Co je přesná klimatizace: Klasifikace zařízení a princip činnosti jednotky

Typ instalace

Přesné klimatizační jednotky se dělí na invertorové a přerušované. Úkolem měniče je transformovat otáčky motoru invertováním stejnosměrného proudu na střídavý proud požadované frekvence.

Přerušované neinvertorové klimatizace jsou navrženy tak, aby udržovaly určité parametry vzduchu cyklickým provozem kompresoru. Takové jednotky se obtížněji nastavují, ale jsou také levnější.

Invertorové klimatizace udržují stálou teplotu, vlhkost a rychlost proudění vzduchu; mají delší životnost, protože opotřebení dílů je nižší než v případě cyklického spouštění motoru.

Různé typy invertorových klimatizací

Možnosti připojení přesných klimatizačních jednotek

Standardní možnosti připojení jsou nejběžnější. Vzdálená venkovní jednotka s kondenzátorem je instalována na střeše budovy, vnitřní jednotka je instalována uvnitř (viz obrázek).

Schéma zapojení pro přesné klimatizace s venkovními jednotkami na střeše.

Při použití systémů s přívodem vzduchu (Free Cooling) musí být zajištěn odvod vzduchu. Tento typ chlazení snižuje náklady na energii, pokud je venkovní teplota nižší než teplota vytápěné jednotky. Obrázek ukazuje příklad skříňové klimatizace s venkovními jednotkami.

Schéma zapojení přesných klimatizací s přívodem a odvodem vzduchu.

Přesné klimatizační jednotky lze použít ve spojení s chladicím zařízením a/nebo chladicí věží (viz obrázek). V takovém případě se zvyšuje jejich účinnost. Celkové náklady na vybavení se však zvyšují.

Připojení přesných klimatizačních jednotek k chladicímu zařízení a chladicí věži.

Pokud je třeba ochladit několik malých místností, lze přesnou klimatizaci připojit k ventilačnímu systému. V takovém případě musí být přiváděn ohřátý vzduch. Alternativně lze použít externí systém přívodu vzduchu. V chlazených místnostech je nutné zajistit odsávací větrání.

Přesná klimatizace připojená k ventilačnímu systému.

Alternativně lze jako vnější prostředí použít místo vzduchu vodu.Tento způsob chlazení nebo vytápění je účinnější. K tomu je však třeba zřídit speciální výměník tepla.

Vnitřní jednotka klimatizace

• 1. přední panel - je plastová mřížka, kterou proudí vzduch dovnitř jednotky. Panel je snadno odnímatelný pro údržbu klimatizace (čištění filtrů atd.).
• 2. Předfiltr - Hrubý filtr má plastovou síťku a je určen k zachycení hrubého prachu, chlupů domácích zvířat atd. Filtr je třeba čistit nejméně dvakrát měsíčně, aby byl zajištěn správný provoz klimatizace.
• 5. Výparník - Chladič, kde se studený freon zahřívá a odpařuje. Vzduch vyfukovaný chladičem je odpovídajícím způsobem ochlazován.
• 6. Horizontální žaluzie - Tyto žaluzie regulují proudění vzduchu ve svislém směru. Tyto žaluzie jsou motorizované a jejich polohu lze nastavit pomocí dálkového ovládání. Žaluzie se navíc mohou automaticky otáčet, aby rovnoměrně rozdělily proudění vzduchu v místnosti.
• 7. panel indikátorů - Na přední straně jednotky jsou umístěny indikátory (LED), které indikují provoz klimatizace a signalizují případné poruchy.
• 3. Jemný filtr - mohou být různé typy: uhelný filtr (odstraňuje nepříjemné
• Jemný filtr může být různého typu: uhlíkový filtr (odstraňuje nepříjemné pachy), elektrostatický filtr (zadržuje jemný prach) atd. Přítomnost nebo nepřítomnost jemných filtrů nemá na provoz klimatizační jednotky žádný vliv.
• 4. Ventilátor - má 3 až 4 rychlosti otáčení.
• 8. Svislé žaluzie - slouží k nastavení směru proudění vzduchu ve vodorovném směru. U domácích klimatizací lze polohu těchto žaluzií nastavit pouze ručně. U některých prémiových modelů jej lze nastavit pouze pomocí dálkového ovládání.
• Miska na odkapávání kondenzátu (na obrázku není zobrazen) je umístěn pod výparníkem a zachycuje kondenzát (vodu vznikající na povrchu studeného výparníku). Voda je z odkapávací misky odváděna ven pomocí odtokové hadice.
• Řídicí deska
• (není vyobrazen) - je obvykle umístěn na pravé straně vnitřní jednotky. Na této desce je umístěna jednotka elektroniky s centrálním mikroprocesorem.
• Připojovací armatury
• (není vyobrazeno) -
• jsou umístěny v zadní spodní části vnitřní jednotky. K nim jsou připojeny měděné trubky spojující venkovní jednotku a vnitřní jednotku.

Konstrukce modelů kompresorů

Právě tento typ klimatizace může pracovat jak na chlazení, tak na ohřevu vzduchu, což v mnoha ohledech způsobuje její široké rozšíření. Základní soubor součástí vnitřní struktury kompresorové klimatizace lze znázornit následovně:

• Kondenzátor - kompaktní modul chladiče v jednotce určené pro venkovní instalaci (na ulici). Tato jednotka zajišťuje proces kondenzace, tj. přechod plynu do kapalného stavu. Radiátory jsou obvykle vyrobeny z hliníku nebo mědi.
• Kompresor stlačuje chladivo (pracovní médium jako freon) a udržuje ho v oběhu v chladicím okruhu.
• Odpařovací chladič je umístěn ve vnitřní jednotce (místnosti). Zajišťuje proces zpětné kondenzace, tj. při náhlém poklesu tlaku se chladivo již mění z kapalného do plynného stavu.
• Regulační ventil je sytič, který snižuje tlak v oblasti před výparníkem.
• Ventilátory zajišťují cirkulaci vzduchu, a tím obtékají kondenzátor s výparníkovou cívkou.

Venkovní jednotka

Klimatizační jednotka se skládá z vnitřní jednotky a venkovní jednotky, která je umístěna mimo budovu.

Důvodem je hlučný provoz ventilátoru a kompresoru a nezávislý odvod teplého vzduchu do atmosféry.

Konstrukce venkovní jednotky

1. Kompresor. Dokáže stlačovat freon a dodávat okruhu určitý pohyb.
2. Kondenzátor umístěný ve venkovní jednotce. Převádí chladivo do kapalného stavu.
3. Výparník. Chladič umístěný uvnitř jednotky - slouží k převodu freonu z vodní fáze do plynné.
4. Termostatický expanzní ventil (THV). Zařízení slouží ke snížení tlaku chladiva.
5. Fanoušci. Účelem těchto zařízení je vyfukovat teplo na výparník a kondenzátor, aby došlo k větší výměně tepla s atmosférou.
6. Filtry. Tyto části klimatizace chrání obvod před vniknutím cizích částic (nečistot, prachu).

Provoz klimatizace v režimu vytápění

Invertorová klimatizace

Hlavním úkolem invertorové klimatizace je úspora energie a prodloužení provozního stavu kompresoru. V takových systémech není provoz "zapnuto-vypnuto", ale s plynulou regulací výkonu. Klimatizace pracuje nepřetržitě, ale ne na plný výkon. To umožňuje prodloužit životnost motoru kompresoru. Udržování stabilní teploty v místnosti navíc vyžaduje mnohem méně energie než provoz běžných klimatizačních jednotek, které pracují v "rytmu".

Řízení otáček kompresoru se provádí přeměnou vstupního střídavého proudu na stejnosměrný a poté zpět na střídavý, ale s jinou frekvencí. Elektronika rozhoduje, zda se otáčky motoru mají zvýšit nebo snížit, a změna otáček je postupná.

Je však důležité si uvědomit, že invertorová klimatizace je úspornější pouze tam, kde se čas od času zapíná běžná klimatizace. Při nepřetržitém provozu je běžná klimatizace při stejném příkonu mnohem účinnější, protože nespotřebovává energii na přeměnu.

Pokud tedy vaše invertorová klimatizace pracuje téměř nepřetržitě na plný výkon - její výkon byl zvolen nesprávně.

Technik společnosti Climate Control vám řekne, co je to invertorová klimatizace a zda se vyplatí za ni přeplácet:

Montáž a instalace

• Monoblokové klimatizační jednotky lze instalovat vně budovy i uvnitř místnosti. Vnější instalace usnadňuje přístup vzduchu, ale ztěžuje údržbu. Při instalaci monobloku uvnitř je nutné použít potrubí.
• Stropní jednotky se instalují do středu obsluhované místnosti. Přívod/odvod vzduchu se provádí pomocí větracích kanálů nebo speciálně instalovaných kanálů.
• Skříňová klimatizace se instaluje v místnosti, kde má být udržována nastavená teplota. Přívod ohřátého vzduchu se obvykle provádí shora a odvod chladného vzduchu se provádí zespodu, pod zvýšenou podlahou.

Standardně se venkovní jednotka s kondenzátorem instaluje na střechu a vnitřní jednotka do místnosti. Pokud systém používá režim volného chlazení, je nutné odtahové větrání. Pro účinnější chlazení místnosti lze připojit chladicí zařízení a/nebo chladicí věž.

Typy

Přesné klimatizační systémy se zhruba dělí do několika kategorií:

Počet okruhů přesné klimatizace.

a) Jednookruhové;

b) dvouokruhový.

Verze.

a) Stropní (4-15 kW) umístěné v místnostech s malou podlahovou plochou;

b) ve skříni. Použití ve velkých místnostech (s výkonem až 100 kW). Venkovní jednotka má podobu samostatného kondenzátoru;

c) Přesná klimatizace - monoblok (s výkonem cca 20 kW). V něm jsou dva výparníky a kompresor v jedné skříni.

Chlazení výměníku tepla.

a) Chlazení vzduchem. Pracuje na principu děleného systému, který se skládá ze dvou jednotek: venkovní jednotky (kompresor s kondenzátorem v jednom krytu) a vnitřního výparníku;

b) na vodní bázi. Kombinace modulu s chladičem, kde je pokles teploty způsoben kapalinovým chladičem;

c) kombinované.

Kromě toho se v závislosti na typu teplotního rozsahu a počtu okruhů v počátečním stavu liší funkce systémů řízení klimatizace.

Přesné klimatizační systémy skříňového typu

Typy systémů předkondicionování

Existuje několik typů zařízení, která lze sdružit pod obecný název systémy přesné klimatizace. Na základě určitých kritérií je lze rozdělit do několika podskupin.

1. Jejich design se liší. Moderní výrobci nabízejí tyto typy: monoblokové, stropní a skříňové konstrukce.

2. Podle způsobu chlazení proudícího vzduchu se rozlišují tyto varianty: vzduchová, vodní a smíšená.

3. Z hlediska počtu obvodů existují jednookruhové a dvouokruhové přesné jednotky.
4. Funkce se dělí na chlazení, chlazení a zvlhčování, chlazení a vytápění a chlazení + vytápění + zvlhčování.

Pro malé a středně velké místnosti je vhodné zvolit monoblokové jednotky. Pro velké průmyslové prostory je však vhodnější použít skříňové klimatizace. Stropní systémy se také častěji používají v malých čtvercových místnostech, kde je instalace jiného typu klimatizace obtížná.

Principy fungování přesných klimatizací

vnitřní struktura přesné klimatizace

Existuje několik principů fungování přesných klimatizací v závislosti na typu chlazení a počtu okruhů.

Vzduchem chlazené systémy se vyznačují nejznámějším chladicím cyklem, podobným tomu u běžných dělených systémů. Freon je v kompresoru stlačován pod tlakem a poté vstupuje do kondenzátoru, kde se mění na kapalné skupenství. Odtud prochází termostatickým expanzním ventilem (TAV), kde se jeho teplota snižuje. Po vstupu do výparníku se freon změní zpět na plynné skupenství a opět vstupuje do kompresoru. Tím se vzduch při průchodu výparníkem ochlazuje a uniká ven. Teplo je z kondenzátoru odváděno ventilátorem.

Schéma přesné klimatizace s dálkově ovládaným kondenzátorem vzduchu je vidět na této fotografii.

schéma s dálkově ovládaným kondenzátorem vzduchu

Tento princip fungování přesných klimatizací se příliš neliší od zapojení cyklu zařízení se suchým chladičem. Rozdíl spočívá v tom, že teplo je odváděno do vody, nikoli prostřednictvím ventilátoru. Vnitřní jednotka má výměník tepla freon/voda, ke kterému je připojena venkovní jednotka (suchý chladič) s vodním čerpadlem. Přenos tepla probíhá přes výměník tepla a je odváděno ven ventilátorem venkovní jednotky.

Pokud je klimatizace chlazena vodou, je obvykle kombinována s chladicím zařízením. Ve vnitřní jednotce je vzduch ochlazován chladicím médiem, které snižuje jeho teplotu v kapalinovém chladiči.

schéma s chladicím zařízením

Na této fotografii je schéma přesné klimatizace chlazené vodou.

Dvouokruhové přesné klimatizace se vyznačují odlišným principem činnosti, kdy vzduch ze serverů vstupuje do výparníku vnitřní jednotky přesné klimatizace, kde je ochlazován, a odtud je odváděn do místnosti. Takto odebraná tepelná zátěž se přenáší do kondenzátoru, který je zabudován ve vnitřní jednotce jednotky a je chlazen vodou, a poté se vypouští do vodního okruhu. Odtud je teplo odváděno pomocí suchého chladiče a vypouštěno do atmosféry.

Co je to přesná klimatizace?

Slovo precision se z angličtiny překládá jako "přesnost", "preciznost". Definuje hlavní požadavky na tato klimatická zařízení. Přesné klimatizace mohou:

• Provoz v režimu 24/365 po dobu 10 let nebo déle;
• Chladné místnosti s odchylkou od stanovené teploty asi 0,5-1 stupeň;
• Pracujte v teplotním rozmezí -50 °C až +50 °C;
• Nasávání studeného vzduchu z okolí pro zvýšení energetické účinnosti (Free Cooling);
• Filtrace vzduchu.

Kromě obvyklých úkolů mohou přesné klimatizace plnit následující funkce:

• Udržování nastavené hodnoty vlhkosti v rozmezí 2-3 % od požadované hodnoty;
• Vyhřejte místnost a udržujte teplotu v rozmezí 1 stupně od normy;
• Zajistěte větrání s přívodem vzduchu;
• Možnost integrace s chladicím zařízením;
• Systém foukání vzduchu;
• Vytápění přímým vzduchem.

Montáž a instalace

• Monoblokové klimatizační jednotky lze instalovat vně budovy i uvnitř místnosti. Externí instalace usnadňuje přístup vzduchu, ale komplikuje údržbu. Při instalaci monobloku uvnitř je nutné použít potrubí.
• Stropní jednotky se instalují do středu obsluhované místnosti. Přívod/odvod vzduchu se provádí pomocí větracích kanálů nebo speciálně instalovaných kanálů.
• Skříňová klimatizace se instaluje v místnosti, kde má být udržována nastavená teplota. Ohřátý vzduch se obvykle přivádí shora a chladný vzduch zespodu, pod vyvýšenou podlahou.

Standardní schéma zahrnuje instalaci venkovní jednotky s kondenzátorem na střeše a vnitřní jednotky v místnosti. Pokud systém používá režim volného chlazení, je nutné odtahové větrání. Pro účinnější chlazení místnosti lze připojit chladicí zařízení a/nebo chladicí věž.

Klasifikace přesných klimatizací

V závislosti na konstrukci vnitřních jednotek se přesné klimatizace dělí na následující typy:

• montáž na strop;
• přesné klimatizace skříňového typu;
• meziřádek.

V závislosti na způsobu chlazení kondenzátoru jsou chlazeny vzduchem nebo kapalinou. Na základě klasifikace se jako teplonosné médium používá voda nebo etylenglykol.

Každá z výše uvedených kategorií má své vlastní vlastnosti, výhody a nevýhody, které je třeba vzít v úvahu při výběru systému regulace teploty a vlhkosti.

Přesné freonové klimatizační jednotky

Pro telekomunikační zařízení jsou k dispozici freonové monobloky a systémy přesné klimatizace.

U větších stacionárních zařízení se používají skříňové vnitřní jednotky a meziřádkové klimatizační jednotky.

Klasickým a z hlediska investičních nákladů nejúspornějším řešením pro serverovny jsou skříňové klimatizační jednotky vybavené přímým výparníkem, známé také jako freonové jednotky.

Toto je průřez přesnými freonovými klimatizacemi. Na obrázku je zobrazeno stejné zařízení, ale z různých stran.

Mohou být různých provedení: s externím vzduchem chlazeným kondenzátorem, s kapalinou chlazeným kondenzátorem a také se suchým chladičem.

Meziřádkové přímé odpařovací kondenzátory (kategorie s kódovým označením DX) se vyznačují podobnými typy kondenzátorů.

Kapalinové přesné jednotky

Přesné klimatizační jednotky namontované ve skříni, vybavené kapalinovým výměníkem tepla, se používají v chladicím schématu jako kanálová jednotka.

V tomto případě je spolehlivost provozu a teplota chlazení určena přijatým chladicím schématem zařízení - schéma zahrnuje chladicí jednotky a skupiny čerpadel.

Investiční náklady na uvedení do provozu jsou o 30-40 % vyšší než u freonových klimatizací. Je třeba poznamenat, že optimalizace systému zásobování chladem umožňuje snížit provozní náklady.

Způsoby instalace

Stejně jako všechna klimatizační zařízení mohou být i přesné klimatizace instalovány externě nebo interně. Venkovní jednotky se instalují v případech, kdy je nutné klimatizaci integrovat do stávajícího systému nebo kdy není dostatek místa pro vnitřní instalaci. Tato možnost je úspornější, protože standardní venkovní konstrukce jsou vybaveny automatickým chladicím systémem, který využívá proudění vzduchu zvenčí. Obvykle se jedná o monobloková provedení, která se ovládají dálkově nebo pomocí termostatu.

Uvnitř jsou instalovány skříňové a stropní jednotky. Pro jejich instalaci je třeba vyříznout 2 otvory, kterými bude kondenzátor chlazen.

Výhody a nevýhody přesné technologie

Schopnost přesně regulovat vnitřní klima spolu se schopností pracovat nepřetržitě po mnoho let. Už jen díky těmto dvěma zásadním parametrům se přesná klimatizace stala jedním z nejvyhledávanějších zařízení pro regulaci klimatu.

Inteligentní elektronické obvody jsou navíc schopny udržet nastavené parametry v průměru patnáct let s minimálním zásahem uživatele. Kontrola je zpravidla omezena na vizuální kontrolu displeje zařízení.

Hlavní nevýhodou této kategorie klimatických zařízení je cena. Je zřejmé, že přesná klimatizace, která je schopna řídit mikroklima nepřetržitě po dobu nejméně patnácti let, není příliš cenově dostupná. Ale náklady na instalaci, servis a povinnou organizaci nezbytných pracovních podmínek tuto záležitost ztížily.

Výhody a nevýhody

Spolehlivá a nepřetržitá podpora nastavených klimatických parametrů v obsluhovaném prostoru přesnou klimatizací nevzbuzuje žádné pochybnosti. Jako dodatečnou záruku výrobci zpravidla vybavují zařízení záložní chladicí jednotkou, která se zapne v případě poruchy hlavní jednotky. Tyto pozitivní aspekty jsou velmi významné a důležité například pro vědecké laboratoře.

Uvažovaný typ klimatizačního systému je však nákladný. Kromě toho jsou nutné další náklady na plánování projektu a uvedení do provozu. Nevýhodou přesných systémů je také jejich velikost, která znesnadňuje jejich přepravu na místo instalace. Z toho vyplývá, že toto zařízení není vhodné pro domácí použití.

Zvláštnosti dělených systémů

Do této skupiny patří všechny modely klimatizací, které jsou rozděleny do dvou bloků, z nichž jeden je umístěn venku a druhý uvnitř. Typická konstrukce děleného klimatizačního zařízení zahrnuje kompresor, kondenzátor, filtry, ventilátory a spojovací vedení. Základní provozní procesy probíhají ve venkovní jednotce, zatímco vnitřní modul s ní pouze komunikuje a je zodpovědný za regulaci mikroklimatu. Toto oddělení snižuje škodlivé účinky chladiva a zcela eliminuje hluk v místnosti způsobený provozem kompresoru.

V důsledku technologického zdokonalení dvoudílné konstrukce byla vytvořena a úspěšně použita koncepce vícedílného systému. Konstrukce tohoto typu klimatizace se vyznačuje tím, že v jedné provozní infrastruktuře lze použít několik kompresorů s kondenzátory a víceprůchodovými ventily. Vícesložkové systémy umožňují ovládání z jediné vnitřní jednotky a zároveň řídí několik venkovních jednotek.

Obecná koncepce klimatizační jednotky

Jedná se o elektrický spotřebič, jehož hlavním úkolem je udržovat příjemné klimatické podmínky v místnostech pro různé účely. Kromě toho existují malé klimatizace pro vozidla a výrobní zařízení. Hlavní masu těchto zařízení tvoří třída domácích a průmyslových modelů. V druhém případě je cílová aplikace poněkud jiné povahy než v domácím segmentu. V obou kategoriích lze však základní pojem klimatizace představit takto: elektrický přístroj, jehož provoz je zaměřen na regulaci teploty v určitém rozsahu. Podle předpisů musí být klimatizační zařízení schopno regulovat teplotu v rozmezí 17-25 °C. Moderní jednotky jsou však schopny regulovat teploty v rozmezí od -5 °C do 40 °C. Kromě toho multifunkční jednotky kontrolují také vlhkost (50-60 %), hmotnostní pohyblivost vzduchu (až 0,15 m/s) a dokonce i obsah některých plynů (např. kyslíku).

Vodou chlazený

Přesné klimatizace, v nichž se k chlazení používá voda, nejsou vybaveny tepelným čerpadlem. Vytápění prostoru se provádí pomocí elektrických topných těles integrovaných do těchto modelů.

Tento typ přesných klimatizací má nejjednodušší konstrukci (jedná se o monoblok) a nižší cenu. Kromě toho jeho instalace nezpůsobí žádné nepříjemnosti - je možné jej nainstalovat v jakékoli části místnosti, kam je možné přivést vodu. Jednou z hlavních výhod vodou chlazených přesných klimatizací je nezávislost jejich provozu na povětrnostních podmínkách vně budovy.

Přívod a sání vzduchu

Vzduchová hmota prochází výměníkem tepla obsahujícím chladivo, ochlazuje se a vstupuje do místnosti. Existují dva typy jednotek: s povrchovým a horním přívodem.

1. Jednotka s povrchovým napájením.

Vzduch je nasáván z místnosti, z potrubí nebo přes klimatizační panel. Vzduch je přiváděn do volného prostoru stropu, a tím dochází k výměně vzduchu, přičemž tyto jednotky nemají složitý systém a rozšířený soubor kapacit.

1. Klimatizace s nízkým průtokem.

Toto zařízení umožňuje zpracovávat maximum vzduchových hmot a střídat je v prostoru podlahy.

Hlučnost těchto klimatizací je snížena díky kompresorům typu scroll, ventilátorům a tvaru čelní strany výparníku.

Vzduchotechnická jednotka a chladicí jednotky jsou umístěny v různých částech klimatizace, což snižuje hladinu hluku. K pohybu vzduchových mas se používají ventilátory s elektronickou a skokovou regulací otáček.

Chlazení haly pomocí zvýšené podlahy

Závěr

Aby klimatizace nezklamala v provozu, je nutné ji správně vybrat. Odborníci doporučují posoudit tuto otázku jako celek, s ohledem na funkční náplň, zvláštnosti pracovního procesu, možnost regulace jednotlivých parametrů mikroklimatu atd. Velmi důležitá je samozřejmě také spotřeba energie. Co je to klimatizace z hlediska spotřeby energie? Taková zařízení mají průměrnou spotřebu 0,8-1 kWt/h. Současně je třeba vzít v úvahu, že přibližně 1 kW chladicího výkonu je potřeba pro obsluhu místnosti o ploše do 10 m2. Pokud hovoříme o odpařovacích modelech, lze tento údaj snížit na 0,8 kW, protože jejich princip fungování je energeticky méně náročný.