Прецизионные кондиционеры

Прецизионные кондиционеры представляют собой разновидность шкафных кондиционеров. Они оборудованы различными типами систем микропроцессорного управления и способны поддерживать в помещении не только точные параметры по температуре, но и по влажности.

Такие кондиционеры применяются в помещениях, где, наряду с кондиционированием воздуха, необходимо регулировать влажность:

• в музеях;
• компьютерных залах;
• на телефонных станциях;
• в фармацевтических лабораториях;
• в производственных и складских помещениях.

Прецизионные кондиционеры обладают следующими отличительными характеристиками:

• точность контроля и поддержания температуры (+1°С) и влажности (± 2%),
• надежность работы при непрерывной эксплуатации;
• возможность работы в широком диапазоне температур наружного воздуха (до минус 35°С);
• полная совместимость с системами диспетчерского контроля и системами управления микроклиматом здания.

Прецизионные кондиционеры с воздушным охлаждением состоят из двух блоков:

• внутреннего блока (собственно кондиционера), в котором расположены компрессор, испаритель, вентилятор и автоматика;
• внешнего блока - выносного конденсатора или теплообменника.

Прецизионные кондиционеры с водяным охлаждением имеют только один внутренний блок, в котором дополнительно установлен водяной конденсатор.

Прецизионные кондиционеры могут выполняться в различных модификациях. Простая модификация обеспечивает только охлаждение; более сложные - регулирование температуры и влажности воздуха в помещении.

Практически все кондиционеры могут выполняться с нижней или верхней подачей подготовленного воздуха.

Прецизионные кондиционеры с нижней подачей обрабатывают большие объемы воздуха и равномерно распределяют его в помещении через воздухораспределительное пространство фальш-пола.

Приток воздуха обеспечивается либо непосредственно из помещения, либо через небольшой патрубок из пространства подвесного потолка или системы воздуховодов.

Воздух из помещения может также забираться через лицевую панель прецизионного кондиционера. Установленный в кондиционере фильтр особенно необходим при непосредственной подаче обработанного воздуха в электронное оборудование.

В кондиционерах с верхней подачей воздух подается либо непосредственно в помещение, либо системой воздуховодов через свободное пространство потолка. Воздух из помещения может забираться через лицевую панель или нижнюю, или заднюю панель.

Прецизионный кондиционер может дополнительно оснащаться воздухораспределительной камерой, направляющей поток воздуха в помещение и устанавливаемой на верхнюю панель кондиционеров.

Прецизионные кондиционеры с системой непосредственного испарения, с выносным воздушным конденсатором

Кондиционеры данного типа (рис.1) имеют наибольшее распространение благодаря широкому диапазону мощностей и относительной простоте монтажа.

Кондиционеры выпускаются мощностью от 5 до 100 кВт для моделей с нижней подачей и от 5 до 50 кВт - с верхней подачей воздуха. Во внутреннем блоке расположены компрессор, испаритель, терморегулирующий вентиль, центробежный вентилятор и вся система автоматического управления. Выносной конденсатор с осевыми венти­ляторами устанавливается снаружи (на ули­це) и соединяется с кондиционером трубо­проводами и электрическим кабелем.

Рис. 1 - Схема прецизионного кондиционера непосредственного испарения с выносным конденсатором и воздушным охлаждением:

1. испаритель;
2. компрессор;
3. выносной конденсатор с воздушным охлаждением

При установке выносного конденсатора необходимо обеспечить беспрепятственный подход и выход воздуха и исключить возможность попадания воздуха с выхода на вход вентилятора.

В зависимости от модели выносного конденсатора кондиционер может работать в режиме охлаждения до температуры наружного воздуха минус 35°С.

Прецизионные кондиционеры с системой непосредственного испарения и конденсатором с водяным охлаждением

Мощность кондиционеров непосредственного испарения с водяным охлаждением (рис. 2) составляет от 5,7 до 104,4 кВт для моделей с нижней подачей и от 5,7 до 51,3 кВт - с верхней подачей.

Прецизионные кондиционеры с конденсатором водяного охлаждения представляют собой моноблок. Они проще по конструкции и дешевле кондиционеров с конденсатором воздушного охлаждения. Температура наружного воздуха не влияет на работу таких кондиционеров, поскольку конденсатор находится внутри помещения, и поэтому они могут работать при любой температуре наружного воздуха.

Рис. 2 - Схема прецизионного кондиционера непосредственного испарения с водяным охлаждением конденсатора

1. испаритель;
2. компрессор;
3. конденсатор с водяным охлаждением;
4. подача холодной воды

Однако для их применения необходимо использование проточной воды, что сдерживает применение таких кондиционеров.

Подача охлажденной воды может осуществляется от градирни (системы оборотного водоснабжения), из артезианской скважины или любого другого источника холодной воды.

Для экономии воды, подаваемой на охлаждение конденсатора, могут устанавливаться специальные клапаны, позволяющие регулировать расход воды и соответствующее давление конденсации.

Прецизионные кондиционеры с системой непосредственного испарения с промежуточным контуром и выносным теплообменником

В прецизионных кондиционерах с промежуточным контуром (рис. 3) конденсатор охлаждается незамерзающей жидкостью, циркулирующей в замкнутом промежуточном контуре. Обычно в промежуточном контуре используется гликолиевая смесь.

Охлаждение циркулирующей жидкости производится в специальном наружном теплообменнике. Наружные теплообменники, также называемые сухими охладителями, оснащены вентиляторами с регулированием скорости, позволяющими регулировать давление конденсации хладагента.

Холодильный контур прецизионного кондиционера заправлен необходимым количеством хладагента, поэтому при монтаже кондиционера требуются только прокладка жидкост­ного трубопровода, соединяющего блоки, установка насосов и наружных теплообменников. Допустимое расстояние между кондиционером и теплообменником определяется мощностью циркуляционного насоса.

Минимальная температура наружного воздуха определяется температурой замерзания и расходом жидкости в промежуточном контуре и, как правило, составляет минус 40°С.

Рис. 3 - Схема прецизионного кондиционера непосредственного охлаждения с выносным теплообменником и охлаждением конденсатора гликолевой смесью

1. испаритель;
2. компрессор;
3. конденсатор с охлаждением гликолевой смесью;
4. замкнутый промежуточный контур с гликолевой смесью;
5. выносной теплообменник с воздушным охлаждением.

Основной недостаток двухконтурных систем - снижение холодопроизводительности за счет введения промежуточного контура и использования гликолевого раствора.

Прецизионные кондиционеры с использованием охлажденной воды

Мощность кондиционеров с использованием охлажденной воды составляет от 7,5 до 129 кВт для моделей с нижней подачей и от 7,5 до 87 кВт - с верхней подачей обработанного воздуха.

Рис. 4 - Схема прецизионного кондиционера с использованием охлажденной воды:

1. теплообменник;
2. трехходовой клапан.

Водяной теплообменник с большой поверхностью теплообмена обеспечивает охлаждение воздуха. Встроенный трехходовой клапан регулирует расход охлаждающей воды через теплообменник, что позволяет с большой точностью регулировать температуру воздуха в помещении, (рис. 4)

Холодная вода на такой кондиционер может подаваться от чиллера.

Прецизионные кондиционеры с двойной системой охлаждения TWIN-COOL

В прецизионных кондиционерах типа TWIN-COOL (рис. 5) охлаждение воздуха может выполняться:

• в специальном теплообменнике, через который пропускается холодная вода от чил­лера. Регулирование температуры воздуха на выходе кондиционера производится изменением расхода воды через теплообмен­ник с помощью трехходового клапана.
• в испарителе холодильного контура с конденсатором воздушного охлаждения, либо с конденсатором во­дяного охлаждения. Кондиционеры такого типа используются в тех случаях, когда подача холодной воды от чиллера или системы водоснабжения может производиться с перебоями.

Микропроцессор автоматически включает холодильный контур при полном или частичном прекращении подачи воды (в ночное время, в зимний период, в результате аварии и т.д.).

Две системы охлаждения различного типа, объединенные в одном кондиционере, дают возможность наиболее эффективно использовать оборудование и гарантируют его высокую надежность.

Рис. 5 - Схема прецизионного кондиционера с двойной системой охлаждения типа TWIN-COOL:

1. теплообменник;
2. трехходовой клапан;
3. испаритель;
4. подача холодной воды;
5. от выносного конденсатора;
6. компрессор.
   

Прецизионные кондиционеры с энергосберегающим режимом работы

Если температура наружного воздуха ниже температуры воздуха в помещении, то целесообразно использовать естественное охлаждение без применения холодильного цикла и включения компрессоров

Конструктивно и функционально прецизионные кондиционеры такого типа объединяют преимущества кондиционеров с двойной системой охлаждения типа TWIN-COOL и кондиционеров с системой непосредственного испарения с промежуточным контуром и выносным теплообменником (рис. 6)

Дополнительный теплообменник (6) входит в замкнутый гликолевый контур между конденсатором (3) и выносным теплооб­менником (5). В теплое время кондиционер работает как обычный кондиционер с системой непосредственного испарения с  контуром и выносным теплообменником (схема А).

Трехходовой клапан (7) пропускает охлаждающую жидкость мимо теплообменника (Б).

В прохладные дни или ночью, когда температура наружного воздуха снижается и температура охлаждающей жидкости в про­межуточном контуре становится ниже температуры воздуха в помещении, трехходовой клапан (7) открывается и охлаждающая жидкость подается в теплообменник (схема В).

Если температура наружного воздуха снижается до такой величины, когда естественного охлаждения становится достаточно, чтобы покрыть полную потребность в холодильной нагрузке, система непосредственного испарения отключается. Кондиционер работает так же, как кондиционер с использованием охлажденной воды. Трехходовой клапан регулирует расход хладоносителя через теплообменник (схема С).

С помощью микропроцессорного управления в различных эксплуатационных условиях обеспечивается минимальное потребление электроэнергии.

Рис. 6 - Схема прецизионного кондиционера с энергосберегающим режимом работы

1. испаритель
2. компрессор
3. конденсатор с охлаждением гликолевой смесью
4. замкнутый промежуточный контур с гликолевой смесью
5. выносной теплообменник с воздушным охлаждением
6. теплообменник
7. трехходовой клапан