Unité rotative pour climatiseurs : fiabilité technique et stabilité de température

La création d'une température ambiante stable peut nécessiter l'utilisation de systèmes de climatisation redondants. Ils ont des problèmes avec la connexion / déconnexion en temps opportun des périphériques de sauvegarde. Il est résolu par un dispositif supplémentaire - une unité de rotation du climatiseur.

Réservation et rotation des climatiseurs

Schéma de rotation des climatiseurs

Dans certaines pièces, des exigences strictes sont imposées sur le niveau de température et sa stabilité.

Les exemples sont :

  • entreprises de l'industrie chimique, alimentaire, pharmaceutique, production de composants électroniques, etc. ;

  • salles de serveurs ;
  • laboratoires scientifiques.

Pour eux, une modification des paramètres du microclimat due à une augmentation de la charge sur l'équipement climatique ou à sa défaillance devient critique. Pour éviter les situations d'urgence, des systèmes de climatisation sont souvent utilisés, y compris plusieurs climatiseurs qui fonctionnent en permanence et des unités supplémentaires (de secours).

Unité de rotation du climatiseur

Unité de rotation du climatiseur

La réservation permet :

  • Créer une réserve de marche en cas de changement imprévisible de la température de l'air intérieur ou extérieur, qui ne peut être compensé par la performance totale des unités de travail.
  • Restaurer les performances globales du système lorsque les unités de travail échouent.

  • Assurer la stabilité de l'alimentation et de la température du système lors de l'arrêt d'une partie des unités de travail pour la maintenance préventive.
  • Simplifiez la mise à l'échelle du système de climatisation, par exemple, lors de l'augmentation de la production ou de l'augmentation du nombre de serveurs dans le centre de données.

Lors de l'organisation de tels systèmes, plusieurs méthodes de redondance sont utilisées.

Redondance des performances

Avec cette méthode, les performances totales des climatiseurs du système dépassent celles calculées de 10 à 100% et tous les appareils fonctionnent simultanément. Dans ce cas, lorsqu'un ou plusieurs blocs tombent en panne ou sont pris en maintenance, la perte de performance est compensée par une augmentation de la charge sur le reste. Le calcul est effectué de manière à ce que la charge accrue ne dépasse pas les valeurs nominales de chaque unité.

Les avantages d'un tel système sont :

  • Grande vitesse de réponse aux urgences, limitée uniquement par la vitesse à laquelle le climatiseur atteint un nouvel état stable lorsque la température ambiante ou le point de consigne change.

  • Usure uniforme de tous les appareils.
  • Facilité d'organisation du système, qui ne nécessite pratiquement pas d'équipement supplémentaire.

Redondance froide

Avec la redondance à froid, seule une partie des blocs système est en fonctionnement permanent. Le reste (réserve) est mis en service manuellement en cas d'accident, de maintenance préventive des appareils de travail ou de nécessité de modifier les performances globales. La désactivation des périphériques "supplémentaires" est également effectuée manuellement.

Redondance froide

Les principaux avantages d'un tel système sont la simplicité et le faible coût de fonctionnement.

Défauts:

  • La mise en service des unités redondantes et leur arrêt prennent du temps, pendant lequel les changements de température dans les locaux desservis et son niveau peuvent dépasser les limites autorisées.

  • Chaque appareil nécessite une surveillance individuelle de l'usure et un programme de maintenance préventive.

En conséquence, un tel schéma de redondance ne peut être utilisé que dans les cas où le débit d'entrée de la réserve de froid est garanti inférieur au temps de changement de température à des niveaux critiques.

Dans la plupart des cas, les processus de modification du microclimat sont assez inertiels et une sauvegarde à froid suffit amplement. Cependant, dans des conditions où le volume des locaux est limité et l'intensité du dégagement de chaleur est élevée (ce qui est typique des grandes entreprises de serveurs et des centres de données), le système de réservation devrait être plus dynamique.

Pose chaude

Avec redondance d'UC :

  • la mise en service des unités de réserve est effectuée automatiquement ;

  • ils sont en mode "veille", recevant des signaux de la référence et des capteurs.

Pose chaude

Une telle organisation du système permet de réduire la puissance de réserve au niveau de fonctionnement avant l'heure de démarrage des unités de climatisation (compresseur et ventilateurs). A cette époque, le manque de productivité des unités défaillantes ou mises en maintenance est facilement compensé par les ouvriers.

Où:

  • Tous les appareils du système fonctionnent dans des modes proches de la valeur nominale, ce qui garantit une efficacité énergétique maximale.

  • Juste un chargement et une usure uniformes des appareils - des algorithmes de rotation sont utilisés dans lesquels il n'y a pas de modules de sauvegarde et de travail permanents (chacun des blocs remplira ces fonctions en alternance).

Le but de l'unité de rotation des climatiseurs

L'unité de rotation du climatiseur est un appareil multifonctionnel qui, en général, effectue :

  • Le but de l'unité de rotation des climatiseursContrôle de la température dans la pièce desservie ;
  • Gérer le fonctionnement de chacun des climatiseurs installés dans le système ou de leurs groupes ;
  • Surveillance de l'état des climatiseurs ;
  • Commutation des appareils climatiques selon un programme donné (sortie de ceux de travail à la réserve et entrée de ceux de réserve);
  • Si nécessaire, augmentez les performances globales du système si les modules de travail ne peuvent pas supporter de fournir un niveau de température donné.
  • Émission de messages pour le personnel et / ou les chefs de départements sur les situations d'urgence.

Cette organisation réalise :

  • Stabilisation de la température ambiante avec une grande précision.
  • Fonctionnement alterné des appareils, même répartition de l'usure.
  • Connexion en temps opportun de l'équipement de secours pour remplacer l'échec.

  • La possibilité d'effectuer l'entretien préventif de n'importe lequel des climatiseurs à tout moment opportun.
  • Notification des personnes responsables sur les situations d'urgence.
  • Utilisation dans le système d'équipements de différents fabricants et performances.

Le dispositif du système de rotation des climatiseurs

Le dispositif du système de rotation des climatiseurs

Le dispositif du système de rotation des climatiseurs

Un élément obligatoire dans le système de rotation des climatiseurs est le module de base. Il est responsable de :

  • Contrôle de la température;
  • Surveillance de l'état des climatiseurs ;
  • Émission de signaux de contrôle pour eux ;
  • Réglage des paramètres pour les dispositifs de commutation du système climatique ;

  • Recevoir des commandes du personnel pour allumer / éteindre un module spécifique ;
  • Émission d'alertes.

En règle générale, un tel appareil est basé sur un microcontrôleur.La sortie des signaux de commande peut être effectuée directement vers l'unité d'évaporation du climatiseur ou vers un dispositif de surveillance et de contrôle supplémentaire.

La première option est moins chère (ne nécessite pas de modules supplémentaires), mais a moins de polyvalence - en règle générale, un tel module central ne prend en charge qu'un nombre limité de modèles ou d'équipements de fabricants spécifiques.

Le second est plus polyvalent, car il vous permet de travailler avec presque tous les équipements. Cependant, le coût du système dû à la présence de blocs supplémentaires dans celui-ci peut être trop élevé.

Schéma avec module de base

La communication de l'unité centrale avec les climatiseurs peut être effectuée par radio

La communication de l'unité centrale avec les climatiseurs (modules de commande) peut être effectuée via :

  • chaîne radio;

  • lignes filaires;

  • grâce à un émetteur infrarouge.

La première option, en règle générale, n'est utilisée que dans le cas de l'utilisation d'un ensemble de modules de contrôle central.

Les deux derniers vous permettent de contrôler directement le climatiseur. Dans ces cas, les signaux sont envoyés aux connecteurs destinés à connecter une télécommande filaire à l'équipement climatique, ou directement au photodétecteur recevant un signal de la télécommande infrarouge.

Dans tous les cas, pour une utilisation avec des modèles d'équipements spécifiques ou des gammes de fabricants spécifiques, le système doit prendre en charge les protocoles d'échange appropriés.

L'unité centrale doit être équipée d'un capteur de température pour contrôler les paramètres climatiques de la pièce.

La surveillance de l'état des climatiseurs peut être effectuée par diverses méthodes. La plus courante est la mesure individuelle de la température en sortie du flux d'air du bloc store.Pour ce faire, les unités de contrôle et de gestion ou l'unité centrale sont équipées de capteurs de température installés à proximité immédiate ou directement sur le boîtier du climatiseur.

URK-2T

Un exemple de mise en œuvre d'un schéma de contrôle direct peut être considéré comme l'unité de rotation URC (URC-2). Il se compose de l'unité principale, du capteur de température des locaux desservis, des capteurs de température à la sortie des climatiseurs. Le signal de commande est transmis par fil. Les derniers modèles peuvent contrôler simultanément jusqu'à 15 appareils de moyenne puissance.

BURR-1M

Une version séparée avec une unité centrale et des modules de gestion de contrôle est implémentée dans le système BURR-1-IS. BURR - l'unité de contrôle de rotation et de redondance stocke le programme de contrôle, contrôle la température dans la pièce, échange des données avec des modules d'interface (LIS) via un canal radio. BIS (unité exécutive spéciale) reçoit un signal du BURR, contrôle le fonctionnement du climatiseur via l'interface IR, contrôle l'état du dispositif de climatisation, reçoit un signal du capteur de sortie.

Caractéristiques d'installation et de configuration

Lors de la configuration du système de rotation, l'utilisateur effectue les opérations suivantes :

  • Caractéristiques d'installation et de configurationEnregistrement des climatiseurs ou des modules de contrôle installés dans le système.
  • Réglage du niveau de température dans la pièce, tolérances.
  • Critères d'évaluation des performances du climatiseur (température de consigne à l'entrée du dispositif de fonctionnement, son écart par rapport à la valeur de consigne, à laquelle la situation est perçue comme une urgence).
  • Réglage des modes de notification, arrêt d'urgence du système.
  • Saisie du programme de rotation (intervalles de commutation, séquence de connexion et sortie des climatiseurs).

L'installation du système n'est pas non plus un problème. Lors de l'installation, pensez à :

  • L'unité centrale ne doit pas subir d'influences thermiques extérieures (par exemple, du système de chauffage).Une bonne option consiste à l'installer dans la pièce adjacente à la pièce desservie, si la gamme de canaux de transmission de données le permet.
  • La sonde de température ambiante est installée de manière à contrôler le paramètre moyen dans le volume et à ne pas subir d'influences locales.
  • Les capteurs individuels / modules de commande sont montés à proximité ou sur le boîtier du climatiseur. Le lieu d'installation et les exigences (par exemple, l'orientation des émetteurs IR sur les photodétecteurs) sont indiqués par le fabricant dans la documentation technique.

Questions et réponses

Le déplacement de l'unité centrale dans une pièce adjacente affectera-t-il la précision de la mesure de la température ?

La sonde de température est installée dans la pièce desservie. Dans ce cas, une erreur apparaît naturellement du fait de la perte du niveau du signal lors de la transmission sur une distance considérable. Cependant, ce n'est pas si important et il est assez facile de le prendre en compte dans les paramètres du système.

À quels schémas de secours automatiques les unités de rotation conviennent-elles ?

Les blocs de rotation sont utilisés pour tous les systèmes de redondance - selon les schémas N + 1 et kN (N est le nombre nominal de climatiseurs).

Les unités de rotation peuvent-elles être utilisées dans des systèmes où différents climatiseurs sont installés ?

Bien sûr, vous pouvez, mais la différence de performances doit être prise en compte lors de la compilation du programme de contrôle. De plus, vous devez vous assurer que tout appareil du système est capable de recevoir des signaux de commande et d'y répondre.

Les systèmes prévoient-ils l'arrêt manuel du climatiseur sélectionné pour l'entretien ou la réparation ?

Indubitablement. Dans tous les cas, il peut être mis hors service par le bloc de rotation simplement en annulant son enregistrement dans le programme de contrôle.

Que faire si vous devez entretenir plus de climatiseurs que l'unité de rotation n'en supporte ?

Il suffit de combiner les climatiseurs en groupes et d'utiliser les mêmes algorithmes pour eux que pour les appareils individuels. Le seul problème à résoudre est de déterminer le statut des climatiseurs individuels du groupe.

Instruction vidéo pour la configuration de l'unité de rotation BURR-1M



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