Особенности проектирования и монтажа промышленных прецизионных систем

Поиск по новостям

	Главная

	Новости ежедневно

	Новости технологий


	Менеджерам

	Анонс СМИ

	Выставки и события

	Колонка редактора

	Профессионалы отрасли

	Документация

	Аналитика рынка

	Колонки

	Контакты

	Форум пользователей

Партнеры

Голосование

Особенности проектирования и монтажа промышленных прецизионных систем - СОК #12 - 2006 г.

СОК #12 - 2006 г. | |

Особенности проектирования и монтажа промышленных прецизионных систем

C.O.K. N 12 | 2006г. Рубрика: КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ
В. ЛЁВИН, директор Московского Представительства Группы Компаний «ХОССЕР»

Размещение систем прецизионного кондиционирования в технологических помещениях Вечная проблема любого заказчика— размещение как можно большего количества оборудования в помещении с минимально возможной площадью таким образом, чтобы осталось свободное место под дальнейшее расширение.

   Если оборудование установлено на фальшполе, то согласно правилам проектирования расстояние между его отдельными элементами может быть меньше, что позволяет в том же помещении разместить кабельные системы (СКС). Это же пространство используется как воздуховод (статическая камера) для прецизионного кондиционирования. К сожалению, наши нормативы проектирования никак не регламентируют высоту фальшпола, согласно зарубежным требованиям этот параметр должен составлять от 400 мм, на что имеется ряд причин.

    Первая причина состоит в том, что при занижении высоты фальшпола увеличивается сопротивление воздуха и, как следствие, уменьшается расход воздуха на стойках оборудования. Как видно из рис. 1, на низкой высоте фальшпола (~150–300 мм) воздух начинает выходить из открытого пространства фальшпола только на 4–8-й напольных вентиляционных плитках, расположенных по порядку от места установки системы кондиционирования. В противном случае в плитках появляется отрицательный поток, т.е. происходит засасывание воздуха и подмес теплого и охлажденного воздуха.

    Вторая причина в том, что при начальном, а чаще при последующем монтаже, или изменениях существующей СКС, под полом возникают барьеры — узлы на пути воздуха, и дополнительное сопротивление может появиться снова, уменьшая свободное пространство под фальшполом.

    Следует грамотно устанавливать напольные вентиляционные плиты или напольные решетки .Слишком близкое их размещение может привести к отрицательному эффекту — засасыванию (инжекции) теплого воздуха из помещения в пространство фальшпола. В подобном случае рекомендуется проконсультироваться с проектировщиком системы кондиционирования.

    На первых по порядку плитках (начиная от места установки шкафа кондиционирования) при живом сечении выше 15% появится отрицательный поток, т.е. происходит засасывание воздуха через плитки в пространство фальшпола. Если устанавливать плитки с большим сечением, после десятой плитки поток может выйти через нее и не достичь дальних зон помещения.

    При отсутствии механической (принудительной) вентиляции воздух вдоль стойки будет опускаться сверху вниз. Поэтому использование систем кондиционирования с верхним обдувом может привести с «замыканию», так как возникнет противоток естественной и принудительной вентиляции. В результате появляются тепловые барьеры в нижних частях стоек технологического оборудования. Даже если техническое задание не предусматривает наличие фальшпола, следует применять системы с нижним обдувом через решетки статического короба, являющегося основанием прецизионного кондиционера.

    Дистанционное управление кондиционерами и параметрами микроклимата

Развитие современных технологий предусматривает постоянное совершенствование и внедрение новых разработок в уже существующие системы. В технологических помещениях происходит запланированное или внезапно необходимое увеличение количества имеющегося оборудования. Все вышеперечисленное требует постоянного совершенствования прецизионных систем кондиционирования воздуха. Уже сегодня прецизионные промышленные системы оснащены контроллерами, способными расширяться нелимитированным количеством охлаждающих модулей. Таким образом, в одну систему управления можно добавлять модули охлаждения, ничего не меняя для пользователя.

    Последней тенденцией в развитии прецизионного кондиционирования воздуха стало дистанционное управление микроклиматом. Прежде всего, это связано с развитием сети региональных или районных филиалов компании заказчика и зеркальных серверных без обслуживающего персонала, а также с задачами минимизации влияния человеческого фактора на процессы и ограничением доступа обслуживающего персонала на площадку. Это позволяет дистанционно определить возможную неполадку, подготовить необходимые части, инструменты и в кратчайшее время разрешить внештатную ситуацию на удаленной точке. Так, контроллеры, применяемые в кондиционерах Stulz, позволяют передавать данные для управления системой по любым существующим ныне протоколам (включая самые распространенные SNMP иHTTP).В настоящее время решается подобная задача в ранее установленной сети коммутаторов и серверных мобильного оператора ОАО «РеКом», где каждая площадка (Липецк, Брянск, Орел) будет видна с одного диспетчерского пункта в Орле, а аварийные сигналы станут поступать в сервисный центр ближайшего дилера компании-поставщика. Аналогичная система диспетчеризации реализуется в настоящее время в «Банке Москвы».

    Рост плотности тепловыделений на ограниченной площади

Сегодня существует тенденция к большому роста тепловыделений в действующих технологических помещениях. Причем растет именно плотность тепловыделений (кВт ˙ч) на 1 м2 занимаемой площади оборудования. Для снятия тепловых нагрузок классической прецизионной системой воздушного охлаждения необходим большой поток воздуха для исключения перегрева всего оборудования. При скорости воздушных потоков, приближающейся к показателю аэродинамической трубы, невозможно будет войти в помещение. Единственным решением данной задачи является непосредственный подвод технологической охлажденной воды в стойку или к электронному элементу. Такие стойки выпускают многие производители.

    В состав стойки входят жидкостные элементы (теплообменник вода–воздух, клапаны), расположенные внизу стойки, т.е.ниже устанавливаемого оборудования. Таким образом, исключается его контакт с жидкостью.

    Существует вариант расположения теплообменника сбоку стойки.
    Задняя дверь стойки выполняет функцию всасывающего воздуховода со встроенными вентиляторами. Здесь поток воздуха, направленный сверху вниз, естественным образом забирает теплый воздух из верхней части стойки. В случае расположения теплообменника сбоку, вентиляторы также расположены сбоку.

    Регулирование температуры происходит двумя способами или их комбинацией. В первом случае регулируется скорость вращения вентиляторов и предполагается незначительный перепад тепловыделения от оборудования. Второй способ позволяет менять охлаждающую мощность стойки в широком диапазоне при помощи регулирующих клапанов на теплообменнике.

    Для осуществления водяного охлаждения необходимо установить водоохлаждающий агрегат (чиллер).Естественно, как и в случае с кондиционерами, здесь необходимо предусмотреть резервированный водоохладитель.

    Оптимальным решением является использование охлаждающих агрегатов модульного типа. В случае будущего расширения новый модуль автоматически интегрируется в единую систему управления.
Для повышения безопасности контроллер охлаждающей машины оснащен аварийным отключением. Сигнал поступает от напольных датчиков воды с последующим отключением запорных клапанов на магистрали с охлажденной жидкостью.

    Температура охлаждающей жидкости, подаваемая в теплообменник, позволяет воздуху при теплообмене не опускаться ниже точки росы, что приводит к постоянному влагосодержанию в стойке и отсутствию конденсата на оборудовании.

    Достоинства и недостатки прецизионных систем, охлаждаемых водой

    Достоинством данных систем является высокая плотность расположения тепловыделяемого оборудования в одной стойке. Ранее в одну стойку заказчик мог установить не более одного сервера с тепловыделением до 4,2 кВт. Остальное пространство стойки заполнялось не полностью, и приходилось устанавливать дополнительные стойки. Указанная выше возможность позволяет реконструировать существующие центры обработки данных (ЦОД) при увеличении их тепловой нагрузки за счет установки двух-трех дополнительных стоек с водяным охладителем по 22 кВт и расположением в них всех существующих серверов.

    Отсутствие большого рециркуляционного потока позволяет намного снизить уровень шума в помещении.
    Недостатки:
   ❏ сложность проектирования и необходимость увеличения начальных инвестиций;
   ❏ невозможность использования фальшпола для прокладки электропитания или СКС;
   ❏ уровень влажности в стойке, равный уровню влажности в помещении, так как двери стоек периодически открываются для обслуживания серверов и сопутствующего оборудования.

    Особенности проектирования охлаждаемых водой систем

    При проектировании таких систем водоохлаждения необходимо еще на начальном этапе спроектировать модульные водоохлаждающие агрегаты с возможностью установки дополнительных модулей с минимальной модернизацией системы управления. Магистральный подающий и обратный трубопроводы необходимо предусмотреть большого диаметра (Ду 80 или Ду 100).Это позволит в случае добавления модулей охлаждения не менять магистральные трубопроводы в технологическом помещении, а использовать спроектированные и ранее смонтированные отводы с запорной арматурой для подсоединения новых водоохлаждающих стоек. Пусконаладочные работы будут заключаться только в настройке установленных ранее на каждом ответвлении охлажденной жидкости балансировочных клапанов.
    Для снятия тепловых нагрузок от внешних факторов (окна, стены и перегородки с соседними помещениями) можно установить бытовой кондиционер, но он осушает воздух, который перемешивается с воздухом в стойках. В зимнее время необходимо увлажнять воздух. Рациональным решением является установка маленького прецизионного кондиционера, охлаждаемого от существующего контура охлаждения водой. Влажность в помещении будет поддерживать встроенный пароувлажнитель.