Як організувати кондиціювання серверної
ЯК ПРАВИЛЬНО ОРГАНІЗУВАТИ КОНДИЦІОНУВАННЯ СЕРВЕРНОЇ АБО … ВЕЛИКИЙ МУК.
• Встановлювати один кондиціонер, холодопродуктивність якого покриває пікові навантаження тепловиділень чи організувати резервування за схемою 100% чи 50%? • Включати два кондиціонери разом чи чергувати їхню роботу за певним алгоритмом? • Як контролювати працездатність кондиціонерів? • Як знімати пікові теплові навантаження, якщо один кондиціонер не справляється? • Як інтегрувати систему кондиціювання із системою пожежної сигналізації, системою електроживлення та іншими підсистемами? • Як забезпечити моніторинг роботи системи кондиціювання? • Як домогтися, щоб кондиціонери забезпечили безперебійне функціонування цілий рік, тобто. у широкому діапазоні температур зовнішнього повітря?
Загальновизнаний спосіб одноразового вирішення цих завдань – це встановити прецизійні кондиціонери, ще називають кондиціонери точного контролю параметрів повітря.
Прецизійні кондиціонери призначені для цілодобової цілорічної підтримки необхідних параметрів повітряного середовища – температури, вологості, рухливості. Можливість досягнення таких параметрів роботи кондиціонерів досягається за рахунок додаткових пристроїв, якими комплектуються внутрішні та зовнішні блоки. Так, цілорічний роботи, тобто. підтримка працездатності в діапазоні температур від -30°С до +45°С, забезпечується за рахунок встановлення в конденсаторному блоці триходового клапана та контролю тиску конденсації. Підтримка необхідних вологих характеристик повітря - за рахунок установки парозволожувача, при цьому продуктивність парозволожувача підбирається виходячи з спочатку заданих умов по вологості. Додатково можливовстановлений електричний нагрівальний елемент, він обов'язковий, якщо існує ймовірність зниження температури нижче за нижню межу заданих температурних умов. Для забезпечення надійності кондиціонування необхідно створити резервування. Ідеальний випадок – це 100% резерв, тобто. один робочий кондиціонер та один резервний. У цьому випадку, черговість роботи кондиціонерів встановлюється за допомогою вбудованих контролерів, при перевищенні температури вище за верхню межу норми резервний кондиціонер включається автоматично. Ротація кондиціонерів надзвичайно вигідна споживачеві, т.к. забезпечує працездатність системи у разі поломки одного з кондиціонерів, забезпечує поступове та рівномірне вироблення ресурсу обладнання, а загалом якість та надійність системи кліматконтролю компенсує витрати на її організацію. При всіх вагомих перевагах системи на базі прецизійних кондиціонерів можна назвати тільки 2 недоліки, по-перше, такі кондиціонери, як правило, шафового виконання, мінімальний габаритний розмір внутрішнього блоку становить 600 х 600 д х 1950 мм, що багато в чому обмежує Недоліком можна назвати високу вартість обладнання та, як наслідок, довгі терміни поставки. Якщо з якоїсь причини немає можливості встановити прецизійні шафи, а необхідність встановлення системи кондиціювання не викликає сумнівів, то варто звернути увагу на спліт-системи.
Різні виробники кліматичного обладнання пропонують величезну різноманітність типів виконань внутрішніх блоків кондиціонерів – настінного, підлогового, стельового, канального, касетного та ін. Вартість спліт-систем істотно нижча за їхні прецизійні аналоги. Однак, враховуючи особливості технологічних приміщень, необхіднопровести доопрацювання кондиціонерів, щоб вони могли забезпечити необхідні температурні та вологі характеристики та зберігали працездатність цілодобово та цілий рік.
Більшість моделей кондиціонерів різних виробників можна експлуатувати у температурному діапазоні +5…+45 град.С, що за умов помірного клімату нездійсненно. При знижених температурах роботи кондиціонера виникає безліч проблем. Попадання рідкого холодоагенту в картер компресора викликає гідравлічний удар при пуску компресора через закипання, а також відбувається викид масла з картера в систему. Роботі в такому режимі супроводжуватиме обмерзання внутрішнього блоку, що призводить до зниження продуктивності кондиціонера, і може перешкоджати відводу конденсату через дренажну систему. Щоб уникнути цих проблем, необхідно здійснити низку заходів. Зупинимося докладніше на необхідності доопрацювання зовнішнього блоку кондиціонера для роботи в режимі цілорічного режиму. Зауважимо, що робота кондиціонера на тепло при негативних температурах зовнішнього повітря все-таки неефективна, тому використовуємо цей режим тільки в температурних межах паспортних даних конкретного кондиціонера. Головне забезпечення гарантованого охолодження при температурах зовнішнього повітря до -30°С. Вирішується ця проблема двома основними способами:
• обігрів картера компресора для покращення в'язкості олії та усунення ефекту «закипання» холодоагенту при пуску; • зменшення потоку повітря через теплообмінник зовнішнього блоку за низьких температур для стабілізації тиску конденсації.
Якщо з обігрівом картера компресора все зрозуміло, це питання вирішується просто за допомогою установки бандажного нагрівача, то з питанням – як підпорядкувати величини необхідних робочихтисків всмоктування та нагнітання із зміною повітряного потоку через конденсатор, тобто. зі швидкістю обертання вентилятора зовнішнього блоку виникають проблеми. Зниження швидкості вентилятора – це зменшення напруги на його обмотках. У ідеалі – зменшення від максимуму, тобто. поточної напруги мережі живлення до нуля. Однак зниження напруги на обмотках вентилятора нижче 100? 110В, тобто. до 20? 25% його потужності може призвести до виходу його з ладу через збільшення активної складової опору навантаження. Та й вентилятор стає відверто «слабким», і не найсильніший вітер його зупинить або змусить обертатись у протилежному напрямку. Щоб вирішити цю проблему, необхідна установка якісного регулятора швидкості обертання вентилятора, що підтримує необхідний тиск лінії нагнітання. Якщо відведення дренажу від внутрішнього блоку кондиціонера здійснюється на вулицю (або холодне приміщення), то для виключення його промерзання встановлюється дренажний нагрівач. Дренажні нагрівачі можуть бути різної довжини, і є гріючим дротом, при подачі напруги на зовнішній блок, активізується і дренажний нагрівач.
В цілому систему, що забезпечує цілорічність роботи кондиціонера, називають низькотемпературним комплектом, до його складу входять: регулятор швидкості обертання вентилятора зовнішнього блоку тиску фреону; бандажний нагрівач, він підігріває та дозволяє запускати компресор при низьких температурах; обігрівач дренажу, якщо необхідний прогрів дренажного патрубка, що виходить надвір.
Як зазначалося вище, до вибору регулятора швидкості обертання вентилятора необхідно підійти з особливою ретельністю, т.к. такі прилади не є універсальними, можуть використовуватися не з усіма моделями кондиціонерів, а прилади.сумнівної якості, у разі виходу з ладу, можуть призвести до заклинювання компресора. Також варто віддавати перевагу приладам, в яких застосована широтно-імпульсна модуляція. Вона дає можливість знижувати потужність вентилятора зовнішнього блоку кондиціонера до мінімальних значень (1? 2% від номінальної) і впевнено долати вітрові навантаження, тоді як у приладах з амплітудним перетворенням не можна знижувати потужність вентилятора нижче 20? 25% від номінальної через загрозу виходу його з ладу. До прогресивних приладів, безсумнівно, можна віднести регулятор швидкості обертання нового покоління Півн.
Випробування, що проводяться в кліматичній лабораторії НВО «Наука», показали, що для виходу на робочий режим кондиціонера при температурі зовнішнього повітря -30 °С необхідно знизити потужність вентилятора до 2 % від номінальної або зупинити його. У регуляторі СеВеР випробувалася програма повної зупинки вентилятора до досягнення необхідної температури конденсації холодоагенту, але при -30 ° С перші 2? 3 секунди розкручування призводять до різкого зниження тиску конденсації і зупинки вентилятора по датчику температури. Через 5 ? 7 секунд процес повторюється, таким чином кондиціонер залишається працювати в режимі пульсацій тисків всмоктування та нагнітання, що ні до чого хорошого не призводить. Цей режим у приладі Півн повністю виключений. Алгоритм роботи обраний наступний: після 5 секунд початкової розкрутки на максимальній швидкості вентилятор обертається на мінімальних оборотах, відповідних не більше 2% його номінальної потужності (мікропроцесор дозволяє знижувати середнє значення напруги на обмотках вентилятора до мінімальних значень без загрози виходу його з ладу), до досягнення температури конденсації холодоагенту +30? Від +30°С до +40°С – зона утримання, і згори+40?С - обертання з максимальною швидкістю. У режимі роботи на тепло вентилятор зовнішнього блоку обертається з максимальною швидкістю.
Вибраний режим роботи регулятора СеВеР дає можливість підтримувати температуру конденсації холодоагенту не нижче 34°С, що створює хороші умови для кипіння фреону, виключає обмерзання випарника внутрішнього блоку та зупинку кондиціонера по «захисту від заморожування». При виході з ладу датчика температури приладу або пошкодження ланцюга датчика (обрив, коротке замикання) вентилятор зовнішнього блоку включається на максимальні оберти, що унеможливлює вихід з ладу компресора через перегрівання. Сівер адаптований для роботи з будь-якими марками кондиціонерів спліт-систем «тільки холод», «тепло-холод», «інвертер», моделі на фреоні R-22, R-410, що обумовлює зручність і простоту його використання.
У серверних кімнатах зазвичай застосовується стовідсоткове резервування потужності кондиціювання. Це означає необхідність встановлення двох кондиціонерів, кожен з яких здатний повністю забезпечити приміщення холодом будь-якої пори року. Також іноді застосовують п'ятдесятивідсоткове резервування. При цьому встановлюються три агрегати, кожен з яких має потужність, що дорівнює половині необхідної. Одночасно працюють два агрегати. Третій – резервний. За будь-якого резервування необхідно здійснювати ротацію працюючих агрегатів для забезпечення рівномірності зносу та виділення проміжків часу для технічного обслуговування. Для цього існують прилади, звані модулями управління кондиціонерами або блоками ротації кондиціонерів.
Призначення блоків ротації зрозуміло, - контроль режиму роботи та управління двома кондиціонерами за схемою "основний" - "резервний", інтеграція системи кондиціювання локального приміщенняіз системою пожежної сигналізації, системою електропостачання та іншими необхідними підсистемами; забезпечення режиму чергування роботи кондиціонерів із заданим періодом часу для рівномірного вироблення ресурсу.
Модулі управління кондиціонерами БРК і МУК-2 добре зарекомендували себе над ринком, т.к. вже досить давно забезпечують ротацію кондиціонерів у серверних та апаратних по всій території РФ. Для ротації двох кондиціонерів використовуються МУК-2 для трьох кондиціонерів БРК-3.
Поряд із традиційними призначеннями приладу автоматики кондиціонерів МУК-2 має низку особливостей:
• Адаптований для роботи з будь-якими марками кондиціонерів спліт-систем без зміни штатних схем підключення та додаткових доопрацювань адаптери не потрібні. • Оцінює працездатність відповідного кондиціонера шляхом вимірювання різниці температур повітряного потоку через теплообмінник внутрішнього блоку. • Не потребує додаткового термостату, тому що. має функцію включення з перевищення заданої температури резервного кондиціонера. • Не потребує додаткового боксу для встановлення. • Може сигналізувати на диспетчерський пункт про відключення електроживлення, перекос фаз живильної мережі, несправності в кондиціонерах, спрацьовування пожежної сигналізації, аварійне перегрівання приміщення. • Дозволяє вимикати систему кондиціювання під час спрацювання пожежної сигралізації. • Сигналізація на диспетчерський пункт здійснюється через «сухий контакт», або через інтерфейс RS-485 на відстані до 1200м зі швидкістю до 192 Кбіт/сек. • Необхідна модернізація модуля може здійснюватися програмним шляхом із перепрограмуванням мікропроцесора.
Враховуючи універсальність МУК-2, його застосування в серверних необхідне та обов'язкове. ВикористанняМУК-2 підвищує ефективність та надійність системи кондиціювання, продовжує термін її служби, знімає із замовника проблеми, пов'язані з контролем працездатності обладнання. І це за умови, що витрати на організацію незначні порівняно з безперечними перевагами.
Резюмуючи, можна сказати, що якісні кондиціонери спліт-системи оснащені грамотною системою автоматики та доопрацювання, як система кліматконтролю серверної будуть виконувати покладені на них функції в повному обсязі та послужать замовнику довгі роки.
м. Москва, Ленінградський проспект, буд.63, 6 поверх. Многоканальний тел.: (495) 937-8658 Факс: (495) 937-8659