Vytvoření stabilní pokojové teploty může vyžadovat použití redundantních klimatizačních systémů. Mají problémy s včasným připojením / odpojením záložních zařízení. Řeší to přídavné zařízení - rotační jednotka klimatizace.
Obsah
Rezervace a rotace klimatizací
V některých místnostech jsou kladeny přísné požadavky na úroveň teploty a její stabilitu.
Příklady:
- podniky chemického, potravinářského, farmaceutického průmyslu, výroba elektronických součástek atd.;
- Serverové místnosti;
- vědeckých laboratoří.
Kritická se pro ně stává změna parametrů mikroklimatu v důsledku zvýšení zátěže klimatického zařízení nebo při jeho poruše. Aby se předešlo nouzovým situacím, často se používají klimatizační systémy, včetně několika klimatizací, které jsou neustále v provozu, a přídavných (záložních) jednotek.
Rotační jednotka klimatizace
Rezervace umožňuje:
- Vytvořte výkonovou rezervu pro případ nepředvídatelné změny teploty vnitřního nebo venkovního vzduchu, kterou nelze kompenzovat celkovým výkonem pracovních jednotek.
- Obnovte celkový výkon systému, když selžou pracovní jednotky.
- Zajistěte výkon a teplotní stabilitu systému při zastavení části pracovních jednotek pro preventivní údržbu.
- Zjednodušte škálování systému klimatizace, například při rozšíření výroby nebo zvýšení počtu serverů v datovém centru.
Při organizování takových systémů se používá několik metod redundance.
Redundance výkonu
S touto metodou celkový výkon klimatizací v systému převyšuje vypočítaný o 10-100% a všechna zařízení pracují současně. V tomto případě, když jeden nebo několik bloků selže nebo jsou odebrány k údržbě, je ztráta výkonu kompenzována zvýšením zatížení zbytku. Výpočet se provádí tak, aby zvýšené zatížení nepřekročilo jmenovité hodnoty pro každou jednotku.
Výhody takového systému jsou:
- Vysoká rychlost reakce na nouzové situace, omezená pouze rychlostí, při které klimatizace dosáhne nového ustáleného stavu při změně pokojové teploty nebo nastavené hodnoty.
- Rovnoměrné opotřebení všech zařízení.
- Snadná organizace systému, který prakticky nevyžaduje další vybavení.
Studená redundance
Při studené redundanci je neustále v provozu pouze část bloků systému. Zbytek (rezerva) se uvádějí do provozu ručně v případě havárií, preventivní údržby pracovních zařízení nebo potřeby změny celkového výkonu. Deaktivace "extra" zařízení se také provádí ručně.
Hlavními výhodami takového systému jsou jednoduchost a nízké náklady na provoz.
nedostatky:
- Zprovoznění redundantních bloků a jejich odstavení vyžaduje čas, během kterého mohou změny teploty v obsluhovaných prostorách a její úrovně překročit přípustné meze.
- Každé zařízení vyžaduje individuální sledování opotřebení a plán preventivní údržby.
V souladu s tím lze takové schéma redundance použít pouze v případech, kdy je zaručeno, že vstupní rychlost studené rezervy bude nižší než doba pro změnu teploty na kritické úrovně.
Ve většině případů jsou procesy změny mikroklimatu docela inerciální a studené zálohy jsou dostačující. V podmínkách, kde je omezený objem prostor a vysoká intenzita uvolňování tepla (to je typické pro velké serverové společnosti a datová centra), by však rezervační systém měl být dynamičtější.
Horký pohotovostní režim
S horkým pohotovostním režimem:
- uvedení záložních jednotek do provozu se provádí automaticky;
- jsou v "pohotovostním" režimu a přijímají signály z reference a senzorů.
Taková organizace systému umožňuje snížit rezervní výkon na provozní úroveň před dobou náběhu klimatizačních jednotek (kompresoru a ventilátorů). V této době je nedostatek produktivity selhaných nebo vyřazených jednotek údržby snadno kompenzován pracovníky.
kde:
- Všechna zařízení v systému pracují v režimech blízkých nominálním, což zajišťuje maximální energetickou účinnost.
- Pouze rovnoměrné zatěžování a opotřebení zařízení - používají se rotační algoritmy, ve kterých nejsou žádné trvalé záložní a pracovní moduly (každý z bloků bude tyto funkce vykonávat střídavě).
Účel rotační jednotky klimatizací
Rotační jednotka klimatizace je multifunkční zařízení, které obecně provádí:
Regulace teploty v obsluhované místnosti;- Řízení provozu každého z klimatizačních jednotek nainstalovaných v systému nebo jejich skupin;
- Monitorování stavu klimatizačních jednotek;
- Spínání klimatických zařízení podle daného programu (výstup pracovních do rezervy a vstup záložních);
- Je-li to nutné, zvyšte celkový výkon systému, pokud pracovní moduly nezvládají zajištění dané teplotní úrovně.
- Vydávání zpráv pro personál a/nebo vedoucí oddělení o mimořádných situacích.
Tato organizace dosahuje:
- Stabilizace pokojové teploty s vysokou přesností.
- Střídavý provoz zařízení, rovnoměrné rozložení opotřebení.
- Včasné připojení záložního zařízení k výměně vadného.
- Možnost provádět preventivní údržbu kterékoli z klimatizací v kteroukoli vhodnou dobu.
- Upozornění odpovědných osob na mimořádné situace.
- Použití v systému zařízení různých výrobců a výkonů.
Zařízení rotačního systému klimatizací
Zařízení rotačního systému klimatizací
Povinným prvkem v systému otáčení klimatizací je základní modul. Je zodpovědný za:
- regulace teploty;
- Monitorování stavu klimatizačních jednotek;
- Vydávání řídicích signálů pro ně;
- Nastavení parametrů pro spínací zařízení klimatizačního systému;
- Příjem příkazů od personálu k zapnutí / vypnutí konkrétního modulu;
- Vydávání upozornění.
Takové zařízení je zpravidla založeno na mikrokontroléru.Výstup řídicích signálů lze provádět přímo do odpařovací jednotky klimatizace nebo přídavného monitorovacího a ovládacího zařízení.
První možnost je levnější (nevyžaduje další moduly), ale má menší univerzálnost - takový centrální modul zpravidla podporuje pouze omezený počet modelů nebo zařízení od konkrétních výrobců.
Druhý je všestrannější, protože vám umožňuje pracovat s téměř jakýmkoli zařízením. Náklady na systém v důsledku přítomnosti dalších bloků v něm však mohou být příliš vysoké.
Komunikaci centrální jednotky s klimatizačními jednotkami (řídícími moduly) lze provádět prostřednictvím:
- rádiový kanál;
- drátěná vedení;
- přes infračervený zářič.
První možnost se zpravidla používá pouze v případě použití hromady centrálního řídicího modulu.
Poslední dva umožňují přímo ovládat klimatizaci. V těchto případech jsou signály odesílány do konektorů určených pro připojení kabelového dálkového ovládání ke klimatickému zařízení nebo přímo do fotodetektoru přijímajícího signál z infračerveného dálkového ovládání.
V každém případě pro použití s konkrétními modely zařízení nebo linkami konkrétních výrobců musí systém podporovat příslušné výměnné protokoly.
Centrální jednotka musí být vybavena teplotním čidlem pro řízení klimatických parametrů v místnosti.
Monitorování stavu klimatizací lze provádět různými metodami. Nejběžnější je individuální měření teploty na výstupu proudu vzduchu z roletové jednotky.K tomu jsou řídicí a řídicí jednotky nebo centrální jednotka vybaveny teplotními čidly instalovanými v bezprostřední blízkosti nebo přímo na skříni klimatizace.
Za příklad implementace schématu přímého řízení lze považovat rotační jednotku URC (URC-2). Skládá se z hlavní jednotky, teplotního čidla obsluhovaných prostor, teplotních čidel na výstupu z klimatizací. Řídicí signál je přenášen drátem. Nejnovější modely mohou současně ovládat až 15 středně výkonných zařízení.
V systému BURR-1-IS je implementována samostatná verze s centrální jednotkou a moduly řízení-řízení. BURR - řídicí jednotka rotace a redundance ukládá řídicí program, řídí teplotu v místnosti, vyměňuje data s moduly rozhraní (LIS) přes rádiový kanál. BIS (speciální výkonná jednotka) přijímá signál z BURR, ovládá provoz klimatizace přes IR rozhraní, řídí stav klimatizačního zařízení, přijímá signál z výstupního senzoru.
Vlastnosti instalace a konfigurace
Při nastavování rotačního systému uživatel provádí následující operace:
- Registrace klimatizací nebo řídicích modulů nainstalovaných v systému.
- Nastavení úrovně teploty v místnosti, tolerance.
- Kritéria pro hodnocení výkonu klimatizace (nastavená teplota na vstupu provozního zařízení, její odchylka od nastavené hodnoty, při které je situace vnímána jako havarijní).
- Nastavení režimů upozornění, nouzové vypnutí systému.
- Zadání rotačního programu (intervaly spínání, sekvence zapojení a výkon klimatizací).
Instalace systému také není problém. Při instalaci zvažte:
- Centrální jednotka by neměla být vystavena vnějším tepelným vlivům (např. z topného systému), dobrou variantou je její instalace do sousední místnosti s obsluhovanou místností, pokud to rozsah kanálů přenosu dat umožňuje.
- Čidlo pokojové teploty je instalováno tak, aby řídilo průměrný parametr v objemu a nepodléhalo místním vlivům.
- Jednotlivé senzory / řídicí moduly jsou namontovány v těsné blízkosti nebo na krytu klimatizace. Místo instalace a požadavky (např. orientace IR zářičů na fotodetektorech) uvádí výrobce v technické dokumentaci.
Otázky a odpovědi
Teplotní čidlo je instalováno v obsluhované místnosti. V tomto případě se přirozeně objeví chyba v důsledku ztráty úrovně signálu během přenosu na značnou vzdálenost. Není to ale tak výrazné a v systémovém nastavení se s tím dá celkem snadno počítat.
Rotační bloky se používají pro všechny redundantní systémy - podle schémat N + 1 a kN (N je jmenovitý počet klimatizací).
Samozřejmě můžete, ale rozdíl v jejich výkonu je třeba zohlednit při sestavování ovládacího programu. Kromě toho musíte mít jistotu, že jakékoli zařízení v systému je schopno přijímat řídicí signály a reagovat na ně.
Nepochybně. V každém případě jej lze vyřadit z provozu rotačním blokem jednoduše zrušením jeho registrace v ovládacím programu.
Klimatizace stačí sloučit do skupin a použít pro ně stejné algoritmy jako pro jednotlivá zařízení. Jedinou otázkou, kterou je třeba vyřešit, je stanovení stavu jednotlivých klimatizací ve skupině.
Video návod k nastavení rotační jednotky BURR-1M
