СИСТЕМЫ ПРЕЦИЗИОННОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
Системы прецизионного кондиционирования (Precision Air Conditioning Systems) представляют собой специализированные системы климатизации, предназначенные для помещений, в которых температура, относительная влажность, качество воздуха и циркуляция воздуха должны контролироваться в очень узких допусках. В отличие от стандартных систем кондиционирования, применяемых для обеспечения комфорта, прецизионные кондиционеры проектируются для непрерывной работы 24 часа в сутки и 365 дней в году. Они особенно широко применяются в центрах обработки данных, серверных помещениях, телекоммуникационных центрах, помещениях ИБП, лабораториях, операционных, чистых помещениях, объектах оборонной промышленности, производственных предприятиях и помещениях с электронным оборудованием.
В стандартных системах кондиционирования температурный допуск обычно составляет от ±2°C до ±3°C, тогда как в системах прецизионного кондиционирования данный показатель может быть снижен до уровня ±0,5°C. Аналогично контроль относительной влажности осуществляется с точностью от ±3% до ±5%. Благодаря этой особенности обеспечивается безопасная работа электронных устройств, чувствительного производственного оборудования и критически важных инфраструктурных систем.
В настоящее время, с ростом цифровизации, значение центров обработки данных и информационно-вычислительной инфраструктуры постоянно увеличивается. Параллельно с этим системы прецизионного кондиционирования занимают место среди незаменимых HVAC-решений современных объектов.
НАЗНАЧЕНИЕ СИСТЕМ ПРЕЦИЗИОННОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
Основная цель систем прецизионного кондиционирования заключается в постоянном поддержании оптимальных рабочих условий для оборудования, расположенного в критически важных помещениях. Электронные устройства, серверы и коммуникационное оборудование в процессе работы выделяют значительное количество тепла. В случае невозможности удаления этого тепла из помещения могут возникать отказы оборудования, потери производительности и перебои в работе системы.
Кроме того, повышенная влажность может вызывать окисление и коррозию электронных плат, тогда как низкая влажность может увеличивать риск накопления электростатического заряда. Системы прецизионного кондиционирования устраняют эти риски, постоянно поддерживая температуру и влажность под контролем.
Системы прецизионного кондиционирования имеют критическое значение особенно в центрах обработки данных, банковской инфраструктуре, центрах управления энергосистемами, у телекоммуникационных операторов и в системах промышленной автоматизации. Эти системы применяются не только для обеспечения комфорта, но и для сохранения непрерывности бизнеса и защиты инвестиций в оборудование.
ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМ ПРЕЦИЗИОННОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
Системы прецизионного кондиционирования непрерывно контролируют температуру помещения, уровень относительной влажности и воздушный поток. Данные, получаемые от современных датчиков, установленных в системе, обрабатываются микропроцессорными системами автоматизации.
При повышении температуры в помещении холодопроизводительность автоматически увеличивается, а при снижении температуры — уменьшается. Аналогичным образом включаются системы контроля влажности, поддерживая уровень относительной влажности в помещении в заданном диапазоне.
В современных системах прецизионного кондиционирования применяются технологии EC-вентиляторов, инверторные компрессоры, электронные расширительные клапаны и современные алгоритмы управления. Благодаря этому снижается энергопотребление и обеспечивается высокая эффективность в условиях непрерывной эксплуатации.
ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМОЕ В СИСТЕМАХ ПРЕЦИЗИОННОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ПРЕЦИЗИОННЫЙ КОНДИЦИОНЕР (CRAC / CRAH)
Основным оборудованием систем прецизионного кондиционирования являются устройства CRAC (Computer Room Air Conditioner) или CRAH (Computer Room Air Handler). Системы CRAC работают по принципу прямого расширения (DX), тогда как системы CRAH используют охлажденную воду.
Эти устройства обладают высоким коэффициентом явного тепла и способны непрерывно отводить интенсивные тепловые нагрузки, возникающие в центрах обработки данных. В их состав входят высокоэффективные вентиляторы, теплообменники, фильтрующие системы и оборудование автоматизации.
ИНВЕРТОРНЫЕ КОМПРЕССОРЫ
В системах прецизионного кондиционирования нового поколения применяются спиральные или винтовые компрессоры с инверторным управлением. Эти компрессоры автоматически регулируют свою производительность в зависимости от нагрузки, снижая энергопотребление.
Непрерывная модуляционная работа компрессоров сводит температурные колебания к минимальному уровню и обеспечивает поддержание требуемой точности в критически важных помещениях.
ТЕХНОЛОГИЯ EC-ВЕНТИЛЯТОРОВ
EC-вентиляторы (Electronically Commutated) широко применяются в системах прецизионного кондиционирования. По сравнению с классическими AC-двигателями эти вентиляторы обеспечивают более высокую эффективность и позволяют осуществлять управление переменным расходом воздуха.
Особенно в центрах обработки данных технология EC-вентиляторов обеспечивает значительное преимущество с точки зрения снижения энергопотребления.
СИСТЕМЫ УВЛАЖНЕНИЯ И ОСУШЕНИЯ ВОЗДУХА
В системах прецизионного кондиционирования контроль влажности имеет такое же важное значение, как и контроль температуры. Относительная влажность регулируется с помощью паровых увлажнителей, ультразвуковых увлажнителей и электрических систем увлажнения.
Кроме того, за счет процессов осушения, осуществляемых через охлаждающие теплообменники, обеспечивается контроль повышенных уровней влажности.
HEPA-ФИЛЬТРЫ И ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ФИЛЬТРУЮЩИЕ СИСТЕМЫ
В центрах обработки данных, лабораториях и чистых помещениях качество воздуха имеет большое значение. Поэтому в системах прецизионного кондиционирования могут применяться фильтры классов G4, F7, F9 и HEPA.
Эти фильтры предотвращают попадание пыли, частиц и загрязняющих веществ к критически важному оборудованию, повышая надежность системы.
ТИПЫ СИСТЕМ ПРЕЦИЗИОННОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ПРЕЦИЗИОННЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ ТИПА DX
В системах прецизионного кондиционирования типа DX (Direct Expansion) процесс охлаждения осуществляется непосредственно с использованием хладагента. Они широко применяются в малых и средних центрах обработки данных.
ПРЕЦИЗИОННЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ ВОДЯНОГО ТИПА
В этих системах в качестве источника охлаждения используется охлажденная вода, поступающая от чиллерных систем. Они предпочтительны для крупных центров обработки данных и критически важных объектов.
ПРЕЦИЗИОННЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ IN-ROW
Системы In-row представляют собой высокоэффективные прецизионные кондиционеры, устанавливаемые между серверными шкафами. Они применяются в центрах обработки данных в схемах горячих и холодных коридоров.
ПОТОЛОЧНЫЕ ПРЕЦИЗИОННЫЕ КОНДИЦИОНЕРЫ
Это компактные системы, применяемые в технических помещениях с ограниченным пространством. Они особенно предпочтительны для телекоммуникационных помещений и помещений ИБП.
СИСТЕМЫ ПРЕЦИЗИОННОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ В ЦЕНТРАХ ОБРАБОКИ ДАННЫХ
Центры обработки данных являются областями, где системы прецизионного кондиционирования применяются наиболее интенсивно. Высокие нагрузки явного тепла, возникающие во время работы серверов, удаляются с помощью специализированных систем климатизации.
В современных центрах обработки данных применяются архитектуры горячего коридора (Hot Aisle) и холодного коридора (Cold Aisle). Благодаря такому проектному решению повышается энергоэффективность и оптимизируется эффективность охлаждения.
Кроме того, для гарантии непрерывности работы системы применяются сценарии резервирования N+1, 2N и 2N+1. Поскольку бесперебойная работа HVAC-систем в центрах обработки данных имеет критическое значение, все оборудование проектируется с резервированием.
ПРЕИМУЩЕСТВА СИСТЕМ ПРЕЦИЗИОННОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
Системы прецизионного кондиционирования обеспечивают гораздо более точный контроль температуры и влажности по сравнению со стандартными системами климатизации. К числу их наиболее важных преимуществ относятся высокая энергоэффективность, способность к непрерывной работе, низкий риск отказов и длительный срок службы оборудования.
Благодаря этим системам обеспечивается защита оборудования стоимостью в миллионы, размещенного в центрах обработки данных, лабораториях и критически важных объектах. Кроме того, работая в интеграции с системами автоматизации, они оптимизируют энергопотребление и снижают эксплуатационные расходы.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И СЕРВИС СИСТЕМ ПРЕЦИЗИОННОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
Регулярное техническое обслуживание систем прецизионного кондиционирования имеет критическое значение. В рамках обслуживания выполняются замена фильтров, очистка теплообменников, проверки компрессоров, анализ производительности вентиляторов, контроль давления хладагента, калибровка датчиков и испытания систем автоматизации.
В системах прецизионного кондиционирования, применяемых в центрах обработки данных, важными элементами программ технического обслуживания также являются проверки с использованием тепловизора, энергетический анализ, тестирование сценариев резервирования и проверка систем аварийной сигнализации.
Благодаря регулярному техническому обслуживанию повышается надежность системы, сохраняется энергоэффективность, а возможные неисправности выявляются до их возникновения.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ ПРЕЦИЗИОННОГО КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
Системы прецизионного кондиционирования применяются в центрах обработки данных, серверных помещениях, телекоммуникационных центрах, помещениях ИБП, лабораториях, операционных, фармацевтических производственных объектах, чистых помещениях, объектах оборонной промышленности, центрах управления энергосистемами, банковских центрах обработки данных и системах промышленной автоматизации.
Особенно во всех областях, где контроль температуры и влажности имеет критическое значение, системы прецизионного кондиционирования относятся к числу наиболее важных решений современной HVAC-инженерии.
