie-airconditioner gekenmerkt. Er zijn echter zeer veel varianten van luchttoevoer.

Binnenunits kunnen verschillen in de manier van luchtinname en -toevoer naar de ruimte. Bijvoorbeeld, de inname kan aan de voorkant plaatsvinden en de toevoer aan de bovenkant. Deze vindt plaats via een luchtkanaal dat zich tussen de plafonds bevindt – het verlaagde plafond en het echte plafond.

Er zijn ook andere varianten:

1. De inname aan de voorkant wordt gecombineerd met toevoer aan de bovenkant, direct in de ruimte.
2. Aan de bovenkant vindt de inname plaats via een luchtkanaal dat zich tussen de plafonds bevindt (verlaagd en echt). De toevoer vindt respectievelijk vanaf de onderkant plaats.
3. De inname vindt aan de bovenkant direct uit de ruimte plaats, en de toevoer onder de verhoogde vloer wordt vanaf de onderkant uitgevoerd.
4. De inname vindt plaats aan de achterkant en onder de verhoogde vloer vanaf de onderkant, en de toevoer vindt plaats aan de bovenkant via een luchtkanaal dat zich tussen de plafonds bevindt – het verlaagde plafond en het echte plafond.

Het komt ook voor dat de inname onder het verlaagde plafond vanaf de onderkant en aan de achterkant plaatsvindt. De toevoer vindt direct naar de ruimte plaats, aan de bovenkant.

De complexe constructie van de precisie-airconditioner wordt verklaard door de precisie en het belang van de functies die hij uitvoert. In het getoonde schema zijn al deze kenmerken goed zichtbaar.

Deze variabiliteit van functies verklaart de brede mogelijkheden van precisie-airconditioners.

De structuur en het mechanisme van het gekozen model kunnen individueel worden afgestemd op de specifieke kenmerken van de ruimte waarin het wordt gebruikt.

Classificatie van precisie-airconditioners

Afhankelijk van de constructie van de binnenunits worden precisie-airconditioners ingedeeld in de volgende typen:

• plafondradiatoren;
• kast-type precisie-airconditioners;
• tussenrij modellen.

Afhankelijk van de koelmethode van de condensatoren zijn er luchtgekoelde en vloeistofgekoelde. De classificatie is gebaseerd op het gebruikte koelmiddel – water of ethyleenglycol.

Elk van de bovengenoemde categorieën heeft zijn eigen kenmerken, voordelen en nadelen, waarmee absoluut rekening moet worden gehouden bij het kiezen van een systeem voor temperatuur- en vochtigheidsregeling van de ruimte.

Freon precisie-airconditioners

Voor telecommunicatieobjecten zijn freon monoblokken en precisie-klimaatbeheersingssystemen voorzien.

Voor grotere stationaire objecten worden kast-type binnenunits en tussenrij-airconditioners gebruikt.

Als klassieke en meest kostenefficiënte oplossing qua investeringskosten voor serverruimtes worden kast-airconditioners beschouwd, uitgerust met een directe verdamper, ook wel freon-airconditioners genoemd.

Zo zien freon precisie-airconditioners er in doorsnede uit. In het schema is hetzelfde apparaat afgebeeld, alleen vanuit verschillende hoeken.

Er zijn verschillende uitvoeringsvarianten mogelijk: met een buitencondensator met luchtkoeling, met een ingebouwde condensator met vloeistofkoeling, en ook uitgerust met een droge koeltoren.

Soortgelijke typen condensatoren zijn ook kenmerkend voor tussenrij-airconditioners met directe verdamping (categorie aangeduid als DX).

Vloeistofgekoelde precisie-apparaten

Kast-precisie-airconditioners, uitgerust met een vloeistofwarmtewisselaar, worden in een koelcircuit met chiller gebruikt als nakoelers.

In dit geval worden de bedrijfszekerheid en het temperatuurregime van de koeling bepaald door het aangenomen principeschema van de koudevoorziening van het object – het schema omvat de aanwezigheid van chillers en pompgroepen.

De initiële investeringskosten zijn 30-40% hoger dan de kosten voor freon-airconditioners. Het kan niet onvermeld blijven dat door optimalisatie van het koudevoorzieningsschema een verlaging van de operationele kosten mogelijk wordt.

Precisie-airconditioner met freecooling

Het werkingsmechanisme van dit type airconditioner is gebaseerd op het gebruik van lagere buitentemperaturen.

Vrije koeling (in het Engels – freecooling) wordt eenvoudig gerealiseerd in een freon precisie-airconditioner van het kasttype met een (vloeistof)condensor en een droge koeltoren.

Precisie-airconditioner, uitgerust met freecooling – schema van het apparaat met 2 circuits (rood aangegeven: vloeistofwarmtewisselaar, blauw: circuit met ethyleenglycol)

Er is een tweede warmtewisselaar (vloeistof) nodig en ethyleenglycol, dat het circuit van de droge koeltoren vult. Wanneer de omgevingstemperatuur daalt tot het berekende niveau, zal de koeling plaatsvinden door de werking van het tweede circuit – de warmtewisselaar en de koeltoren.

Ondanks de toename van de initiële investeringen voor de aanschaf van extra apparatuur, zal de terugverdientijd van deze eenheden minder dan 2 jaar zijn, en een nauwkeurigere berekening kan worden gemaakt als de hoogte van de lokale tarieven bekend is.

Kenmerken van redundantiesystemen

Precisie-airconditioners zijn voor de mogelijkheid om redundantie van de koelfunctie te realiseren uitgerust met extra warmtewisselaars – vloeistof- en freonwarmtewisselaars.

Het basisprincipe van de werking van dit systeem bestaat niet simpelweg uit het dupliceren van koelsystemen, maar uit het toepassen van koelsystemen met van elkaar verschillende werkingsprincipes.

Het redundantiesysteem maakt het mogelijk om de functionele kenmerken van het airconditioningsysteem aanzienlijk te verbeteren, dus het kan in vrijwel elke ruimte worden geïnstalleerd.

Met andere woorden, in één apparaat worden eenheden gecombineerd die zijn uitgerust met verschillende koelbronnen.

De noodzaak van redundantie en de mate ervan wordt vastgesteld door wettelijke vereisten volgens de storingsbestendigheidsklasse van de faciliteit – bepaald volgens TIER.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

In de video – het onderhoudsproces van een precisie-airconditioner door een monteur met een stapsgewijze uitleg van alle functionele kenmerken van dit apparaat, evenals de vereisten voor het onderhoud ervan:

Een precisie-airconditioner maakt het mogelijk om de temperatuur en luchtvochtigheid van ruimtes binnen een smal bereik te houden. Deze functie is van groot belang in ruimtes waar apparatuur staat en werkt die gevoelig is voor de kleinste schommelingen in klimaatomstandigheden. Daarom worden precisie-airconditioners gebruikt in serverruimtes, datacenters en hightech laboratoria.

Hebt u ervaring met dit soort apparatuur, vragen over de installatie, keuze of montage van precisie-airconditioners? Zijn er problemen met de werking van precisie-airconditioners, klachten over fabrikanten of servicebedrijven? Deel dan zeker uw reactie hieronder – u kunt erop vertrouwen dat uw mening niet onopgemerkt blijft.