Crear una temperatura ambiente estable puede requerir el uso de sistemas de aire acondicionado redundantes. Tienen problemas con la conexión/desconexión oportuna de los dispositivos de respaldo. Se resuelve con un dispositivo adicional: una unidad de rotación del aire acondicionado.
Contenido
- Reserva y rotación de aires acondicionados
- Redundancia de rendimiento
- Redundancia en frío
- Modo de espera en caliente
- El propósito de la unidad de rotación de los acondicionadores de aire.
- El dispositivo del sistema de rotación de acondicionadores de aire.
- Características de instalación y configuración.
- Preguntas y respuestas
- Instrucciones en video para configurar la unidad de rotación BURR-1M
Reserva y rotación de aires acondicionados
En algunas habitaciones, se imponen requisitos estrictos sobre el nivel de temperatura y su estabilidad.
Los ejemplos son:
- empresas de la industria química, alimentaria, farmacéutica, producción de componentes electrónicos, etc.;
- salas de servidores;
- laboratorios científicos.
Para ellos, un cambio en los parámetros del microclima debido a un aumento en la carga del equipo climático o cuando falla se vuelve crítico. Para evitar situaciones de emergencia, a menudo se utilizan sistemas de clima, incluidos varios acondicionadores de aire que están constantemente en funcionamiento y unidades adicionales (de respaldo).
Unidad de rotación del aire acondicionado
La reserva permite:
- Crea una reserva de energía en caso de un cambio impredecible en la temperatura del aire interior o exterior, que no puede ser compensado por el rendimiento total de las unidades de trabajo.
- Restaurar el rendimiento general del sistema cuando fallan las unidades de trabajo.
- Proporcione estabilidad de temperatura y potencia del sistema al detener parte de las unidades de trabajo para el mantenimiento preventivo.
- Simplifique el escalado del sistema de control climático, por ejemplo, al expandir la producción o aumentar la cantidad de servidores en el centro de datos.
Al organizar dichos sistemas, se utilizan varios métodos de redundancia.
Redundancia de rendimiento
Con este método, el rendimiento total de los acondicionadores de aire en el sistema supera el calculado en un 10-100% y todos los dispositivos funcionan simultáneamente. En este caso, cuando uno o varios bloques fallan o son llevados a mantenimiento, la pérdida de rendimiento se compensa con un aumento de carga en el resto. El cálculo se realiza de tal manera que la carga aumentada no supere los valores nominales de cada unidad.
Las ventajas de un sistema de este tipo son:
- Alta velocidad de respuesta a emergencias, limitada únicamente por la velocidad a la que el acondicionador de aire alcanza un nuevo estado estable cuando cambia la temperatura ambiente o el punto de consigna.
- Uso uniforme de todos los dispositivos.
- Facilidad de organización del sistema, que prácticamente no requiere equipamiento adicional.
Redundancia en frío
Con la redundancia en frío, solo una parte de los bloques del sistema están constantemente en funcionamiento. El resto (reserva) se ponen en funcionamiento manualmente en caso de accidentes, mantenimiento preventivo de los dispositivos de trabajo o la necesidad de cambiar el rendimiento general. La desactivación de dispositivos "extra" también se realiza manualmente.
Las principales ventajas de dicho sistema son la simplicidad y el bajo costo de operación.
Defectos:
- La puesta en marcha de unidades redundantes y su apagado lleva tiempo, durante el cual los cambios de temperatura en las instalaciones atendidas y su nivel pueden ir más allá de los límites permisibles.
- Cada dispositivo requiere un control individual del desgaste y un programa de mantenimiento preventivo.
En consecuencia, dicho esquema de redundancia solo se puede usar en los casos en que se garantice que la tasa de entrada de la reserva fría sea menor que el tiempo para que la temperatura cambie a niveles críticos.
En la mayoría de los casos, los procesos de cambio del microclima son bastante inerciales y la copia de seguridad en frío es suficiente. Sin embargo, en condiciones en las que el volumen de las instalaciones es limitado y la intensidad de la liberación de calor es alta (esto es típico de las grandes empresas de servidores y centros de datos), el sistema de reservas debe ser más dinámico.
Modo de espera en caliente
Con modo de espera activo:
- la puesta en servicio de las unidades de reserva se realiza automáticamente;
- están en modo de "espera", recibiendo señales de la referencia y los sensores.
Tal organización del sistema permite reducir la salida de reserva al nivel operativo antes del tiempo de arranque de las unidades de aire acondicionado (compresor y ventiladores). En este momento, la falta de productividad de las unidades averiadas o apagadas para mantenimiento es fácilmente compensada por los trabajadores.
Donde:
- Todos los dispositivos del sistema funcionan en modos cercanos al nominal, lo que garantiza la máxima eficiencia energética.
- Solo carga y desgaste uniformes de los dispositivos: se utilizan algoritmos de rotación en los que no hay módulos de respaldo y de trabajo permanentes (cada uno de los bloques realizará estas funciones alternativamente).
El propósito de la unidad de rotación de los acondicionadores de aire.
La unidad de rotación del aire acondicionado es un dispositivo multifuncional que, en general, realiza:
Control de temperatura en la sala servida;- Gestionar el funcionamiento de cada uno de los acondicionadores de aire instalados en el sistema o sus grupos;
- Supervisión del estado de acondicionadores de aire;
- Conmutación de dispositivos climáticos de acuerdo con un programa dado (salida de los que funcionan a la reserva y entrada de los de reserva);
- Si es necesario, aumente el rendimiento general del sistema si los módulos de trabajo no pueden proporcionar un nivel de temperatura determinado.
- Emisión de mensajes para personal y/o jefes de departamentos sobre situaciones de emergencia.
Esta organización logra:
- Estabilización de la temperatura ambiente con alta precisión.
- Funcionamiento alternativo de los dispositivos, distribución uniforme del desgaste.
- Conexión oportuna de equipos de respaldo para reemplazar los fallados.
- La posibilidad de realizar el mantenimiento preventivo de cualquiera de los acondicionadores de aire en cualquier momento conveniente.
- Notificación a los responsables sobre situaciones de emergencia.
- Uso en el sistema de equipos de diferentes fabricantes y rendimiento.
El dispositivo del sistema de rotación de acondicionadores de aire.
El dispositivo del sistema de rotación de acondicionadores de aire.
Un elemento obligatorio en el sistema de rotación de acondicionadores de aire es el módulo básico. Él es responsable de:
- Control de temperatura;
- Supervisión del estado de acondicionadores de aire;
- Emisión de señales de control para los mismos;
- Configuración de los parámetros para los dispositivos de conmutación del sistema climático;
- Recibir comandos del personal para encender/apagar un módulo específico;
- Emisión de alertas.
Como regla general, dicho dispositivo se basa en un microcontrolador.La salida de señales de control se puede realizar directamente a la unidad de evaporación del acondicionador de aire o un dispositivo adicional de monitoreo y control.
La primera opción es menos costosa (no requiere módulos adicionales), pero tiene menos versatilidad; por regla general, dicho módulo central solo admite una cantidad limitada de modelos o equipos de fabricantes específicos.
El segundo es más versátil, porque te permite trabajar con casi cualquier equipo. Sin embargo, el costo del sistema debido a la presencia de bloques adicionales en él puede ser demasiado alto.
La comunicación de la unidad central con los acondicionadores de aire (módulos de control) se puede realizar a través de:
- canal de radio;
- líneas de alambre;
- a través de un emisor de infrarrojos.
La primera opción, por regla general, se usa solo en el caso de usar un montón de módulo de control central.
Los dos últimos le permiten controlar el aire acondicionado directamente. En estos casos, las señales se envían a los conectores destinados a conectar un mando a distancia con cable al equipo climático, o directamente al fotodetector que recibe la señal del mando a distancia por infrarrojos.
En cualquier caso, para el uso con modelos de equipos específicos o líneas de fabricantes específicos, el sistema debe soportar los protocolos de intercambio adecuados.
La unidad central debe estar equipada con un sensor de temperatura para controlar los parámetros climáticos en la habitación.
El monitoreo de la condición de los acondicionadores de aire se puede llevar a cabo mediante varios métodos. La más habitual es la medida individual de la temperatura a la salida del flujo de aire del grupo de persianas.Para ello, las unidades de control y gestión o la unidad central están equipadas con sensores de temperatura instalados en las inmediaciones o directamente en la carcasa del acondicionador de aire.
Un ejemplo de la implementación de un esquema de control directo puede considerarse la unidad de rotación URC (URC-2). Consiste en la unidad principal, el sensor de temperatura de las instalaciones atendidas, sensores de temperatura en la salida de los acondicionadores de aire. La señal de control se transmite por cable. Los últimos modelos pueden controlar simultáneamente hasta 15 dispositivos de potencia media.
Se implementa una versión separada con una unidad central y módulos de gestión de control en el sistema BURR-1-IS. BURR: la unidad de control de rotación y redundancia almacena el programa de control, controla la temperatura en la habitación, intercambia datos con módulos de interfaz (LIS) a través de un canal de radio. BIS (unidad ejecutiva especial) recibe una señal de BURR, controla el funcionamiento del acondicionador de aire a través de la interfaz IR, controla el estado del dispositivo climático y recibe una señal del sensor de salida.
Características de instalación y configuración.
Al configurar el sistema de rotación, el usuario realiza las siguientes operaciones:
- Registro de acondicionadores de aire o módulos de control instalados en el sistema.
- Ajuste del nivel de temperatura en la habitación, tolerancias.
- Criterios para evaluar el rendimiento del acondicionador de aire (temperatura establecida en la entrada del dispositivo operativo, su desviación del valor establecido, en el que la situación se percibe como una emergencia).
- Configuración de modos de notificación, apagado de emergencia del sistema.
- Entrar en el programa de rotación (intervalos de conmutación, secuencia de conexión y salida de acondicionadores de aire).
La instalación del sistema tampoco es un problema. Al instalar, considere:
- La unidad central no debe experimentar influencias térmicas extrañas (por ejemplo, del sistema de calefacción).Una buena opción es instalarla en la habitación adyacente a la habitación servida, si el rango de canales de transmisión de datos lo permite.
- El sensor de temperatura ambiente está instalado de tal manera que controla el parámetro promedio en el volumen y no experimenta influencias locales.
- Los módulos de control/sensores individuales se montan muy cerca o en la carcasa del acondicionador de aire. El lugar de instalación y los requisitos (por ejemplo, la orientación de los emisores de infrarrojos en los fotodetectores) los proporciona el fabricante en la documentación técnica.
Preguntas y respuestas
El sensor de temperatura está instalado en la habitación atendida. En este caso, aparece naturalmente un error debido a la pérdida del nivel de la señal durante la transmisión a una distancia considerable. Sin embargo, no es tan significativo y es bastante fácil tenerlo en cuenta en la configuración del sistema.
Los bloques de rotación se utilizan para todos los sistemas de redundancia, de acuerdo con los esquemas N + 1 y kN (N es el número nominal de acondicionadores de aire).
Por supuesto que puede, pero la diferencia en su rendimiento debe tenerse en cuenta al compilar el programa de control. Además, debe asegurarse de que cualquier dispositivo del sistema pueda recibir señales de control y responder a ellas.
Indudablemente. En cualquier caso, puede ser puesto fuera de servicio por el bloque de rotación simplemente cancelando su alta en el programa de control.
Es suficiente combinar acondicionadores de aire en grupos y usar los mismos algoritmos para ellos que para dispositivos individuales. El único problema que debe resolverse es determinar el estado de los acondicionadores de aire individuales en el grupo.
Instrucciones en video para configurar la unidad de rotación BURR-1M
