(495) 984-74-92
(495) 226-51-87
[email protected]
WhatsApp
Главная
Техническая информация
Водоохлаждающие установки - чиллеры
Системы кондиционирования для серверных помещений

Кондиционирование серверных помещений. Чиллеры

В современных условиях растут требования к системам кондиционирования в специализированных помещениях, таких как серверные, центры обработки данных, компьютерные классы, станции связи, медицинские учреждения, фармацевтические производства, лаборатории и отделения контроля качества.

Эффективное и экономное управление параметрами воздуха в таких помещениях требует особого подхода, включая решения относительно:

  • Количество кондиционеров: выбор между одним мощным устройством или несколькими для создания резерва в случае высоких требований к поддержанию стабильности климата.
  • Равномерное использование ресурса оборудования при включении резервного кондиционера.
  • Мониторинг и интеграция системы кондиционирования в общую систему управления инженерными системами здания, особенно важно синхронизировать её с системой пожарной безопасности.
  • Расширение температурных рамок эффективной работы кондиционеров, особенно увеличение их работоспособности в условиях низких температур наружного воздуха.

чиллеры для серверных

Обычно в таких ситуациях предпочтение отдаётся установке прецизионных кондиционеров, которые специально разработаны для точного контроля температуры, влажности и циркуляции воздуха. Это достигается благодаря особым механизмам как во внутреннем, так и во внешнем блоках устройства. Например, способность кондиционера работать в широком диапазоне температур (от −30°С до +45°С) обеспечивается трехходовым клапаном в конденсаторном блоке и системой контроля давления конденсации. Для поддержания нужной влажности используется пароувлажнитель, мощность которого выбирается исходя из заданных условий.

Если требуется повышенная надежность, возможна установка резервных кондиционеров. Работа оборудования регулируется с помощью контроллера: в случае превышения заданной температуры в помещении, резервный кондиционер включается автоматически. Также можно использовать режим попеременной работы кондиционеров для обеспечения более равномерного износа оборудования.

Прецизионные кондиционеры могут быть интегрированы в общую систему управления зданием, но это потребует дополнительных затрат на приобретение необходимого аппаратного и программного обеспечения.

Основными недостатками системы на основе прецизионных кондиционеров являются их габариты (размер внутреннего блока составляет 600 x 600 x 1900 мм) и высокая стоимость.

Альтернативным и более простым решением для создания систем кондиционирования в специализированных помещениях является применение сплит-систем. Эти системы подходят для достижения достаточно точного контроля температуры воздуха, когда нет строгих требований к влажности, поддерживая уровень влажности в пределах 60-80%.

Большинство моделей кондиционеров без дополнительных модификаций могут функционировать в температурном диапазоне от +5 до +45°С. Однако это не полностью соответствует климатическим условиям в России, где возникают проблемы при эксплуатации систем в условиях пониженных температур. Например, попадание жидкого хладагента в картер компрессора может привести к гидравлическому удару при запуске и выбросу масла из картера в систему. Также возможно обмерзание внутреннего блока, что мешает нормальному отводу конденсата.

Чтобы обеспечить круглогодичную работоспособность наружного блока кондиционера, важно учитывать, что использование режима «тепло» при отрицательных температурах наружного воздуха неэффективно. Оптимально использовать кондиционер в пределах паспортных температурных границ. Для гарантированного охлаждения при наружной температуре до −30°С применяются два подхода: первый – обогрев картера компрессора для улучшения вязкости масла и предотвращения «вскипания» хладагента при запуске; второй – уменьшение потока воздуха через теплообменник наружного блока, чтобы стабилизировать давление конденсации.

чиллеры для серверных

Для обеспечения обогрева картера кондиционера используется бандажный нагреватель. Однако сложности возникают при регулировке рабочих давлений всасывания и нагнетания в соответствии с изменениями потока воздуха через конденсатор, то есть со скоростью вращения вентилятора наружного блока. Уменьшение скорости вентилятора подразумевает снижение напряжения на его обмотках — идеально от текущего значения до нуля. Но при снижении напряжения на обмотках вентилятора ниже 100-110В (20-25% мощности), есть риск выхода его из строя из-за увеличения активного сопротивления нагрузки. При этом вентилятор становится «слабым» и может быть остановлен даже несильным ветром или начать вращаться в обратном направлении. Решение — установка высококачественного регулятора, поддерживающего необходимое давление на линии нагнетания.

Если дренаж от внутреннего блока кондиционера выводится на улицу или в холодное помещение, следует установить дренажный нагреватель, представляющий собой греющий провод, активизирующийся при включении наружного блока.

Комплект из регулятора скорости вращения вентилятора по давлению фреона, бандажного нагревателя и обогревателя дренажа, который обеспечивает круглогодичную работоспособность кондиционера, называется низкотемпературным комплектом.

Выбор регулятора скорости вентилятора требует особого внимания. Эти устройства не универсальны и могут быть несовместимы с некоторыми моделями кондиционеров. Некачественный регулятор может привести к заклиниванию компрессора. Рекомендуется использовать регуляторы со широтно-импульсной модуляцией, позволяющие снизить мощность вентилятора до минимальных значений (1-2% от номинальной) и преодолевать ветровые нагрузки. Амплитудные преобразователи не позволяют снижать мощность вентилятора ниже 20-25% от номинальной. Один из рекомендуемых приборов — регулятор скорости вращения нового поколения СеВеР.

Испытания, проведенные в климатической лаборатории НПО «Наука», показали, что для включения кондиционера в рабочий режим при −30°С необходимо снизить мощность вентилятора до 2% от номинальной или полностью его остановить. В регуляторе СеВеР была протестирована функция полной остановки вентилятора до достижения нужной температуры конденсации хладагента. Однако при −30°С в первые 2-3 секунды после старта кондиционера давление конденсации падало резко, вызывая остановку вентилятора датчиком температуры. Через 5-7 секунд ситуация повторялась, приводя к нежелательным колебаниям давлений.

щит управления чиллером
На фото щит управления чиллером

В результате в регуляторе СеВеР был исключен режим полной остановки вентилятора, и был выбран следующий алгоритм работы: после 5 секунд работы на максимальных оборотах, вентилятор переключается на минимальную скорость (не более 2% от номинальной мощности), пока температура конденсации хладагента не достигнет +30°С. Микропроцессорное управление позволяет минимизировать напряжение на обмотках вентилятора, предотвращая его выход из строя. В диапазоне температур +30°С до +40°С поддерживается стабильное состояние, а выше +40°С вентилятор работает на максимальных оборотах. В режиме «тепло» вентилятор также работает на максимальной скорости.

Регулятор СеВеР поддерживает температуру конденсации хладагента не ниже 34°С, что обеспечивает оптимальные условия для кипения фреона и предотвращает обмерзание испарителя и остановку кондиционера из-за «защиты от заморозки». При выходе из строя датчика температуры или его повреждении, вентилятор включается на максимальные обороты, что исключает перегрев компрессора. Регулятор адаптирован для работы со всеми типами сплит-систем («только холод», «тепло-холод», «инвертор»), использующих фреоны R22, R410.

В серверных комнатах обычно используется полное резервирование мощности кондиционирования, что подразумевает установку двух кондиционеров, каждый из которых способен самостоятельно обеспечить необходимое охлаждение помещения в течение всего года. В случае пятидесятипроцентного резервирования устанавливают три устройства, мощность каждого из которых составляет половину от общей требуемой мощности. Два из них работают параллельно, в то время как третий служит резервным.

трехходовая задвижка
На фото трехходовая задвижка

Независимо от выбранной схемы резервирования, для обеспечения равномерного износа и упрощения технического обслуживания необходимо регулярно менять рабочие агрегаты. Эту задачу выполняют модули управления кондиционерами или блоки ротации.

Основные функции этих устройств включают контроль за режимом работы и управление кондиционерами по принципу «основной» и «резервный», интеграцию системы кондиционирования с пожарной сигнализацией, системой электроснабжения и другими важными подсистемами, а также обеспечение режима чередования работы кондиционеров с установленным интервалом времени. На российском рынке хорошо зарекомендовали себя модули управления кондиционерами БРК и МУК-2. МУК-2 используется для ротации двух кондиционеров, в то время как БРК-3 предназначен для управления тремя устройствами.

Прибор МУК-2 разработан для совместимости с любыми марками сплит-систем без необходимости в адаптерах, изменении стандартных схем подключения или каких-либо дополнительных модификациях. Это устройство оценивает работоспособность кондиционера, измеряя разницу температур воздушного потока через теплообменник внутреннего блока.

насосы чиллера
На фото насосы чиллера

МУК-2 не требует внешнего термостата или дополнительного монтажного бокса для установки. Он способен передавать сигналы на диспетчерский пульт о таких событиях, как отключение электропитания, перекос фаз в сети, неисправности в работе кондиционеров, срабатывании пожарной сигнализации или чрезмерном нагреве помещения. Для этого используются «сухой контакт» или интерфейс RS-485 с максимальной скоростью передачи данных до 192 Кбит/сек. В случае активации пожарной сигнализации МУК-2 может автоматически отключать систему кондиционирования. При необходимости, модуль может быть обновлен путем перепрограммирования его микропроцессора.

Использование МУК-2 в серверных помещениях повышает эффективность и надежность системы кондиционирования, продлевает её срок службы и устраняет проблемы, связанные с контролем работоспособности оборудования, при этом затраты на его установку остаются относительно низкими.

Таким образом, качественные сплит-системы, дополненные эффективной автоматикой, могут полноценно выполнять функции прецизионного контроля температурно-влажностных параметров в серверных помещениях после соответствующей доработки.

 

"Добавить комментарий"


"Обновить"

<< Потеря силы напора с стальных трубах   Российский рынок чиллеров >>

 

Menu