Опции прецизионного холодильного оборудования для различных объектов

Сергей Иванов, руководитель отдела ТСП компании HTS

Для простоты восприятия опции можно разделить на следующие группы: для нагрева воздуха, увлажнения воздуха, для конденсаторов, электрические, для управления и контроля, для холодильного контура и механические. Они могут быть установлены как внутри оборудования на заводе-изготовителе, так и поставляться отдельно от кондиционеров и чиллеров.

Учитывая, что набор опций достаточно широк и рассказывать о них можно много, в данной статье более предметно мы остановимся на самых основных.

Опции холодильного контура

К данному разделу можно отнести опции так или иначе тесно связанные с холодильным контуром оборудования. Рассмотрим наиболее востребованные на рынке:

• Для объектов с высокой наружной температурой воздуха требуется высокая температура конденсации и, соответственно, нужен более высокий порог отключения защитного реле высокого давления. Так как средняя наружная температура воздуха вблизи кровли для объектов России составляет порядка +35^оС…+40^оС (Северо-Западный и Центральный федеральные округа), то регулируемые реле высокого давления предоставляются в качестве опции для объектов с весьма высокой наружной температурой. Это, как правило, от +45^оС и выше (Южный федеральный округ).
• Очень часто у клиента есть объект, который он планирует расширять в дальнейшем. А охлаждать его нужно уже на первом этапе ввода объекта в эксплуатацию. Одним из решений может быть система кондиционирования с возможностью регулирования своей холодопроизводительности. На стороне нагнетания компрессора ставится клапан, который по необходимости перепускает часть горячего газа хладагента обратно на всасывание, тем самым снижая производительность до 50% от номинальной.
• В картере компрессора во время остановки системы на некоторое время может скапливаться жидкий хладагент, который при запуске компрессора может привести к гидроудару. Во избежание такой негативной ситуации в картер компрессора ставится подогрев.
• Различные хладагенты под условия на объекте или ТЗ заказчика. Широкое применение на российском рынке получил хладагент R407C и применяется для большинства объектов с более-менее стандартными климатическими условиями. Если же наружная температура воздуха на объекте выше средних значений, например, более +45^оС, то использование R407C становится проблематичным из-за высокой температуры конденсации и, связанного с ней высокого рабочего давления в системе. На смену хладагенту R407C можно предложить хладагент R134a, основным преимуществом которого является относительно не высокое рабочее давление. Последний часто применяется производителями холодильного оборудования для чиллеров с большой производительностью. 
• Вопрос защиты окружающей среды всегда поднимается при изготовлении того или иного оборудования. Поэтому использование озонобезопасных хладагентов всегда актуально, и производители всегда могут предложить использование таких хладагентов для любого объекта (из последних R1234ze).
• Запорные вентили Rotalock могут пригодиться при замене компрессора в холодильном контуре. Ставятся они на всасывании и нагнетании компрессора и помогают отсекать контур с хладагентом при ремонтных работах, тем самым предотвращая утечки хладагента в помещение.
• Низкотемпературный комплект до -60^оС. Прецизионное оборудование в стандартной комплектации не может сохранять работоспособность ниже -10°С. Таким образом, разнообразие климатических зон РФ не позволяет использовать оборудование на всей территории страны, где температура наружного воздуха может достигать - 60°С. Для адаптации оборудования STULZ под российские объекты компания HTS разработала низкотемпературный комплект (НТК), который позволяет беспрепятственно использовать системы охлаждения на всей территории страны.

Опции механической части оборудования

С помощью механических опций возможно делать различные итерации воздухораспределения системы кондиционирования в охлаждаемом помещении. Похожие друг на друга объекты иногда встречаются, но большинство объектов индивидуальны и не терпят шаблонных решений. Каждое решение для объектов с повышенной ответственностью необходимо тщательно прорабатывать. Габариты помещений встречаются абсолютно разные – прямоугольные, квадратные, Г-образные, Т-образные, полукруглые и т. д.

Предусмотреть оптимальные забор тёплого и подачу холодного воздуха в помещении бывает не простой задачей. Понимая данные проблемы, завод STULZ предлагает различные вариации подключения воздуховодов к кондиционеру – сверху вертикально или фронтально спереди или сзади, либо снизу фронтально спереди или сзади. По сети воздуховодов охлаждённый воздух    возможно доставить в наиболее горячие точки помещения. Если проложить воздуховоды в помещении нет возможности, то возможен вариант с использованием фальшпола/фальшпотолка или комбинации того и другого. Для удобства размещения оборудования можно использовать следующие опции:

• воздушный клапан с платой для крепления на кондиционере. Позволяет поддержать эффективность охлаждения помещения. Предотвращает переток охлаждённого воздуха через соседние не работающие кондиционеры.
• в случае использования комбинированной схемы охлаждения с помощью фальшпола и воздуховодов для предотвращения передачи вибрации от оборудования на каркас здания на кондиционерах предусматривают гибкие вставки, а также их установку на опорные рамы с виброгасящими основаниями.

Раму возможно изготовить под любую высоту фальшпола с возможностью регулирования высоты в пределах 50 мм.

• если фальшпола или фальшпотолка нет, а направление воздушного потока необходимо задать в определённом направлении, то на кондиционер возможно установить воздухораспределительный пленум с определённой подачей воздуха.

Очень частой проблемой на объекте является отвод воды и конденсата от охлаждающего оборудования. Ввиду отсутствия фальшпола или из-за конструктивных особенностей помещения, либо препятствий, создаваемых другим инженерным оборудованием осуществить самотёк бывает проблематично. Для таких объектов в системе кондиционирования возможно предусмотреть дренажные насосы как для холодной сливаемой воды, так и для горячей. Последняя может возникать при использовании пароувлажнителей.   

Опции электрической части оборудования

Широкий выбор опций данного раздела позволяет предложить клиенту решение под конкретное ТЗ. Мы не будем останавливаться на них подробно, а только лишь кратко обозначим, какие задачи они позволяют решать:

• Безопасность оборудования, объекта и жизнедеятельности человека. Например, отключение кондиционеров по сигналу от пожарной сигнализации здания. Безопасность оборудования обеспечивает опция «Контроль подключения фаз», предотвращающая запуск компрессора при не правильном подключении фаз электропитания, при котором есть риск вращения спиралей компрессора в обратном направлении, что может привести к их разлому и замене компрессора.
• Различные подключения электропитания оборудования в зависимости от ситуации на объекте. Даже краткосрочное отключение электричества может нанести серьёзный урон по карману заказчика. В связи с этим очень часто на объектах предусматривают несколько источников питания, а в системах кондиционирования - два или три ввода электропитания. При пропадании основного питания, система перейдёт на работу через резервный источник питания, поддерживая тем самым свою работоспособность. 
• Определение различных аварий. В зависимости от той или иной ситуации на объекте оборудование может выдавать сухие контакты для сигнализации различных аварий. Например, общую аварию, т. е. неисправность кондиционера или чиллера, сигнал о статусе оборудования или о загрязнении фильтра или об утечке воды и др.
• Удобство сервисного обслуживания и ремонтных работ. Системы прецизионного кондиционирования предназначены для объектов, в которых сбои систем не допустимы. Любая система требует сервисного обслуживания без остановки системы охлаждения в активно выделяющем тепло помещении. Так как размеры ЦОДов могут достигать внушительных размеров, не всегда есть возможность быстро найти доступ к электропитанию для сервисного инструмента. Электрическую розетку для постоянной или временной работы возможно установить в кондиционере. 

Ещё стоит отметить такую полезную опцию, как быстрый запуск компрессора чиллера после сбоя электропитания. Данная опция очень актуальна для таких объектов как ЦОД. Достаточно быстрый выход оборудования на полный рабочий режим со 100% холодопроизводительностью за время не более 120 секунд. Это позволяет держать заданные на объекте параметры дольше по времени, с большей точностью и меньшей амплитудой колебания.  

Отметим, что часть опций доступна уже при расчёте оборудования. Не стандартные электрические опции завод может изготовить по отдельному запросу.

Опции для увлажнения воздуха

Для выполнения функции увлажнения в системе кондиционирования используются паровые увлажнители с изотермическим процессом увлажнения и ультразвуковые увлажнители с адиабатическим увлажнением, сопровождающимся охлаждением увлажняемого воздуха. Опция увлажнителя может быть как опцией кондиционера, так и опцией системы в целом.

Когда увлажнитель встраивается в кондиционер, то он является опцией кондиционера, а если устанавливается вне кондиционера, но внутри охлаждаемого помещения, то он становится опцией системы кондиционирования. Если кратко говорить о различиях, то стоит отметить, что паровые увлажнители не требуют особой водоподготовки для работы, но могут значительно потреблять электроэнергию. Ультразвуковые увлажнители намного меньше потребляют электроэнергию, но требуют особой водоподготовки на базе системы обратного осмоса.

Ключевым фактором выбора увлажнителя может быть ограничение по электропотреблению системы кондиционирования. Если ТЗ клиента ставит нас в жёсткие рамки по потреблению электроэнергии, то ультразвуковые увлажнители могут помочь с решением данной задачи.

Опции для нагрева воздуха

Основным назначением данной опции является подогрев воздуха в кондиционере до определённой относительной влажности, необходимой для активного тепловыделяющего оборудования кондиционируемого помещения. После процесса охлаждения относительная влажность воздуха остаётся на достаточно высоких значениях, что не всегда допустимо для охлаждаемого оборудования. Поэтому на объектах, где требуется строго определённая относительная влажность в холодном коридоре или на заборе охлаждённого воздуха в активное оборудование, в систему кондиционирования добавляется опция нагрева воздуха.

В зависимости от технических условий можно использовать различные нагреватели воздуха. Самым распространённым является использование электрических нагревателей – одно-, двух-, трёхступенчатых или плавно регулируемых. Они, как правило, устанавливаются внутри кондиционеров и занимают минимум инженерного пространства на объекте. Достаточно только подвести электропитание к кондиционеру.

Когда на объекте нет достаточного количества электроэнергии, то возможно использование альтернативных нагревателей. Например, при наличии на объекте теплоносителя с определённым температурным графиком возможно использование водяных нагревателей. Если теплоносителя нет, то есть решение, позволяющее использовать подогрев воздуха горячим газом хладагента. Теплообменники двух последних решений также устанавливаются внутри кондиционеров и занимают минимум пространства. 

«За дополнительной консультацией по вышеописанным опциям и подбору систем прецизионного охлаждения можно обратиться к специалистам компании HTS. Наша компания уже более 20 лет помогает строить ЦОДы на российском рынке», - подытожил Сергей Иванов. 

Статья опубликована в журнале АВОК, №7/2020г.