Stworzenie stabilnej temperatury w pomieszczeniu może wymagać użycia nadmiarowych systemów klimatyzacyjnych. Mają problemy z terminowym podłączaniem / odłączaniem urządzeń kopii zapasowych. Rozwiązuje to dodatkowe urządzenie - jednostka obrotowa klimatyzatora.
Zawartość
- Rezerwacja i rotacja klimatyzatorów
- Redundancja wydajności
- Zimna redundancja
- Gorący tryb gotowości
- Przeznaczenie jednostki obrotowej klimatyzatorów
- Urządzenie układu rotacyjnego klimatyzatorów
- Funkcje instalacji i konfiguracji
- Pytania i odpowiedzi
- Instrukcja wideo dotycząca ustawiania jednostki obrotowej BURR-1M
Rezerwacja i rotacja klimatyzatorów
W niektórych pomieszczeniach stawiane są surowe wymagania dotyczące poziomu temperatury i jej stabilności.
Przykłady to:
- przedsiębiorstwa przemysłu chemicznego, spożywczego, farmaceutycznego, produkcji elementów elektronicznych itp.;
- serwerownie;
- laboratoria naukowe.
Dla nich krytyczna staje się zmiana parametrów mikroklimatu spowodowana wzrostem obciążenia sprzętu klimatycznego lub jego awarią. Aby uniknąć sytuacji awaryjnych, często stosuje się systemy klimatyzacyjne, w tym kilka stale działających klimatyzatorów i dodatkowe (zapasowe) jednostki.
Jednostka obrotowa klimatyzatora
Rezerwacja umożliwia:
- Stwórz rezerwę mocy na wypadek nieprzewidywalnej zmiany temperatury powietrza w pomieszczeniu lub na zewnątrz, której nie można skompensować całkowitą wydajnością jednostek roboczych.
- Przywróć ogólną wydajność systemu w przypadku awarii jednostek roboczych.
- Zapewnij systemowi stabilność zasilania i temperatury podczas zatrzymywania części jednostek roboczych w celu konserwacji zapobiegawczej.
- Uprość skalowanie systemu klimatyzacji, na przykład podczas rozszerzania produkcji lub zwiększania liczby serwerów w centrum danych.
Podczas organizowania takich systemów stosuje się kilka metod redundancji.
Redundancja wydajności
Dzięki tej metodzie łączna wydajność klimatyzatorów w systemie przekracza obliczoną o 10-100%, a wszystkie urządzenia pracują jednocześnie. W takim przypadku, gdy jeden lub kilka bloków ulegnie awarii lub zostanie zabranych do konserwacji, utrata wydajności jest kompensowana przez wzrost obciążenia pozostałych. Obliczenia są dokonywane w taki sposób, aby zwiększone obciążenie nie przekraczało wartości nominalnych dla każdej jednostki.
Zaletami takiego systemu są:
- Duża szybkość reakcji na sytuacje awaryjne, ograniczona jedynie szybkością, z jaką klimatyzator osiąga nowy stan ustalony, gdy zmienia się temperatura w pomieszczeniu lub nastawa.
- Jednolite zużycie wszystkich urządzeń.
- Łatwość organizacji systemu, który praktycznie nie wymaga dodatkowego wyposażenia.
Zimna redundancja
Dzięki redundancji zimnej tylko część bloków systemowych działa w sposób ciągły. Reszta (rezerwa) uruchamiana jest ręcznie w przypadku awarii, prewencyjnej konserwacji pracujących urządzeń lub konieczności zmiany ogólnej wydajności. Wyłączanie „dodatkowych” urządzeń jest również wykonywane ręcznie.
Główne zalety takiego systemu to prostota i niski koszt eksploatacji.
Wady:
- Uruchomienie jednostek nadmiarowych i ich wyłączenie wymaga czasu, podczas którego zmiany temperatury w obsługiwanych pomieszczeniach i jej poziom mogą przekroczyć dopuszczalne limity.
- Każde urządzenie wymaga indywidualnego monitorowania zużycia i harmonogramu konserwacji zapobiegawczej.
W związku z tym taki schemat nadmiarowości może być stosowany tylko w przypadkach, w których gwarantowana szybkość wejściowa zimnej rezerwy jest mniejsza niż czas zmiany temperatury do poziomów krytycznych.
W większości przypadków procesy zmiany mikroklimatu są dość bezwładne, a kopia zapasowa na zimno wystarcza. Jednak w warunkach, w których kubatura jest ograniczona, a intensywność wydzielania ciepła jest duża (jest to typowe dla dużych firm serwerowych i data center) system rezerwacji powinien być bardziej dynamiczny.
Gorący tryb gotowości
Z gorącym czuwaniem:
- uruchomienie jednostek rezerwowych odbywa się automatycznie;
- są w trybie "gotowości", odbierają sygnały z referencji i czujników.
Taka organizacja systemu pozwala zredukować moc rezerwową do poziomu roboczego przed czasem uruchomienia jednostek klimatyzacyjnych (sprężarki i wentylatorów). W tej chwili brak produktywności uszkodzonych lub oddanych do konserwacji jednostek jest łatwo rekompensowany przez pracowników.
W którym:
- Wszystkie urządzenia w systemie pracują w trybach zbliżonych do nominalnych, co zapewnia maksymalną efektywność energetyczną.
- Wystarczy równomierne obciążenie i zużycie urządzeń - stosowane są algorytmy rotacji, w których nie ma stałych modułów backupu i pracy (każdy z bloków będzie wykonywał te funkcje naprzemiennie).
Przeznaczenie jednostki obrotowej klimatyzatorów
Jednostka obrotowa klimatyzatora jest urządzeniem wielofunkcyjnym, które ogólnie wykonuje:
Kontrola temperatury w obsługiwanym pomieszczeniu;- Zarządzanie pracą każdego z klimatyzatorów zainstalowanych w systemie lub ich grup;
- Monitorowanie stanu klimatyzatorów;
- Przełączanie urządzeń klimatycznych według zadanego programu (wyjście pracujących do rezerwy i wejście rezerwowych);
- W razie potrzeby zwiększ ogólną wydajność systemu, jeśli pracujące moduły nie radzą sobie z zapewnieniem danego poziomu temperatury.
- Wydawanie komunikatów dla personelu i/lub kierowników działów o sytuacjach awaryjnych.
Ta organizacja osiąga:
- Stabilizacja temperatury pokojowej z dużą dokładnością.
- Naprzemienna praca urządzeń, równomierne rozłożenie zużycia.
- Terminowe podłączenie sprzętu zapasowego w celu zastąpienia uszkodzonego.
- Możliwość przeprowadzenia konserwacji prewencyjnej dowolnego klimatyzatora w dogodnym dla siebie czasie.
- Powiadomienie osób odpowiedzialnych o sytuacjach awaryjnych.
- Zastosowanie w systemie urządzeń różnych producentów i wydajności.
Urządzenie układu rotacyjnego klimatyzatorów
Urządzenie układu rotacyjnego klimatyzatorów
Obowiązkowym elementem w systemie rotacji klimatyzatorów jest moduł podstawowy. Odpowiada za:
- Kontrola temperatury;
- Monitorowanie stanu klimatyzatorów;
- Wydawanie dla nich sygnałów sterujących;
- Ustawianie parametrów urządzeń przełączających systemu grzewczego;
- Odbieranie poleceń od personelu, aby włączyć / wyłączyć określony moduł;
- Wysyłanie alertów.
Z reguły takie urządzenie oparte jest na mikrokontrolerze.Sygnały sterujące mogą być wysyłane bezpośrednio do jednostki wyparnej klimatyzatora lub dodatkowego urządzenia monitorująco-sterującego.
Pierwsza opcja jest tańsza (nie wymaga dodatkowych modułów), ale ma mniejszą uniwersalność – z reguły taki moduł centralny obsługuje tylko ograniczoną liczbę modeli lub urządzeń określonych producentów.
Druga jest bardziej wszechstronna, ponieważ pozwala na pracę z niemal każdym sprzętem. Jednak koszt systemu ze względu na obecność w nim dodatkowych bloków może być zbyt wysoki.
Komunikacja jednostki centralnej z klimatyzatorami (modułami sterującymi) może odbywać się poprzez:
- kanał radiowy;
- linie drutowe;
- przez emiter podczerwieni.
Pierwsza opcja z reguły stosowana jest tylko w przypadku korzystania z wiązki centralno – sterującej.
Ostatnie dwa umożliwiają bezpośrednie sterowanie klimatyzatorem. W takich przypadkach sygnały są przesyłane do złącz przeznaczonych do podłączenia pilota przewodowego do urządzeń klimatycznych lub bezpośrednio do fotodetektora odbierającego sygnał z pilota na podczerwień.
W każdym przypadku, do użytku z konkretnymi modelami sprzętu lub liniami określonych producentów, system musi obsługiwać odpowiednie protokoły wymiany.
Jednostka centralna musi być wyposażona w czujnik temperatury do kontroli parametrów klimatycznych w pomieszczeniu.
Monitorowanie stanu klimatyzatorów można prowadzić różnymi metodami. Najczęściej spotykany jest indywidualny pomiar temperatury na wylocie strumienia powietrza z zespołu żaluzji.W tym celu jednostki sterujące i zarządzające lub jednostka centralna wyposażone są w czujniki temperatury zainstalowane w bezpośrednim sąsiedztwie lub bezpośrednio na obudowie klimatyzatora.
Przykładem wdrożenia systemu kontroli bezpośredniej może być jednostka rotacji URC (URC-2). Składa się z jednostki głównej, czujnika temperatury obsługiwanego pomieszczenia, czujników temperatury na wylocie klimatyzatorów. Sygnał sterujący jest przesyłany przewodowo. Najnowsze modele mogą jednocześnie sterować do 15 urządzeniami średniej mocy.
W systemie BURR-1-IS zaimplementowana jest osobna wersja z jednostką centralną i modułami kontrolno-zarządzającymi. BURR - jednostka sterująca rotacją i redundancją przechowuje program sterujący, kontroluje temperaturę w pomieszczeniu, wymienia dane z modułami interfejsów (LIS) za pośrednictwem kanału radiowego. BIS (specjalna jednostka wykonawcza) odbiera sygnał z BURR, steruje pracą klimatyzatora poprzez interfejs IR, kontroluje stan urządzenia klimatycznego, odbierając sygnał z czujnika wyjściowego.
Funkcje instalacji i konfiguracji
Podczas konfigurowania systemu rotacyjnego użytkownik wykonuje następujące operacje:
- Rejestracja klimatyzatorów lub modułów sterujących zainstalowanych w systemie.
- Ustawienie poziomu temperatury w pomieszczeniu, tolerancje.
- Kryteria oceny pracy klimatyzatora (ustawiona temperatura na wlocie urządzenia roboczego, jej odchylenie od ustawionej wartości, przy której sytuacja jest postrzegana jako awaryjna).
- Ustawianie trybów powiadomień, awaryjne wyłączenie systemu.
- Wejście do programu rotacji (przedziały przełączania, kolejność podłączania i wyjścia klimatyzatorów).
Instalacja systemu również nie stanowi problemu. Podczas instalacji rozważ:
- Jednostka centralna nie powinna doświadczać zewnętrznych wpływów termicznych (np. z systemu grzewczego) Dobrym rozwiązaniem jest zainstalowanie jej w pomieszczeniu sąsiadującym z obsługiwanym pomieszczeniem, jeśli pozwala na to zasięg kanałów transmisji danych.
- Czujnik temperatury pokojowej jest zainstalowany w taki sposób, aby kontrolować średni parametr w objętości i nie odczuwać lokalnych wpływów.
- Poszczególne czujniki / moduły sterujące są montowane w bliskiej odległości lub na obudowie klimatyzatora. Miejsce instalacji i wymagania (na przykład orientacja emiterów IR na fotodetektorach) są podane przez producenta w dokumentacji technicznej.
Pytania i odpowiedzi
Czujnik temperatury montowany jest w serwisowanym pomieszczeniu. W takim przypadku naturalnie pojawia się błąd spowodowany utratą poziomu sygnału podczas transmisji na znaczną odległość. Nie jest to jednak tak istotne i dość łatwo jest uwzględnić to w ustawieniach systemowych.
Bloki obrotowe są stosowane we wszystkich systemach redundancyjnych - według schematów N+1 i kN (N to nominalna liczba klimatyzatorów).
Oczywiście można, ale przy kompilacji programu sterującego należy wziąć pod uwagę różnicę w ich wydajności. Dodatkowo musisz mieć pewność, że każde urządzenie w systemie jest w stanie odbierać sygnały sterujące i na nie odpowiadać.
Niewątpliwie. W każdym razie można go wyłączyć z eksploatacji przez blok rotacji, po prostu anulując jego rejestrację w programie sterującym.
Wystarczy połączyć klimatyzatory w grupy i zastosować dla nich te same algorytmy, co dla poszczególnych urządzeń. Jedyną kwestią do rozwiązania jest określenie statusu poszczególnych klimatyzatorów w grupie.
Instrukcja wideo dotycząca ustawiania jednostki obrotowej BURR-1M
