空调用旋转装置:技术可靠性和温度稳定性

创造稳定的室温可能需要使用冗余空调系统。他们在备份设备的及时连接/断开方面存在问题。它是通过一个附加设备解决的 - 空调旋转单元。

空调的预约和轮换

空调轮换方案

在一些房间里,对温度水平及其稳定性有严格的要求。

例子是:

  • 化工、食品、制药、电子元器件生产等企业;

  • 服务器机房;
  • 科学实验室。

对他们来说,由于气候设备负载增加或设备发生故障而导致的小气候参数变化变得至关重要。为了避免紧急情况,经常使用气候系统,包括几个不断运行的空调和额外的(备用)装置。

空调旋转单元

空调旋转单元

预订允许:

  • 在室内或室外空气温度发生不可预测的变化时创建动力储备,而工作单元的整体性能无法弥补这种变化。
  • 当工作单元发生故障时恢复整体系统性能。

  • 在停止部分工作单元进行预防性维护时提供系统功率和温度稳定性。
  • 简化气候控制系统的扩展,例如在扩大生产或增加数据中心的服务器数量时。

在组织此类系统时,使用了几种冗余方法。

性能冗余

采用这种方法,系统中空调的总性能超过计算的10-100%,所有设备同时工作。在这种情况下,当一个或多个块发生故障或被带去进行维护时,性能损失将通过增加其余块的负载来补偿。计算的方式是增加的负载不超过每个单元的标称值。

这种系统的优点是:

  • 对紧急情况的高速响应,仅受室温或设定值变化时空调达到新稳态的速度限制。

  • 所有设备的均匀磨损。
  • 易于组织系统,实际上不需要额外的设备。

冷冗余

通过冷冗余,只有一部分系统块持续运行。其余的(储备)在发生事故、工作设备的预防性维护或需要改变整体性能时手动投入运行。禁用“额外”设备也是手动执行的。

冷冗余

这种系统的主要优点是操作简单且成本低。

缺陷:

  • 冗余设备的调试和关闭需要时间,在此期间,服务场所的温度变化及其水平可能会超出允许的限制。

  • 每个设备都需要单独的磨损监控和预防性维护计划。

因此,这种冗余方案只能在保证冷储备输入率小于温度变化到临界水平的时间的情况下使用。

在大多数情况下,小气候变化的过程是相当惯性的,冷备份就足够了。然而,在场地体积有限、散热强度高的情况下(这对于大型服务器公司和数据中心来说很典型),预订系统应该更具动态性。

热备

带热备:

  • 后备单元的调试是自动进行的;

  • 它们处于“待机”模式,接收来自参考和传感器的信号。

热备

系统的这种组织允许在空调单元(压缩机和风扇)启动时间之前将备用输出降低到运行水平。此时,维修单位因故障或停产而造成的生产力不足,很容易被工人弥补。

其中:

  • 系统中的所有设备都以接近标称的模式运行,从而确保最大的能源效率。

  • 只是设备的均匀加载和磨损 - 使用旋转算法,其中没有永久备份和工作模块(每个块将交替执行这些功能)。

空调旋转机组的用途

空调旋转单元是一种多功能设备,通常执行:

  • 空调旋转机组的用途服务房间的温度控制;
  • 管理安装在系统或其组中的每台空调的运行;
  • 空调状态监测;
  • 根据给定程序切换气候设备(工作设备输出到备用设备和备用设备输入);
  • 如有必要,如果工作模块无法应对提供给定的温度水平,则提高系统的整体性能。
  • 向人员和/或部门负责人发布有关紧急情况的消息。

该组织实现:

  • 以高精度稳定室温。
  • 设备交替运行,磨损分布均匀。
  • 及时连接备用设备,更换出现故障的。

  • 可以在任何方便的时间对任何空调进行预防性维护。
  • 紧急情况通知负责人。
  • 用于不同制造商和性能的设备系统。

空调旋转系统的装置

空调旋转系统的装置

空调旋转系统的装置

空调旋转系统中的一个必备元素是基本模块。他负责:

  • 温度控制;
  • 空调状态监测;
  • 为他们发出控制信号;
  • 设置气候系统开关设备的参数;

  • 接收人员指令开启/关闭特定模块;
  • 发出警报。

通常,这种设备基于微控制器。控制信号的输出可以直接向空调的蒸发单元或附加的监控装置进行。

第一个选项更便宜(不需要额外的模块),但通用性较差 - 通常,这样的中央模块仅支持特定制造商的有限数量的模型或设备。

第二个更通用,因为它允许您使用几乎任何设备。但是,由于其中存在额外的块,系统的成本可能太高。

带有基本模块的图表

中央单元与空调的通信可以通过无线电进行

中央单元与空调(控制模块)的通信可以通过以下方式进行:

  • 无线电频道;

  • 电线;

  • 通过红外发射器。

通常,第一个选项仅在使用一堆中央控制模块的情况下使用。

最后两个允许您直接控制空调。在这些情况下,信号被发送到用于将有线遥控器连接到气候设备的连接器,或直接发送到从红外遥控器接收信号的光电探测器。

在任何情况下,为了与特定型号的设备或特定制造商的生产线一起使用,系统必须支持适当的交换协议。

中央单元必须配备温度传感器,以控制房间内的气候参数。

空调的状态监测可以通过多种方法进行。最常见的是在百叶窗单元的气流出口处单独测量温度。为此,控制和管理单元或中央单元配备了安装在附近或直接安装在空调外壳上的温度传感器。

URK-2T

可以将旋转单元URC (URC-2) 视为实现直接控制方案的示例。它由主机、服务场所的温度传感器、空调出口的温度传感器组成。控制信号通过有线传输。最新型号可以同时控制多达 15 个中等功率设备。

毛刺-1M

在 BURR-1-IS 系统中实现了带有中央单元和控制管理模块的单独版本。 BURR - 旋转和冗余控制单元存储控制程序,控制房间温度,通过无线电通道与接口模块 (LIS) 交换数据。 BIS(特殊执行单元)接收来自 BURR 的信号,通过 IR 接口控制空调的运行,控制气候设备的状态,接收来自输出传感器的信号。

安装配置特点

在设置旋转系统时,用户执行以下操作:

  • 安装配置特点注册安装在系统中的空调或控制模块。
  • 设置房间的温度水平,公差。
  • 评估空调性能的标准(操作设备入口处的设定温度,它与设定值的偏差,在这种情况下被认为是紧急情况)。
  • 设置通知模式,紧急关闭系统。
  • 进入轮换程序(空调的切换间隔、连接顺序和输出)。

系统的安装也不是问题。安装时,请考虑:

  • 中央单元不应受到外来的热影响(例如,来自加热系统)。如果数据传输通道的范围允许,一个不错的选择是将其安装在与服务房间相邻的房间中。
  • 室温传感器的安装方式是控制体积中的平均参数并且不受局部影响。
  • 单独的传感器/控制模块安装在空调外壳附近或安装在空调外壳上。安装位置和要求(例如,光电探测器上 IR 发射器的方向)由制造商在技术文档中给出。

问题和解答

将中央单元移至相邻房间会影响温度测量的准确性吗?

温度传感器安装在服务室内。在这种情况下,由于在相当长的距离传输过程中信号电平的损失,自然会出现错误。但是,它并不那么重要,在系统设置中很容易将其考虑在内。

轮换机组适合哪些双机热备方案?

旋转块用于所有冗余系统 - 根据 N + 1 和 kN 方案(N 是空调的标称数量)。

可以在安装了不同空调的系统中使用旋转装置吗?

当然可以,但是在编译控制程序时应该考虑到它们的性能差异。此外,您需要确保系统中的任何设备都能够接收控制信号并做出响应。

系统是否提供手动关闭所选空调以进行维护或维修的功能?

无疑。在任何情况下,只要取消它在控制程序中的注册,它就可以由旋转块停止服务。

如果您需要维修的空调数量超过了旋转装置支持的数量,该怎么办?

将空调组合成组并为它们使用与单个设备相同的算法就足够了。唯一需要解决的问题是确定组中各个空调的状态。

设置 BURR-1M 旋转装置的视频说明



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