Определенное состояние воздушной среды производственных помещений является необходимым, а часто и решающим условием для стабильной и долговременной работы многих электронных устройств и средств связи.
Поддержание заданных параметров воздушной среды в производственных условиях обеспечивают системы кондиционирования микроклимата, которые являются совокупностью пассивных и активных инженерных средств и устройств .
Пассивные средства включают в себя различного рода ограждения и тепловую изоляцию помещений. В большинстве случаев, при существующих зданиях и сооружениях изменение их конструкции не представляется возможным или экономически невыгодно. К активным средствам обеспечения параметров микроклимата относятся системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха. Грамотная их организация, в большинстве случаев, позволяет добиться в производственных помещениях оптимальных условий для функционирования технологического оборудования.
Системы кондиционирования воздуха (СКВ) являются активной, обычно регулируемой системой, предназначенной для комплексного поддержания заданных параметров внутреннего воздуха. СКВ может работать в здании совместно с системами отопления и вентиляции, но зачастую СКВ берет на себя функции последних и создает в здании или по крайней мере в его наиболее ответственных помещениях необходимые климатические условия как в холодный, так и в теплый период года.
Еще совсем недавно при создании заданных параметров микроклимата в основном ориентировались на использование центральных не автономных систем кондиционирования и централизованных станций холодоснабжения. В настоящее время наблюдается отход от центральных систем. Подсчитано, что в настоящий момент до 75% систем кондиционирования воздуха разрабатываемых для новых или перестроенных машинных залов, помещений для оборудования средств связи и т.д. , ориентированы на использование автономных агрегатированных систем кондиционирования.
Чем обуславливается такой заметный отход от центральных систем? Владелец-пользователь получает три основных выгоды: простоту, гибкость и экономичность. Вдобавок, защита системы становиться все более важным фактором, говорящим в пользу применения агрегатированных автономных систем. Размещение всей системы кондиционирования воздуха в самом обслуживаемом помещении и простое присоединение к внутренним и наружным установкам для отвода тепла, (которые могут находиться в любой безопасной зоне здания) фактически гарантируют полную защиту системы.
В настоящее время значительная часть (15-20%) капитальных вложений на строительство производственных зданий, где размещается электронное оборудование или ведутся современные технологические процессы, приходится на СКВ и сопряженные с ними устройства. Затраты на эксплуатацию этих систем могут достигать 60% от общих затрат на эксплуатацию зданий.
Можно ли уменьшить затраты на организацию и эксплуатацию систем кондиционирования производственных помещений за счет использования дешевого комфортного оборудования? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Попробуем разобраться почему?
Предположим помещение, где расположен Ваш небольшой компьютер, аппаратура связи или другое высокочувствительное оборудование, имеет площадь всего в несколько десятков квадратных метров. В этом помещении Вам необходим определенный температурный режим.
С точки зрения экономичности проще всего было бы подключиться к общей системе охлаждения воздуха в здании. А если система отключена, например, в зимний сезон, или вообще отсутствует можно воспользоваться простым (комфортным оборудованием) кондиционером, установленным на крыше.
Но не спешите. Остановитесь на минуту и взгляните на проблему с другой стороны! Во-первых, это не самый дешевый вариант ( особенно в случае необходимости резервирования), во-вторых, с уверенностью можно сказать - не наилучший способ решения проблемы.
Микроклимат помещения - это совокупность факторов, определяющих метеорологическую обстановку в нем. К числу этих факторов относятся: температура и влажность воздуха, потоки лучистого тепла, определяющие радиационную температуру помещений, газовый состав атмосферы, наличие твердых примесей в атмосфере, подвижность воздуха и фактор стабильности вышеуказанных параметров.
Поддержание температурного режима в помещении.
Температура воздуха является одним из основных факторов, характеризующих климатические условия помещений.
Большинство производителей электронной техники регламентируют температурные условия ее эксплуатации в пределах 22...260С. Гигиенические нормы допустимых и оптимальных параметров микроклимата производственных помещений зависят от периода года, категории (тяжести) выполняемой работы и т.д. Для легкой категории работ допустимые нормы температуры составляют 19..230С. Казалось бы оба диапазона температуры перекрываются и можно поддерживать температуру в помещении на уровне 220С .
Но как поддерживать? В любом производственном помещении техники всегда можно разместить больше чем людей. Следовательно, компьютерный зал или производственное помещение с электронным оборудованием имеют удельную тепловую нагрузку существенно большую, чем офисное помещение. Такие помещения требует значительно большей охлаждающей способности в расчете на квадратный метр площади пола. Как правило, требуется одна тонна комфортно кондиционированного воздуха на каждые 25-30 м2 площади офиса, и в то же время около одной тонны прецизионно кондиционированного воздуха на каждые 5-10 м2 компьютерного зала.
Оборудование для комфортного кондиционирования воздуха обычно разрабатывается с учетом потребной холодопроизводительности в 1 кВт на 8 м2, тогда как прецизионный кондиционер разработан с учетом 2.5 кВт на 1 м2.
И это еще не все. Охлаждать помещение, где работают люди, создавая для них приятный микроклимат, или для техники - это совершенно разные задачи. Для начала приведем такое сравнение: когда в помещении находятся люди, влажность воздуха повышается (за счет влаговыделения людей), чего нельзя сказать о компьютерах. Значит, можно говорить о скрытом охлаждении (способности поглощать влагу) и об ощутимом охлаждении (способности уменьшать тепло).
Комнатные кондиционеры, кондиционеры централизованной системы жилого здания, а также системы кондиционирования воздуха служебных помещениях (комфортные систем кондиционирования) работают с коэффициентом ощутимого охлаждения около 0.60-0.70. Это значит, что 60-70% работы комфорт-систем уходит на понижение температуры воздуха, а 30-40% - на удаление влаги. Такая система вполне оправдывает себя в помещениях с большим числом персонала и умеренным потоком входящих и выходящих людей.
Прецизионные (технологические) системы кондиционирования воздуха, в отличие от комфортных, за счет специальных технических средств имеют значительно более высокий коэффициент охлаждающей способности (ощутимой), равный 0.85-0.95. Примерно 85-95% работы прецизионной системы воздушного кондиционирования уходит на охлаждение воздуха, а 5-15% - на удаление влаги.
Еще одной важной характеристикой является стабильность заданных параметров температурного режима помещения. Прецизионные системы кондиционирования воздуха легко справляются с такими трудностями. Точность поддержания температуры обычно составляет до 20С, в отдельных случаях до 0.60С. Лучшее что можно ожидать от комфортных систем это 50С.