Vytvorenie stabilnej izbovej teploty môže vyžadovať použitie redundantných klimatizačných systémov. Majú problémy s včasným pripojením / odpojením záložných zariadení. Rieši to prídavné zariadenie - rotačná jednotka klimatizácie.
Obsah
Rezervácia a rotácia klimatizácií
V niektorých miestnostiach sú kladené prísne požiadavky na úroveň teploty a jej stabilitu.
Príklady sú:
- podniky chemického, potravinárskeho, farmaceutického priemyslu, výroba elektronických súčiastok a pod.;
- Serverové miestnosti;
- vedeckých laboratóriách.
Kritická sa pre nich stáva zmena parametrov mikroklímy v dôsledku zvýšenia zaťaženia klimatického zariadenia alebo pri jeho zlyhaní. Aby sa predišlo núdzovým situáciám, často sa používajú klimatické systémy vrátane niekoľkých klimatizácií, ktoré sú neustále v prevádzke a prídavných (záložných) jednotiek.
Rotačná jednotka klimatizácie
Rezervácia umožňuje:
- Vytvorte výkonovú rezervu pre prípad nepredvídateľnej zmeny teploty vnútorného alebo vonkajšieho vzduchu, ktorú nie je možné kompenzovať celkovým výkonom pracovných jednotiek.
- Obnovte celkový výkon systému, keď pracovné jednotky zlyhajú.
- Zabezpečte stabilitu výkonu a teploty systému pri zastavení časti pracovných jednotiek na preventívnu údržbu.
- Zjednodušte škálovanie systému riadenia klimatizácie, napríklad pri rozširovaní výroby alebo zvyšovaní počtu serverov v dátovom centre.
Pri organizovaní takýchto systémov sa používa niekoľko metód redundancie.
Redundancia výkonu
Pri tejto metóde celkový výkon klimatizácií v systéme presahuje vypočítaný výkon o 10-100% a všetky zariadenia pracujú súčasne. V tomto prípade, keď jeden alebo niekoľko blokov zlyhá alebo sa odoberie na údržbu, strata výkonu je kompenzovaná zvýšením zaťaženia zvyšku. Výpočet sa robí tak, že zvýšené zaťaženie nepresiahne nominálne hodnoty pre každú jednotku.
Výhody takéhoto systému sú:
- Vysoká rýchlosť reakcie na núdzové situácie, obmedzená iba rýchlosťou, pri ktorej klimatizácia dosiahne nový ustálený stav pri zmene izbovej teploty alebo nastavenej hodnoty.
- Rovnomerné opotrebovanie všetkých zariadení.
- Jednoduchá organizácia systému, ktorý prakticky nevyžaduje ďalšie vybavenie.
Studená redundancia
Pri studenej redundancii je neustále v prevádzke len časť blokov systému. Ostatné (rezerva) sa uvádzajú do prevádzky ručne v prípade havárií, preventívnej údržby pracovných prostriedkov alebo potreby zmeny celkového výkonu. Zakázanie "extra" zariadení sa vykonáva aj manuálne.
Hlavnými výhodami takéhoto systému sú jednoduchosť a nízke náklady na prevádzku.
nedostatky:
- Uvedenie redundantných blokov do prevádzky a ich odstavenie si vyžaduje čas, počas ktorého môžu zmeny teploty v obsluhovaných priestoroch a jej úroveň prekročiť povolené limity.
- Každé zariadenie vyžaduje individuálne monitorovanie opotrebovania a plán preventívnej údržby.
V súlade s tým sa takáto schéma redundancie môže použiť iba v prípadoch, keď je zaručené, že vstupná rýchlosť rezervy chladu bude nižšia ako čas na zmenu teploty na kritickú úroveň.
Vo väčšine prípadov sú procesy zmeny mikroklímy dosť zotrvačné a stačí studená záloha. Avšak v podmienkach, kde je objem priestorov obmedzený a intenzita uvoľňovania tepla je vysoká (to je typické pre veľké serverové spoločnosti a dátové centrá), by mal byť rezervačný systém dynamickejší.
Horúci pohotovostný režim
S horúcim pohotovostným režimom:
- uvedenie rezervných jednotiek do prevádzky sa vykonáva automaticky;
- sú v „pohotovostnom“ režime, prijímajú signály z referencie a snímačov.
Takáto organizácia systému umožňuje znížiť rezervný výkon na prevádzkovú úroveň pred časom spustenia klimatizačných jednotiek (kompresor a ventilátory). V súčasnosti je nedostatočná produktivita zlyhaných alebo vyradených jednotiek údržby jednoducho kompenzovaná pracovníkmi.
kde:
- Všetky zariadenia v systéme pracujú v režimoch blízkych nominálnym, čo zaisťuje maximálnu energetickú účinnosť.
- Len rovnomerné zaťaženie a opotrebovanie zariadení - používajú sa rotačné algoritmy, v ktorých nie sú žiadne trvalé zálohovacie a pracovné moduly (každý z blokov bude tieto funkcie vykonávať striedavo).
Účel rotačnej jednotky klimatizačných zariadení
Rotačná jednotka klimatizácie je multifunkčné zariadenie, ktoré vo všeobecnosti vykonáva:
Kontrola teploty v obsluhovanej miestnosti;- Riadenie prevádzky každého z klimatizačných zariadení inštalovaných v systéme alebo ich skupín;
- Monitorovanie stavu klimatizačných zariadení;
- Spínanie klimatických zariadení podľa daného programu (výstup pracovných do rezervy a vstup rezervných);
- Ak je to potrebné, zvýšte celkový výkon systému, ak pracovné moduly nedokážu zabezpečiť danú úroveň teploty.
- Vydávanie správ pre personál a / alebo vedúcich oddelení o núdzových situáciách.
Táto organizácia dosahuje:
- Stabilizácia izbovej teploty s vysokou presnosťou.
- Striedavá prevádzka zariadení, rovnomerné rozloženie opotrebovania.
- Včasné pripojenie záložného zariadenia na výmenu zlyhaného.
- Možnosť vykonávania preventívnej údržby ktorejkoľvek z klimatizácií v akomkoľvek vhodnom čase.
- Upozorňovanie zodpovedných osôb na mimoriadne situácie.
- Použitie v systéme zariadení rôznych výrobcov a výkonov.
Zariadenie rotačného systému klimatizácií
Zariadenie rotačného systému klimatizácií
Povinným prvkom v systéme otáčania klimatizácií je základný modul. Je zodpovedný za:
- Ovládanie teploty;
- Monitorovanie stavu klimatizačných zariadení;
- Vydávanie kontrolných signálov pre ne;
- Nastavenie parametrov pre spínanie zariadení klimatizačného systému;
- Prijímanie príkazov od personálu na zapnutie / vypnutie konkrétneho modulu;
- Vydávanie upozornení.
Spravidla je takéto zariadenie založené na mikrokontroléri.Výstup riadiacich signálov môže byť realizovaný priamo do odparovacej jednotky klimatizácie alebo prídavného monitorovacieho a riadiaceho zariadenia.
Prvá možnosť je lacnejšia (nevyžaduje dodatočné moduly), ale má menšiu univerzálnosť - takýto centrálny modul spravidla podporuje iba obmedzený počet modelov alebo zariadení od konkrétnych výrobcov.
Druhý je všestrannejší, pretože vám umožňuje pracovať s takmer akýmkoľvek zariadením. Náklady na systém v dôsledku prítomnosti ďalších blokov v ňom však môžu byť príliš vysoké.
Komunikáciu centrálnej jednotky s klimatizačnými jednotkami (riadiacimi modulmi) je možné vykonávať prostredníctvom:
- rádiový kanál;
- drôtené vedenia;
- cez infračervený žiarič.
Prvá možnosť sa spravidla používa iba v prípade použitia zväzku centrálneho riadiaceho modulu.
Posledné dve vám umožňujú priamo ovládať klimatizáciu. V týchto prípadoch sa signály posielajú do konektorov určených na pripojenie káblového diaľkového ovládača ku klimatickým zariadeniam alebo priamo do fotodetektora prijímajúceho signál z infračerveného diaľkového ovládača.
V každom prípade pre použitie so špecifickými modelmi zariadení alebo liniek konkrétnych výrobcov musí systém podporovať príslušné výmenné protokoly.
Centrálna jednotka musí byť vybavená snímačom teploty na ovládanie klimatických parametrov v miestnosti.
Monitorovanie stavu klimatizácií sa môže vykonávať rôznymi spôsobmi. Najbežnejšie je individuálne meranie teploty na výstupe prúdu vzduchu z roletovej jednotky.Na tento účel sú riadiace a riadiace jednotky alebo centrálna jednotka vybavené snímačmi teploty inštalovanými v bezprostrednej blízkosti alebo priamo na kryte klimatizácie.
Za príklad implementácie schémy priameho riadenia možno považovať rotačnú jednotku URC (URC-2). Pozostáva z hlavnej jednotky, snímača teploty obsluhovaných priestorov, snímačov teploty na výstupe z klimatizácií. Riadiaci signál sa prenáša drôtom. Najnovšie modely dokážu súčasne ovládať až 15 zariadení so stredným výkonom.
V systéme BURR-1-IS je implementovaná samostatná verzia s centrálnou jednotkou a modulmi riadenia-riadenia. BURR - rotačná a redundantná riadiaca jednotka ukladá riadiaci program, riadi teplotu v miestnosti, vymieňa si dáta s modulmi rozhrania (LIS) cez rádiový kanál. BIS (špeciálna výkonná jednotka) prijíma signál z BURR, riadi činnosť klimatizácie cez IR rozhranie, riadi stav klimatizačného zariadenia, prijíma signál z výstupného snímača.
Vlastnosti inštalácie a konfigurácie
Pri nastavovaní rotačného systému používateľ vykonáva nasledujúce operácie:
- Registrácia klimatizácií alebo riadiacich modulov nainštalovaných v systéme.
- Nastavenie úrovne teploty v miestnosti, tolerancie.
- Kritériá hodnotenia výkonu klimatizácie (nastavená teplota na vstupe prevádzkového zariadenia, jej odchýlka od nastavenej hodnoty, pri ktorej je situácia vnímaná ako havarijná).
- Nastavenie režimov upozornení, núdzové vypnutie systému.
- Vstup do programu rotácie (intervaly spínania, postupnosť zapojenia a výkon klimatizácií).
Inštalácia systému tiež nie je problém. Pri inštalácii zvážte:
- Centrálna jednotka by nemala byť vystavená vonkajším tepelným vplyvom (napr. z vykurovacieho systému), dobrou možnosťou je umiestniť ju do susednej miestnosti s obsluhovanou miestnosťou, ak to rozsah kanálov prenosu dát umožňuje.
- Snímač izbovej teploty je inštalovaný tak, aby kontroloval priemerný parameter v objeme a nepodliehal miestnym vplyvom.
- Jednotlivé snímače/riadiace moduly sú namontované v tesnej blízkosti alebo na kryte klimatizácie. Miesto inštalácie a požiadavky (napr. orientácia IR žiaričov na fotodetektoroch) udáva výrobca v technickej dokumentácii.
Otázky a odpovede
Snímač teploty je inštalovaný v obsluhovanej miestnosti. V tomto prípade sa prirodzene objaví chyba v dôsledku straty úrovne signálu počas prenosu na značnú vzdialenosť. Nie je to však také výrazné a dá sa to celkom jednoducho zohľadniť v systémových nastaveniach.
Rotačné bloky sa používajú pre všetky redundantné systémy - podľa schém N + 1 a kN (N je nominálny počet klimatizácií).
Samozrejme môžete, ale rozdiel v ich výkone treba brať do úvahy pri zostavovaní ovládacieho programu. Okrem toho musíte mať istotu, že akékoľvek zariadenie v systéme je schopné prijímať riadiace signály a reagovať na ne.
Nepochybne. V každom prípade môže byť vyradený z prevádzky rotačným blokom jednoducho zrušením jeho registrácie v riadiacom programe.
Klimatizácie stačí spojiť do skupín a použiť pre ne rovnaké algoritmy ako pre jednotlivé zariadenia. Jedinou otázkou, ktorú je potrebné vyriešiť, je určenie stavu jednotlivých klimatizácií v skupine.
Video návod na nastavenie rotačnej jednotky BURR-1M
