מהו מזגן דיוק: סיווג מכשירים ועקרונות תפעול של יחידות
האם אתה חושב שבשרתים ובמרכזי נתונים, כמו גם בחדרים אחרים שבהם מרוכזים מספר עצום של מחשבים וציוד אחר שמייצר חום באופן אינטנסיבי, ניתן להשתמש במזגנים ביתיים רגילים כדי לשמור על טמפרטורה ולחות קבועים?
בחדרים מסוג זה יש לשמור על טמפרטורה, לחות ופרמטרים רבים נוספים בטווח צר מאוד, ומערכות בקרת אקלים קונבנציונליות, גם החזקות ביותר, אינן יכולות לעמוד במשימה זו. לכן, השימוש במזגנים מדויקים הופך יותר ויותר רלוונטי.
אילו מאפיינים ייחודיים יש למזגן מדויק, מה זה בכלל, איך הוא עובד ואיזה סוגי מכשירים קיימים יידונו במאמר.
תוכן המאמר:
תכונות של מזגנים מדויקים
מזגן דיוק או מזגן מסוג ארון אוטונומי הוא מכשיר, שהשימוש בו מאפשר לשמור על מספר פרמטרים בחדר: טמפרטורה, לחות יחסית וניידות אוויר בטווח צר.
כלומר:
- טווח השתנות הטמפרטורה המותרת: ±1 מעלות צלזיוס. ודגמים מסוימים של מזגנים מדויקים מאפשרים לך לצמצם עוד יותר את השונות של הערך, עד ± 0.5 מעלות צלזיוס);
- טווח השונות של ערך הלחות + 5%;
- הפעלת המזגן המדויק מותרת בטמפרטורות סביבה הנעות בין +50 מעלות צלזיוס ל-60 מעלות צלזיוס.
במקרה זה, שטף החום המשוחרר עולה פי 5-10 על הערכים האופייניים לחדר הראשי. בהתאם, נוצר עומס גבוה מאוד על מזגנים.
אבל עדיין, טווח הערכים נשמר. ואכן, בנוסף לעובדה שסוג זה של מערכות בקרת אקלים מתאפיין ברמת דיוק מוגברת, מוטלות על הציוד גם מספר דרישות לגבי אמינות.
אפילו דקה ללא מיזוג עלולה לגרום לתוצאות הרות אסון. ולכן, הפסדים מהותיים.
כן, ישנה דרישה נוספת שאי אפשר להתעלם ממנה – מזגנים מדויקים חייבים להיות מסוגלים להפעיל במהירות יחידת גיבוי במקרה של תקלה של המרכזית.
כלומר, גם במקרה של מצב כוח עליון, יובטחו תנאי טמפרטורה ולחות קבועים. ופרויקט מיזוג אוויר בחדר שרתים נערך בדרך כלל תוך התחשבות ביכולות נוספות.
יתרונות השימוש במכשירים
השימוש במערכות דיוק במתקנים טכנולוגיים שונים מוסבר בצורך לפצות על עודפי חום ספציפיים משמעותיים המשתחררים מציוד טכנולוגי הרגיש אפילו לשינויים הבלתי משמעותיים ביותר בטמפרטורה. תנאי לחות.
כלומר, ככל שהסטייה של טמפרטורת החדר מהערכים האופטימליים גדולה יותר, כך חיי השירות של ציוד יקר מצטמצמים יותר.
אי תיקון של תקלה במערכת בקרת האקלים בזמן קצר עלול לגרום לתקלה בציוד שיוצר רווח חום משמעותי.
לדוגמה, אם הציוד הטכנולוגי בחדר מרכזיית הטלפונים מתחמם יתר על המידה, כמו גם אם יש סטייה בלתי מתקבלת על הדעת מהערך האופטימלי של ערך הלחות היחסית, ההסתברות לכשל בציוד גבוהה למדי.
מזגני דיוק מפצים ביעילות על עודפי חום ספציפיים משמעותיים ומאפשרים לשמור על פרמטרי הטמפרטורה והלחות הדרושים בחדר.
היקף יישום הציוד
השימוש במכשירים אלה כדי להבטיח תפעול ללא תקלות וללא תקלות של ציוד תהליך הופך להיות רלוונטי בתחומים הבאים:
- טלפוניה קבועה - עמדות מרכזיות, וכן חדרי ציוד.
- טלפוניה ניידת – צמתי תקשורת, כלומר מתגים ושערים.
- תחנות בסיס ומרוחקות הממוקמות בבניינים או במכולות.
- מרכזי חיוב.
- מגזר ה-IT – חדרי שרתים וחומרה, וכן חדרי מחשבים ומרכזי נתונים.
לאחרונה נעשה שימוש במזגנים מדויקים גם בחברות תרופות באזורים בהם מותקן ציוד אבחון יקר. וגם במעבדות מודרניות המוקדשות לביצוע מחקר עם ריאגנטים הרגישים במיוחד לתנאי הסביבה. או - עם מושבות של מיקרואורגניזמים.
ייצור נקי, דיוק גבוה - התעשייה מכסה מיקרו-אלקטרוניקה, תרופות ותעופה וחלל, ואינה שלמה ללא מזגנים מדויקים.
אבל זה לא הכל - בחלק מהמוזיאונים, בספריות ובמקומות בילוי תרבותיים אחרים, שבהם מאוחסנים תערוכות יקרות במיוחד, נעשה שימוש גם במזגנים מדויקים.
ברור שמשתמשים שם בדגמי תקציב נוספים, כי אין צורך להקפיד על תנאי הטמפרטורה והלחות, אבל עדיין.
מכשיר מזגן דיוק
הדיוק והאמינות של היחידה מסבירים את העיצוב המורכב שלה. יתר על כן, בהתאם לדגם, זה עשוי להיות שונה.
נדרשים הדברים הבאים:
- היחידה הפנימית היא בדרך כלל מסוג ארון.
- יחידה חיצונית או חיצונית.
בראשון, הכנת אוויר ראשונית מתבצעת מיד לפני אספקתו לחדר.
השני עשוי להכיל: מעבה אוויר או מצנן נוזלים, אם המזגן פועל על מים קרים מצ'ילר או למעבה נוזלי הממוקם ביחידה הפנימית.
התרשים לעיל הוא פשוט ביותר. זה מראה את עקרון הפעולה במונחים כלליים.
שימו לב כי בנוסף לכל החלקים המפורטים, היחידה הפנימית של המזגן המדויק כוללת את המכשירים הבאים:
- מַדחֵס;
- מְאַדֶה;
- מַצעֶרֶת;
- רכיבי סינון;
- מכשירים נוספים המשתמשים בחשמל לחימום;
- מכשירי אדים, במידת הצורך;
- מאווררי אוויר;
- שסתומים - גם שסתומי סגירה וגם שסתומים.
הנוכחות של כל שאר האלמנטים נקבעת על פי הדגם הספציפי והדרישות עבורו והחדר בו יפעל המכשיר. במילים אחרות, הם מרכיב משתנה.
מנגנון הפעולה של המכשיר
ניתן להסביר את העיקרון הבסיסי של הפעולה של מכשיר זה באופן הבא: ראשית, נוזל הקירור הגזי נדחס במדחס. לאחר מכן נוזל הקירור זורם לתוך המעבה. שם הוא מתעבה, תהליך שמאפשר להוציא חום מהקירור.
השלב הבא הוא מעבר של נוזל הקירור, שנמצא במצב צבירה נוזלי, דרך מכשיר מצערת. זה מוביל לירידה בטמפרטורה ובלחץ של נוזל הקירור.
וכבר במצב זה, נוזל הקירור נכנס למאייד. שם הוא הופך לגז וחוזר למדחס.
אז, האוויר המוזרם דרך המאייד הוא שנלקח מהחדר שבו יש צורך לשמור על טמפרטורה ולחות בטווח צר של ערכים.
עובר דרך המאייד, האוויר מתקרר, ובצורה זו הוא שוב נכנס לחדר. תרשים ההפעלה של מזגן דיוק מוצג בצורת המחשה למעלה.
פונקציות יחידה פנימית
הם נקבעים לפי המטרה של מודל מסוים. זה הגיוני להניח שמספר הפונקציות קובע את היקף היישום האפשרי של היחידה:
- קירור בלבד;
- קירור וחימום חשמלי עם יכולת לווסת תנאי טמפרטורה;
- קירור והגברת הלחות.
האפשרות המושלמת ביותר היא שילוב של פונקציות קירור, הגברת הלחות וחימום חשמלי.
קורה גם שדגם מסוים מיוצר על ידי המפעל לפי הזמנה אישית, ופונקציות שאינן מסופקות בתצורה המקורית מובנות בו.
יחידות פנימיות עשויות להיות שונות בסוגי כניסת האוויר ואספקת האוויר לחדר. לדוגמה, האיסוף יכול להתרחש בחלק הקדמי, וההזנה בחלק העליון. זה מתבצע דרך צינור אוויר הממוקם בין התקרה הכוזבת והתקרה הראשית.
ישנן אפשרויות נוספות:
- הקליטה המתרחשת בחלק הקדמי משולבת עם האספקה בחלק העליון, ישירות לחדר.
- בחלק העליון, היניקה מתבצעת דרך צינור אוויר הממוקם בין התקרות (שקר ועיקרי). ההזנה מתרחשת, בהתאם, מלמטה.
- הצריכה מתרחשת בחלק העליון ישירות מהחדר, והאספקה מתחת לרצפה הכוזבת מתבצעת מהחלק התחתון.
- היניקה מאחור ומתחת לרצפה המזויפת מתרחשת מהחלק התחתון, והאספקה מתבצעת בחלק העליון דרך תעלת אוויר הממוקמת בין התקרות - שווא וראשית.
זה קורה גם שהגדר מתבצעת מתחת לתקרה מזויפת מלמטה ומאחור. האספקה מתרחשת ישירות לתוך החדר, בחלק העליון.
שונות זו של פונקציות מסבירה את היכולות הרחבות של מזגנים מדויקים.
ניתן "להתאים" את המבנה והמנגנון של הדגם הנבחר באופן אישי למאפייני החדר בו הוא מתוכנן לשמש.
סיווג מזגנים מדויקים
בהתאם לעיצוב היחידות הפנימיות, מזגנים מדויקים מסווגים לסוגים הבאים:
- תִקרָה;
- מזגני ארון דיוק;
- לחבור.
בהתאם לשיטת הקירור של מעבים, הם יכולים להיות אוויר או נוזל. בהתבסס על הסיווג, נוזל הקירור המשמש הוא מים או אתילן גליקול.
לכל אחת מהקטגוריות המפורטות לעיל מאפיינים, יתרונות וחסרונות משלה, אותם יש לקחת בחשבון בבחירת מערכת לבקרת תנאי הטמפרטורה והלחות בחדר.
מזגני פריאון דיוק
מונובלוקים של פריאון ומערכות בקרת אקלים מדויקות מסופקות עבור מתקני תקשורת.
עבור מתקנים נייחים גדולים יותר, נעשה שימוש ביחידות פנימיות מותקנות בארון ובמזגנים שורה אחר שורה.
הפתרון הקלאסי והחסכוני ביותר לחדרי שרתים מבחינת עלויות הון הם מזגני ארונות המצוידים במאייד רותח ישיר, הידוע גם כמזגני פריאון.
אפשרויות שונות לעיצובם אפשריות: עם מעבה חיצוני מקורר אוויר, עם מעבה מובנה מקורר נוזלים, ומצויד גם במגדל קירור יבש.
גם למזגנים בין שורות עם אידוי ישיר (בקטגוריה מקודדת DX) יש סוגים דומים של מעבים.
מכשירי דיוק נוזליים
מזגני ארון דיוק המצוידים במחליף חום נוזלי משמשים במעגל צ'ילר קירור כמקורבים.
במקרה זה, אמינות תפעולית ותנאי טמפרטורת הקירור נקבעים על פי דיאגרמת העיקרון המקובלת של אספקת הקירור של האובייקט - התרשים כולל את הנוכחות צ'ילרים וקבוצות שאיבה.
עלויות ההון ההתחלתי עולות ב-30-40% מהעלויות הכרוכות במזגני פריאון. יש לציין כי אופטימיזציה של ערכת אספקת הקירור מאפשרת להפחית את עלויות התפעול.
מזגן דיוק עם קירור חופשי
מנגנון התפקוד של מזגן מסוג זה מבוסס על שימוש בטמפרטורות חוץ מופחתות.
קירור חופשי (באנגלית - free cooling) מיושם בקלות ובפשטות במזגן מסוג ארון דיוק פריאון עם מעבה (נוזל) ומגדל קירור יבש.
תזדקק למחליף חום שני (נוזל) ואתילן גליקול, הממלא את מעגל מגדל הקירור היבש. כאשר טמפרטורת הסביבה יורדת לרמה המחושבת, הקירור יתרחש עקב פעולת המעגל השני - מחליף החום ומגדל הקירור.
למרות הגידול בהשקעות הראשוניות לרכישת ציוד נוסף, תקופת ההחזר עבור יחידות אלו תהיה פחות משנתיים, וניתן לבצע חישוב מדויק יותר על ידי ידיעת גודל התעריפים המקומיים.
תכונות של מערכות הזמנות
כדי לאפשר פונקציות קירור מיותרות, מזגנים מדויקים מצוידים במחלפי חום נוספים - נוזל ופראון.
עקרון הפעולה הבסיסי של מערכת זו הוא לא רק שכפול בנאלי של מערכות קירור, אלא שימוש במערכות קירור עם עקרונות פעולה שונים זה מזה.
במילים אחרות, יחידות המצוידות במקורות קירור שונים משולבות במכשיר אחד.
הצורך ביתירות ומידתה נקבעים על ידי דרישות רגולטוריות בהתאם לדרגת סבילות התקלות של האובייקט - שנקבעה על ידי TIER.
מסקנות וסרטון שימושי בנושא
הסרטון מציג את התהליך של שירות מאסטר במזגן מדויק עם ניתוח שלב אחר שלב של כל תכונות ההפעלה של מכשיר זה, כמו גם הדרישות לטיפול בו:
מזגן מדויק מאפשר לשמור על טמפרטורת החדר ולחות בטווח צר של ערכים. פונקציה זו חשובה בחדרים בהם נמצא ופועל ציוד רגיש לשינויים הקלים ביותר בתנאי האקלים. זו הסיבה שמזגנים פוזיציוניים משמשים בחדרי שרתים, מרכזי נתונים ומעבדות היי-טק.
האם יש לך ניסיון בעבודה עם ציוד זה, או שיש לך שאלות בנוגע להתקנה, בחירה או התקנה של מזגנים מדויקים? האם יש בעיות בתפקוד של מזגנים מדויקים, תלונות נגד יצרנים או חברות שירות? במקרה זה, הקפד לשתף את התגובה שלך למטה - אתה יכול להיות בטוח שדעתך לא תתעלם.
