Adiabatické chladicí systémy. Aplikace adiabatického zvlhčování pro chlazení vzduchu Praktické aspekty implementace systému

02.09.2023

Jak je známo, adiabatické zvlhčování umožňuje nejen zvýšit vlhkost vzduchu, ale také snížit jeho teplotu, čímž kombinuje procesy zvlhčování a chlazení. Přitom pro realizaci adiabatického zvlhčování není potřeba prakticky žádná spotřeba energie – spotřebovává se pouze voda. Náklady na ochlazený a zvlhčený vzduch jsou tedy nízké, což při správném použití může výrazně zlepšit energetickou účinnost různých systémů.

Adiabatické zvlhčování vnitřního vzduchu

Nejjednodušší aplikací procesu adiabatického zvlhčování je chlazení ventilačního vzduchu – jak přívodního, tak i recirkulačního. Chlazení probíhá bez použití parního kompresního chladicího cyklu a významné spotřeby energie. Vzniklý vzduch však obsahuje hodně vlhkosti a jeho přímý přívod do místnosti vytvoří pro člověka nepříjemné podmínky.

Například při adiabatickém zvlhčování standardního venkovního vzduchu pro Moskevskou oblast s teplotou 28 °C a entalpií 54 kJ/kg (relativní vlhkost 43 %) na člověku příjemných 22 °C se vlhkost zvýší na 74 %, což je vyšší než doporučené maximum 60 %.

Situace se ještě zhorší, pokud je venkovní vzduch ještě teplejší nebo vlhký (adiabatické chlazení z 26 °C/55 % na 22 °C bude mít za následek 78 % výkonu a z 30 °C/40 % na 82 %).

Přímé ochlazování vzduchu metodou adiabatického zvlhčování je tedy omezeno maximální vlhkostí vzduchu 60 %, je tedy nutné jej považovat pouze za pomocný proces při vytváření komfortního vnitřního mikroklimatu. Jeden ze způsobů, jak vytvořit komfortní podmínky za účasti adiabatického zvlhčování - nepřímé odpařovací chlazení - byl diskutován v článku „Výpočet nepřímého odpařovacího chladicího systému“ („Svět klimatu“ č. 71).

Adiabatické zvlhčování vzduchu před kondenzátorem

Dalším využitím adiabatického zvlhčování je předchlazení vzduchu, který je přiváděn do kondenzátoru klimatizačního systému. Tato metoda je nejvíce žádaná v teplé sezóně.

V tomto případě nezáleží na tom, jaký druh klimatizačního systému je zvažován – dělený systém pro domácnost, vícezónový systém nebo chladicí systém na bázi chladiče. Na konstrukci kondenzátoru (vestavěného nebo vzdáleného) také nezáleží, i když samozřejmě taková řešení jsou jednodušší na použití v kombinaci se vzdáleným kondenzátorem. Kromě toho je předmětný systém vhodný pro použití nejen s kondenzátory, ale také se suchými chladiči (drycoolery).

Řešení je založeno na skutečnosti, že teplota vzduchu ochlazujícího kondenzátor určuje kondenzační teplotu chladiva v parokompresním chladicím cyklu, a čím nižší je tato teplota, tím nižší je spotřeba energie chladicího systému, tzn. tím vyšší je jeho energetická účinnost.

Jak známo, snížení kondenzační teploty o 1 °C vede ke zvýšení koeficientu výkonu o 3 %. Na základě ID diagramu můžeme usoudit, že adiabatické zvlhčování je docela schopné snížit kondenzační teplotu dokonce o 10 °C. A to je již třetí zvýšení energetické účinnosti klimatizačního systému.

Základní schéma adiabatického zvlhčování vzduchu před kondenzátorem je následující (obr. 1): voda z vodního zdroje prochází systémem čištění, poté je čerpána čerpadlem a rozstřikována tryskami do proudu vzduchu vpředu. kondenzátoru. Vzhled instalace je na obr. 2.

Složení systému

Obecně se systém adiabatického zvlhčování vzduchu před kondenzátorem skládá z následujících prvků:

řídicí systém s vestavěným regulátorem;
potrubí s na míru vyrobenými vstřikovači (tryskami) - na Obr. 3, namontované na straně sání vzduchu;
elektrický ventil pro odvod vody;
reduktor s manometrem pro nastavení požadovaného tlaku vody pro efektivní postřik;
Měkká voda (změkčovač vody) je elektronické zařízení, které snižuje tvrdost vody, aby se zabránilo * usazování vodního kamene na žebrovaném povrchu výměníku tepla (kondenzátoru);

elektrický ventil pro ovládání přívodu vody;

termostat pro ochranu proti zamrznutí vody v chladném období;
rozvaděč chráněný před vodou (verze IP65 při instalaci venku v blízkosti zvlhčovacího systému).

Rýže. 3. Vzhled vstřikovačů

Účinnost zvlhčování přímo závisí na stupni atomizace vody, tedy na průměru výsledných kapiček. U trysek používaných v adiabatických zvlhčovacích systémech leží průměr kapek zpravidla v rozmezí 0,06-0,08 mm.

Další důležitou charakteristikou pro posouzení proudění směsi kapek vzduchu a vody je rychlost stoupání kapky. Pokud je rychlost pohybu kapky menší než rychlost proudění vzduchu vytvářeného ventilátorem kondenzátoru, je kapka unášena vzduchem. Přenášení kapky mimo hranice výměníku tepla je samozřejmě nežádoucí. V tabulce Obrázek 1 ukazuje charakteristické rychlosti kapky v závislosti na průměru.

Tabulka 1. Závislost rychlosti stoupání kapky na jejím průměru

d kapky, mm	v VIT, m/s
0,01	0,47
0,05	1,06
0,1	1,48
0,2	2,1
0,3	2,57
0,5	3,32
0,8	4,2
1,0	4,7
2	6,62
3	8,12
4	9,35
5	10,5
7	12,4
8	13,3
9	14,1
10	14,8

Pro snížení odstraňování kapiček za kondenzátorem se doporučuje omezit rychlost vzduchu na 2-2,3 m/s.

Výpočet adiabatického zvlhčovacího systému pomocí trysek

Přenos tepla a hmoty v komorách je charakterizován poměrem skutečného přenosu tepla k maximálnímu možnému přenosu tepla v ideální komoře. Tento vztah je obecně vyjádřen vzorcem:

kde I 1, I 2 jsou počáteční a konečné entalpie vzduchu, kJ/kg; Já“ v.n. — entalpie nasyceného vzduchu na hladině vody při její počáteční teplotě; ΔI, ΔI a jsou, v tomto pořadí, skutečné a maximální (ideální) rozdíly entalpie.

Jako charakteristiky účinnosti procesů přenosu tepla a hmoty jsou přijaty dva koeficienty účinnosti:

kde t v.n., t v.k. — počáteční a konečná teplota vody, °C; t c1, t c2, t m1, t m2 - počáteční a koncové teploty vzduchu dle suchých a vlhkých teploměrů, °C.

Koeficient E' se nazývá univerzální, protože experimentální testování prokázalo jeho vhodnost pro popis a výpočet všech procesů úpravy vzduchu vodou.

Zároveň podotýkáme, že v isenthalpických (adiabatických) procesech t m2 = t m1 tedy E a = E’.

Při výpočtech procesů probíhajících se změnami entalpie vzduchu se navíc používá rovnice tepelné bilance mezi vzduchem a vodou:

kde B = W / G je koeficient zavlažování.

Koeficienty E, E' a E a závisí na průměru výstupního otvoru. Konkrétně s průměrem 5 mm máme:

kde v a ρ jsou rychlost a hustota vzduchu, v tomto pořadí; vzorec je použitelný pro tlak vody do 2,5 bar.

Pro teplotní rozsah vlhkého teploměru 8 °C - 20 °C lze rovnici tepelné bilance přibližně znázornit takto:

Z rovnic (1), (2) a (3) můžeme získat vzorce pro určení teploty vzduchu a vody:

Kombinované použití rovnic popisujících změny koeficientů E' a E a rovnice tepelné bilance umožňuje provádět libovolné výpočty, včetně zjištění neznámých konečných nebo počátečních parametrů vzduchu. Hlavní parametry, které by měly být stanoveny při výpočtu uvažovaných systémů adiabatického zvlhčování, jsou teplota zvlhčovaného vzduchu a množství vody potřebné pro zvlhčování.

Praktické aspekty implementace systému

Z praktického hlediska jsou důležité vlastnosti dodávané vody.

Maximální tvrdost vody by se měla pohybovat v rozmezí 8-12°Zh (°Zh - stupeň tvrdosti, jednotka měření tvrdosti vody, zavedená v Rusku od roku 2005 a odpovídající koncentraci prvku alkalické zeminy, číselně se rovná na 1/2 svého molu, vyjádřeno v mg/dm3; 1°F = 1 mEq/l). Jinými slovy, maximální obsah CaC03 je 80-120 ppm.

Hodnota pH (pH je vodíkový indikátor; hodnota charakterizující koncentraci vodíkových iontů) vody by měla být nižší než 7, aby se zabránilo korozi na žebrovaném povrchu výměníku tepla.

Pro správnou funkci stříkacího systému musí být přetlak vody před tryskou minimálně 2,5 baru. Průtok vody jednou tryskou závisí na konkrétním modelu vstřikovače, při tlaku 2,5 bar se může pohybovat od 1,15 do 1,9 l/min. (69-114 kg/h).

Z hlediska uspořádání systému je nutné, aby se rozstřikovaná voda nedostala do kondenzátoru, protože její výskyt na povrchu výměníku zhorší přenos tepla a tím zkomplikuje proces kondenzace. Proto je doporučená vzdálenost od trysek k okraji výměníku 20-50 cm.

Kromě toho poznamenáváme, že v praxi není vždy možné dosáhnout úplného odpaření stříkané vody. Pokud je tedy instalace umístěna ve výšce a spad neodpařené vody směrem dolů je nežádoucí, je nutné nainstalovat vanu a odvodnit drenáž do kanalizace. Nejčastěji jsou však taková schémata implementována pro kondenzátory umístěné buď přímo na zemi nebo na střeše budovy. V těchto případech není zpravidla vyžadována paleta.

Další výhody

Použití systému zvlhčování vzduchu před kondenzátorem poskytuje řadu dalších výhod. Zejména suchá chladicí věž nebo vzdálený vzduchový kondenzátor se volí pro použití při nižší venkovní teplotě, což umožňuje zmenšit velikost teplosměnné plochy, a tedy i velikost samotného zařízení. Zaznamenáváme také možnost chlazení kapaliny při vyšší venkovní teplotě. To umožňuje použití zařízení při vnějších teplotách přesahujících limit povolený výrobcem, protože je skutečně přiváděn chladnější vzduch, jehož teplota je v přijatelných mezích.

Kombinace adiabatického systému s invertorovým frekvenčním regulátorem pro ventilátory navíc umožňuje snížit elektrickou spotřebu motorů, výrazně snížit hladinu akustického tlaku a optimalizovat spotřebu vody.

Adiabatické zvlhčování a rekuperace vzduchu

Další důležitou aplikací adiabatického zvlhčování jsou rekuperační výměníky tepla.

Jak víte, v teplém období je rekuperace určena k ochlazení venkovního, teplejšího, přiváděného vzduchu na úkor chladnějšího vzduchu odpadního. V tomto případě je odpadní vzduch vypuštěn do okolí, a proto s ním můžete dělat „cokoli“. V našem případě je navrženo jeho zvlhčování adiabatickou metodou, ve výsledku se díky současně získanému chlazení zefektivní zpětné získávání tepla (nebo v našem případě chladu).

Schéma uvažovaného systému je na Obr. 4. Odpadní vzduch vstupuje nejprve do zvlhčovací části (“1” na obr. 4), kde se ochladí, a vstupuje do regenerační části (”2”), ve které ochlazuje teplý přiváděný vzduch.

Pro zhodnocení přínosů použití adiabatické zvlhčovací sekce před rekuperátorem provedeme výpočet tohoto systému.

Parametry venkovního vzduchu (bod „1“, obr. 5):

Návrhový tlak: P vypočtený = 0,1 MPa.
Teplota venkovního vzduchu: t out = +28 °C.
Entalpie venkovního vzduchu: iad = +54 kJ/kg.
Vlhkost venkovního vzduchu (určeno I-d diagramem): φad = 43 %.

Parametry vnitřního vzduchu (bod „3“, obr. 5):

Udržovaná teplota v místnosti: t pokoj = 22 °C.
Vlhkost udržovaná v místnosti: φ místnost = 55 %
Entalpie vzduchu v místnosti (určeno z I-d diagramu): i pokoj = 45,5 kJ/kg.

Adiabatické zvlhčování teoreticky umožní dosáhnout relativní vlhkosti až φ = 100 %, ale v praxi bude hodnota tohoto parametru asi 90 %. Parametry bodu za zvlhčovačem (bod „4“, obr. 5):

Vlhkost φ uvl = 55 %.
Entalpie i uvl = 45,5 kJ/kg.
Teplota (stanovená z I-d diagramu): teplota = 17 °C.

Pro výpočet výstupních parametrů lze použít parametr účinnosti rekuperace (η=30...85% dle typu rekuperátoru). Pro náš případ vezmeme η=45 % a určíme teplotu přiváděného vzduchu za rekuperátorem t řeky (bod „2“, obr. 5):

Všimněte si, že teplotní trec lze určit také na základě rozdílu teplot na studeném konci rekuperátoru (rozdíl teplot mezi body „2“ a „4“). Zkušenosti ukazují, že v systémech s nízkými teplotními rozdíly je to 2-6 °C. V našem případě to vyšlo Δt = t řeka - t uvl = 28-23 = 5 °C, což dobře koreluje s experimentálními daty.

Pokud by před rekuperátorem nebyla sekce pro adiabatické zvlhčování výfukového proudu, byla by teplota přiváděného vzduchu za rekuperátorem:

Při průtoku přiváděného vzduchu G air = 10 000 m 3/h budou úspory chladicího výkonu:

a jeho hustota

Na jedné straně to umožňuje ušetřit investiční náklady výběrem chladicí jednotky s výkonem o téměř 30 kW menším (při celkovém požadovaném chladicím výkonu 51,8 kW je úspora 27,7 kW více než 50 %).

Na druhou stranu, uvážíme-li, že výroba 3 kW chladicího výkonu vyžaduje 1 kW elektrické energie, je dosaženo úspory elektrické energie 9 kW.

Závěr

Chladicí efekt v procesu adiabatického zvlhčování je tedy pro přímé chlazení vnitřního vzduchu obtížně aplikovatelný z toho důvodu, že výsledný vzduch sice bude mít požadovanou teplotu, ale jeho vlhkost výrazně překročí horní hranici komfortu. rozsah.

Existuje však řada možností nepřímého využití chladicího efektu při adiabatickém zvlhčování - kde není důležitá vlhkost výsledného vzduchu a zajímavá je pouze nízká teplota.

To plně platí pro vzduch, který ochlazuje kondenzátor nebo suchý chladič chladicích jednotek. Díky instalaci vodního spreje je možné snížit kondenzační teplotu chladiva až o 10 °C, a zvýšit tak energetickou účinnost klimatizačního systému až o 30 %.

Další oblastí použití adiabatického zvlhčování je chlazení výfukového proudu před rekuperační sekcí vzduchotechnické jednotky v teplém období. Vlivem zvlhčování se do rekuperátoru dostává chladnější vzduch, a proto je možné získat chladnější přívodní vzduch na výstupu.

Jak ukazuje praxe a výpočty, zavedení zvlhčovací sekce před rekuperátor umožňuje úsporu více než 50 % chladicího výkonu potřebného pro chlazení přiváděného vzduchu, což bude mít pozitivní ekonomický efekt jak z hlediska investičních nákladů na chladicí zařízení a z hlediska provozních nákladů na elektrickou energii a napájení klimatizačního systému.

Ze všeho výše uvedeného vyplývá, že pro energeticky efektivní řešení v oblasti klimatizačních systémů byste měli mít vždy na paměti nástroj, jakým je adiabatické zvlhčování vzduchu.

Yuri Khomutsky, technický redaktor časopisu Climate World

Článek využívá metodiku Vědecko-výzkumného ústavu sanitární techniky pro výpočet adiabatického zvlhčovacího systému pomocí trysek.

Až 35–40 % veškeré energie spotřebované datovým centrem je vynaloženo na chlazení serverových stojanů a inženýrských systémů. Adiabatický princip chlazení datových center umožňuje výrazné snížení spotřeby energie ve srovnání s tradičními systémy. Ekonomický způsob chlazení datového centra bude implementován v datovém centru DataPro v Moskvě.

Počasí v datovém centru

V posledních letech se výrazně zvýšila hustota umístění zařízení v datových centrech a spolu s tím se zvýšily i náklady na energii. V ruských komerčních datových centrech spotřebuje jeden rack v průměru od 3 do 10 kW – je z něj třeba odvést přibližně stejné množství tepla. Nejvýznamnějším „příspěvkem“ k celkové spotřebě energie jsou přitom chladicí systémy: jejich podíl dosahuje 35–40 %.

Ve snaze optimalizovat tradiční design se odborníci pokusili odstranit teplo pomocí účinnějších chladiv a výběrem optimálních provozních parametrů systému. Jednalo se však o poloviční opatření, která neumožňovala dosáhnout výrazných úspor.

Energeticky nejnáročnější součástí tradičního chladicího okruhu jsou kompresorové a kondenzační jednotky. Eliminace těchto komponent v kombinaci s použitím studeného venkovního vzduchu (freecooling je vědecký název pro využití volného chlazení) byla prvním revolučním krokem k optimalizovanému, nízkoenergetickému chladicímu systému. Tento přístup přijalo mnoho datových center po celém světě. Princip volného chlazení je nyní široce používán v mnoha datových centrech v Rusku - hlavně v těch regionech, kde teplota za oknem zůstává nízká po mnoho měsíců. Je zřejmé, že použití takové technologie je v Murmansku nebo Norilsku zcela oprávněné. Je ale možné vybudovat energeticky efektivní datové centrum v horkém klimatu? Pro ruská datová centra není tento problém také nečinný, protože v letních měsících ve středních a dokonce i severních zeměpisných šířkách může být teplota vzduchu poměrně vysoká.

Horké chlazení

Datové centrum "Mercury" společnosti eBay

Paradoxně na celém světě existuje mnoho příkladů datových center umístěných v horkém klimatu – v podmínkách mnohem extrémnějších než v Rusku. Například eBay postavil datové centrum Mercury v americkém městě Phoenix v Arizoně - v horké poušti, kde teploměr v létě dosahuje 50 stupňů C. A to i přesto, že takové faktory, jako je kontinuita a doba odezvy aplikace, jsou nesmírně důležité pro podnikání eBay na žádost uživatelů po celém světě - každou sekundu je na portálu této společnosti uzavřen obrovský objem transakcí v celkové výši asi 2 tisíce dolarů. To znamená, že spolehlivost všech systémů datových center je na prvním místě na seznamu priorit. Zdálo by se, že pro chlazení takového datového centra by bylo rozumnější umístit jej v severních zeměpisných šířkách.

A přesto eBay vybudoval své datové centrum v Arizoně a nezklamal. Zdálo by se, že použití vnějšího vzduchu nepřicházelo v úvahu. Po analýze všech dostupných možností pro snížení spotřeby energie však odborníci z eBay došli k závěru, že požadovanou účinnost nového datového centra v poušti by nejlépe zajistilo volné chlazení. Tajemství je v tom, že v tomto zařízení bylo použito adiabatické zvlhčování v kombinaci s volným chlazením.

Vítr foukal od moře

Dávno bylo pozorováno, že vzduch přicházející od moře je chladnější než stepní vítr vanoucí směrem k vodní ploše. Ve starověkém Římě byly domy chlazeny tímto způsobem: pod otevřenými okny byl bazén s fontánou: přecházející nad vodou se vzduch ochlazoval v důsledku jejího odpařování.

Na tomto principu jsou založeny i mokré chladicí věže, jeden z nejstarších způsobů chlazení, který se aktivně používá ve výrobě. Princip činnosti těchto systémů je založen na chlazení vody proudem vzduchu vháněným jejím povrchem.
Pokročilejší verze tohoto procesu se používá v systémech adiabatického chlazení vzduchem.

Ekonomika problematiky

Adiabatické chlazení datového centra je levný a spolehlivý systém, který nevyžaduje složité jednotky a nevyžaduje redundantní komponenty. K realizaci adiabatického zvlhčování není potřeba prakticky žádná elektřina – spotřebovává se pouze voda. Náklady na ochlazený vzduch jsou tedy nízké, což při správném použití může výrazně zlepšit energetickou účinnost klimatizačních systémů.

Obecně platí, že vybavení moderních datových center dobře snese jak vyšší teploty, tak zvýšenou vlhkost vzduchu. Parametry doporučené ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers) se používají jako přijatelné limity. První vydání těchto doporučení, zveřejněné v roce 2004, stanovilo horní hranici na 25 stupňů Celsia při 40% vlhkosti, zatímco druhé (2008) stanovilo horní hranici na 27 stupňů Celsia při 60% vlhkosti. V doporučeních z roku 2011 se objevily dvě nové třídy zařízení pro datová centra – A3 a A4 s teplotním rozsahem do 40 a 45 stupňů. Ačkoli takové „horké“ chlazení ještě není rozšířené, milovníci inovací jej aktivně začínají používat. To nám umožňuje výrazně rozšířit geografii aplikace „zeleného“ chlazení.

Adiabatické chlazení není vždy nutné – pouze v nejteplejších měsících. V chladném období dochází k ochlazování pomocí vnějšího vzduchu. Není to tak dávno, co se adiabatické chladicí systémy používaly hlavně v oblastech se suchým a horkým klimatem. Nedávný vývoj výrobců zařízení pro regulaci klimatu však ukázal velký potenciál pro použití adiabatických chladicích systémů v evropských regionech s mírným klimatem.

Je třeba poznamenat, že ani počáteční teplota vody, ani teplota vzduchu nemají na proces na rozdíl od vlhkosti prakticky žádný vliv, vysvětluje Michail Balkarov, technický expert společnosti Emerson Network Power. - Pokud se tedy datové centrum nachází v poušti, ale zároveň má zdroj vody, výsledkem je zcela efektivní systém. Pokud však prší při teplotě vzduchu plus 25 stupňů Celsia, pak bohužel nebude možné ze systému získat žádné chlazení, protože během deště se vlhkost venkovního vzduchu blíží 100%.

Michail poznamenává, že je nutné vzít v úvahu místní vlhkostní anomálie, které se vyskytují v blízkosti velkých vodních ploch. Navíc v ruských regionech s proměnlivým počasím může být nutné mít dva systémy současně - tradiční a alternativní, což výrazně zvýší velikost kapitálových investic a může anulovat všechny pokusy o úsporu peněz.

Nevýhodou adiabatického způsobu chlazení je také zvýšení vlhkosti vzduchu. Mohou existovat obavy, že vlhkost bude představovat hrozbu pro citlivá elektronická zařízení v datovém centru. Jeden příklad takového incidentu je popsán níže (viz část „Facebook v dešti“).

Mezi další nevýhody adiabatického chladicího systému odborník uvádí spotřebu vody a nutnost tuto vodu připravovat. „Voda se ve špičce spotřebuje asi 2 l/h na 1 kW/h a v teplé sezóně průměrně asi 0,3 l/h,“ říká Balkarov. "Jsou to značné peníze a vzhledem k nákladům na čištění je to ještě významnější."

Vodu je nutné čistit, zdůrazňuje Michail Balkarov, protože po odpaření všechny minerály končí ve vzduchu ve formě jemného prachu. „A pokud je to pro chladicí věže poměrně levný proces spojený s hrubým čištěním – čištění má především zabránit vodnímu kameni – pak trysky v adiabatickém systému vyžadují mikrofiltry a osmotickou filtraci,“ vysvětluje odborník. Zvyšují se tedy nejen náklady na systém, ale i provozní náklady.“

Při použití adiabatického chlazení byste měli pamatovat na to, že budete muset vyřešit také otázky zásobování vodou, likvidace vody a úpravy vody, což se následně promítne do problémů architektury a stavebních konstrukcí. Nezapomeňte na cenu vody. Jeho cena sice není srovnatelná s cenou elektřiny, ale neustále roste.

koeficient WUE

Použití adiabatických chladicích systémů snižuje PUE a spotřebu energie, ale spotřeba vody může být velmi vysoká. Organizace Green Grid proto v březnu 2011 zavedla další parametr charakterizující spotřebu užitečné vody v datovém centru – koeficient WUE (Water Usage Effectiveness). Koeficient se vypočítá podle vzorce:

WUE = roční spotřeba vody / výkon IT zařízení

Jednotkou měření pro WUE je l/kWh.

Facebook se stal prvním provozovatelem datového centra, který otevřeně sdílel význam WUE. V datovém centru umístěném v Prineville ve druhé polovině roku 2011 byl tento parametr 0,22 l/kWh.

Obecně použití adiabatického chlazení umožňuje dosáhnout vysoké energetické účinnosti datového centra: koeficient PUE může dosáhnout hodnoty 1,043, a to díky tomu, že pomocná zařízení včetně chladicího systému i v létě spotřebovávají jen cca. 4 % energie datového centra a v zimě ještě méně (v zimě je období PUE asi 1,018). Účinnost kompresorovo-kondenzačních systémů na bázi chillerů nebo DX klimatizací je výrazně nižší, pro ně je PUE = 1,3 vynikajícím výsledkem.

Datové centrum Mercury zmíněné na začátku článku o rozloze 12 600 metrů čtverečních a kapacitě 4 MW funguje více než rok. Použití volného chlazení ve spojení s adiabatickým chlazením odpařováním v tomto datovém centru prokázalo svou účinnost.

datová centra Facebooku

Adiabatický chladicí systém v datovém centru Facebooku

Dalším nápadným příkladem využití nových technologií chlazení jsou datová centra Facebooku. Facebook postavil své první datové centrum v americkém městě Prineville v roce 2010. O rok později bylo ve Forest City v Severní Karolíně vybudováno druhé, redundantní datové centrum. Tyto stránky mají PUE 1,07 pro datové centrum Prineville a 1,09 pro datové centrum Forest City. Toho bylo dosaženo pouze díky sníženým ztrátám při přenosu a přeměně elektřiny a také vyšší provozní teplotě vzduchu uvnitř datového centra (povoleno +35 °C v rackech ve studené uličce).

Datová centra mají tradiční systém chlazení, který se však používá pouze v nouzových situacích. Hlavní klimatizační systém je přímé volné chlazení s několika komorami pro úpravu vzduchu, kterými prochází venkovní vzduch.

Zpočátku je vzduch zvenčí nasáván přívody vzduchu na druhém patře a vstupuje do přípravné komory, kde je filtrován a míchán s horkým vzduchem. Vzduch pak prochází chladicími panely. Jsou zvlhčovací komorou s velkým počtem trubek, které tryskami pod vysokým tlakem rozstřikují destilovanou vodu, čímž zvyšují vlhkost a snižují teplotu vyfukovaného vzduchu. Aby jemně rozptýlená vlhkost nevedla elektrický proud, používá se destilovaná voda. Dále podél cesty vzduchu jsou membránové filtry, které oddělují velké částice vlhkosti. Vzduch je pak směrován výkonnými ventilátory do strojovny. Odpadní voda se shromažďuje ve speciální nádrži a čistí se.

Facebook v dešti

Jednoho dne se uvnitř chlazené místnosti datového centra Facebooku v Prineville vytvořil oblak vlhkosti, který doslova pokryl serverové místnosti spolu s jejich (omluvte slovní hříčku) „cloud computingem“.

V roce 2001 se toto datové centrum setkalo s problémem řídicího systému, který způsobil, že teplota vzduchu používaného k chlazení serverů dosáhla více než 26 stupňů Celsia a vlhkost přesáhla 95 %. V důsledku toho se začala hromadit kondenzace a vytvořil se dešťový mrak, který zaplnil celý prostor výpočetní technikou. Nebylo možné uvěřit tomu, co se děje. Začali jsme volat kolegům do centra eskalace problémů, ale dlouho nemohli přijít na to, o jakém dešťovém mraku se bavíme? Bylo jednodušší je přesvědčit, že na Marsu kvetly jabloně, než je přesvědčit o pohádce o dešti.

Aby Facebook ušetřil elektřinu, použil k chlazení svého datového centra venkovní vzduch místo tradičního systému. Ale poté, co selhal řídicí systém, začal ohřátý vzduch s nízkou vlhkostí recirkulovat přes chladicí systém založený na vodním výparníku.

To vedlo k tomu, že se vzduch velmi zvlhčil a vytvořil se mrak, což způsobilo mnoho problémů. Některé servery byly zcela mimo provoz: ti specialisté, kteří byli v datovém centru, mohli sledovat, jak servery jiskří a trápí se. Nebylo možné si představit nic horšího. Incident se však neopakoval: specialisté Facebooku pečlivě izolovali kontakty, kde byly servery připojeny k napájení, a chránili je před vlhkostí.

A co v Rusku?

Adiabatické chladicí systémy zatím nejsou v Rusku příliš populární, ale odborníci se domnívají, že v příštích letech o ně budou mít konstruktéři datových center stále větší zájem. Důvodem je federální zákon FZ-261, který stanoví přísné limity pro spotřebu energie a požaduje zvýšení energetické účinnosti o 40 % do roku 2020. Jediným možným scénářem, který takové požadavky uspokojí, je přechod na volné chlazení v kombinaci s adiabatickým chlazením. A první příklady takových implementací již existují. Tento princip chlazení bude využit zejména v novém datovém centru DataPro ve výstavbě v Moskvě.

Návrh této lokality zahrnuje použití cenově výhodného řešení pro zajištění nezbytných klimatických podmínek – modulárního systému EcoBreeze vyráběného společností Schneider Electric. Společnost DataPro plánuje realizovat největší instalaci tohoto systému v Evropě ve vlastním mega-datovém centru v Moskvě na ulici Aviamotornaja - zařízení s instalovaným výkonem 20 MW. Systém EcoBreeze je postaven na principu mokré chladicí věže (forma technologie adiabatického chlazení) v kombinaci s volným chlazením, o kterém pojednává tento článek. V Moskvě, kde jsou vysoké tarify za elektřinu, použití tohoto systému umožní výrazné úspory provozních nákladů v datovém centru.

„Technická řešení využívající adiabatické chlazení nelze nazvat inovativními, protože se úspěšně používají v mnoha datových centrech v zahraničí,“ vysvětluje Alexey Soldatov. - Ale použití tohoto principu v ruských datových centrech je vzácný jev. Instalace EcoBreeze na našem místě v Moskvě je jednou z prvních implementací.

Ale v jiném zařízení, v datovém centru společnosti DataPro v Tveru, se k chlazení serveroven a elektrického zařízení používá tradiční princip využívající freonové trasy, což je způsobeno nízkými investičními náklady a nízkými tarify za elektřinu.

Na provozovně v Tveru se používá jiná verze adiabatického principu - izotermické zvlhčování pro udržení požadované úrovně vlhkosti v serverovnách, o tom si povíme v našem dalším článku.

Princip fungování
Michail Balkarov. Výňatek z knihy „Chlazení serverů a datových center. Základy“, 2011.

Princip fungování adiabatického chladicího systému spočívá v atomizaci vody ve formě drobných kapiček, které jsou vstřikovány do horkého vzduchu. (Voda musí být zbavena všech nečistot.) Voda odpařující se na vzduchu ji může ochladit na teplotu blízkou teplotě vlhkého teploměru.

Přísně teoreticky je mez chlazení v tomto procesu znatelně nižší a rovná se teplotě rosného bodu. K realizaci této možnosti postačí část počátečního vzduchu ochladit na teplotu mokrého teploměru odpařením vody a poté jej použít k ochlazení zbytku bez jeho zvlhčování. Dále se také zvlhčuje studený vzduch a získává nižší teplotu. Proces lze znovu opakovat s částí vzduchu, přičemž teplota dosáhne teploty blízké rosnému bodu. Jedinou zjevnou technickou obtíží dosažení minimální možné teploty je několikanásobné zvýšení požadovaných objemů přiváděného vzduchu a plochy výměníku.

Takové systémy jsou vyrobeny buď na principu mokrých chladicích věží - to znamená, že používají velký povrch desek pokrytých tenkým filmem vody - nebo rozstřikují vodu pod tlakem několika stovek atmosfér mikronovými tryskami ve velmi malých kapkách. přímo do vzduchových kanálů.

Dále se buď vymění teplota s tím, co je třeba ochladit, nebo se vlhký vzduch přímo použije k chlazení zařízení. Spotřeba vody je cca 2 kg na 1 kW/h odebraného tepla. Vzhledem k tomu, že se většina vody odpaří, odpovídajícím způsobem se zvyšují požadavky na její chemické složení, což vyžaduje použití iontoměničových filtrů nebo filtrů s reverzní osmózou.

Při použití vstřikovačů jsou kladeny přísné požadavky na mechanické znečištění, je nutná instalace mikrofiltrů za vysokotlakým čerpadlem. Tyto komplikace jsou způsobeny tím, že od určité velikosti kapek probíhá proces odpařování velmi rychle a díky tomu se velikost zavlažovací komory výrazně zmenšuje.

Použití trysek většího průměru, středního a nízkého tlaku, je jednodušší z hlediska provozu trysek a procesu úpravy vody. Ale zároveň se část vody neúčastní procesu a je odváděna (kapky se nestihnou úplně odpařit), navíc se velikost zvlhčovacích komor stává srovnatelnou se zbytkem systému.

Jedním z efektivních způsobů zvýšení energetické účinnosti v datovém centru je využití adiabatického chlazení vzduchem, které je založeno na jedinečných vlastnostech vody.

Jak je známo, pro hodnocení efektivity využití energie v datových centrech se používá ukazatel PUE (Power Usage Effectiveness) – poměr celkové spotřeby energie ke spotřebě energie IT zařízení datového centra. Existuje také inverzní ukazatel - DCE (Data Center Efficiency). Hodnoty PUE od 1,5 do 2,0 jsou považovány za typické; to druhé znamená, že IT zařízení spotřebují pouze 50 % spotřebované energie (DCE = 0,5). V případě tradičních mechanických chladicích systémů využívajících specializované klimatizace CRAC (Computer Room Air Conditioner) obvykle tvoří přibližně 35-40 % celkové spotřeby energie.

Existuje ale přístup, který umožňuje mnohem efektivnější využití energie v datovém centru – adiabatické chlazení vzduchem.

Princip metody

Adiabatické chlazení je dáno unikátními vlastnostmi vody, která má jednu z nejvyšších hodnot latentního tepla vypařování mezi kapalinami (584,8 kcal/kg). Jeho principem je rozprašování vody ve formě drobných kapiček – z energetického hlediska je to mnohem účinnější než mechanické chlazení (stejný princip najdeme i v přírodních jevech). Za adiabatických podmínek, kdy celkový energetický obsah média (vyjádřený jako entalpie) zůstává nezměněn, při odpařování 1 litru vody za hodinu, 680 W (584,8/0,86, kde 0,86 je přepočítací faktor kcal/W) citelné teplo obsažené ve vzduchu a charakterizované svou teplotou se mění na latentní teplo obsažené ve vzniklé vodní páře. Při použití rozprašovacích zvlhčovačů vzduchu je externí spotřeba energie relativně malá, jejich typická hodnota je pouze 4 W na 1 litr stříkané vody, což je dáno relativně nízkým povrchovým napětím vody. Účinnost adiabatického chladicího procesu jako celku je tedy charakterizována poměrem 680/4 = 170.

Přímé a nepřímé chlazení

Existují dva způsoby adiabatického chlazení: přímé DEC (Direct Evaporative Cooling) a nepřímé IEC (Indirect Evaporative Cooling); schéma jejich konstruktivní realizace je na Obr. 1. Přímé chlazení se provádí rozstřikováním vody na přítokové straně. Přiváděný vzduch chlazený odpařováním vodních kapiček suspendovaných ve vzduchu je přiváděn přímo do vnitřního objemu obsluhovaného objektu. Při nepřímém chlazení je voda rozstřikována na stranu výfuku. Ochlazený vzduch vstupuje do deskového výměníku tepla, kde dochází k výměně citelného tepla s přibližně 65% účinností bez předávání latentního tepla koncentrovaného ve vodní páře, která vzniká odpařováním rozprášené vody v digestoři.

Podmínky použití

Obě metody mají určitá omezení při použití v závislosti na tepelných a vlhkostních charakteristikách atmosférického vzduchu. Přímé adiabatické chlazení DEC při relativně nízkých teplotách a nízké vlhkosti vzduchu výrazně rozšiřuje možnosti oblíbeného způsobu volného chlazení neboli volného chlazení (FC), prováděného bez rozstřikování vody do přívodu i výfuku. Volné chlazení je možné za předpokladu, že teplota okolního vzduchu nepřekročí teplotu uvnitř obsluhovaného objektu. V případě DEC dochází vlivem adiabatického odpařování atomizované vody k dalšímu snížení teploty vstupního vzduchu vzhledem k teplotě okolního vzduchu. Přirozené chlazení je tedy zajištěno bez použití mechanického chlazení při teplotách atmosférického vzduchu mírně vyšších než je teplota uvnitř obsluhovaného objektu. S nasycením vzduchu vodní párou však souvisí omezení. Doprovodné zvýšení entalpie by nemělo překročit hodnoty, které odpovídají požadovaným teplotám a relativní vlhkosti uvnitř obsluhovaného objektu.

Naproti tomu adiabatické IEC chlazení je možné pouze tehdy, když je teplota a entalpie vzduchu uvnitř obsluhovaného objektu nižší než teplota a entalpie okolního vzduchu.

Je třeba si také uvědomit, že volné chlazení, kromě výše uvedeného omezení teploty, je možné pouze za podmínky, že absolutní vlhkost (obsah vlhkosti) atmosférického vzduchu nepřekročí hodnotu odpovídající požadované teplotě a relativní vlhkosti vzduchu. uvnitř obsluhovaného zařízení.

Podíl mechanického chlazení (Mechanical Cooling, MC) tedy zůstává pouze takovou kombinací tepelně-vlhkostních charakteristik atmosférického vzduchu, kdy zároveň jeho teplota i absolutní vlhkost překračuje hodnoty odpovídající požadovaným hodnotám. teploty a relativní vlhkosti uvnitř obsluhovaného objektu.

Optimální hodnoty teploty a relativní vlhkosti v datových centrech jsou stanoveny doporučeními ASHRAE TC 9.9 (vydání 2008) a jsou 230 °C, respektive 60 %. Na Obr. Obrázek 2 ukazuje i-d diagram odrážející výše uvedená omezení s přihlédnutím k těmto hodnotám, který jasně ukazuje oblasti preferenčního využití různých způsobů chlazení datových center.

Srovnávací analýza spotřeby energie

Provedli jsme srovnávací hodnocení spotřeby energie při použití různých metod chlazení datových center (výsledky těchto výpočtů jsou shrnuty v tabulce). Předpokládalo se, že klimatizace CRAC používané v mechanickém chladicím systému mají hodnotu COP (Coefficient of Performance, charakterizuje poměr chladicí kapacity ke spotřebě energie) 2,8, jako většina modelů zařízení na trhu. Spotřeba energie jednotek reverzní osmózy (RO) používaných v systémech úpravy vody se předpokládá na 2,4 W/(l/h), což odpovídá typickým hodnotám.

Příklady datových center, kde se úspěšně používá adiabatické chlazení, zahrnují HP Wynyard Park (Middlesbrough, Spojené království; v provozu od dubna 2009, dosáhl hodnoty PUE 1,2) a datové centrum Fujitsu (Norimberk, Německo; aktivní od února 2010, hodnota PUE dosáhla 1,25). V obou případech bylo snížení nákladů na energii pro potřeby chladicích systémů datových center asi 95 % (tj. skutečné náklady jsou asi 5 % nákladů na mechanické chlazení), což v prvním příkladu přineslo roční úsporu 4,16 milionu USD. tato čísla mluví sama za sebe.

Počasí v datovém centru

Horké chlazení

Datové centrum "Mercury" společnosti eBay

Vítr foukal od moře

Pokročilejší verze tohoto procesu se používá v systémech adiabatického chlazení vzduchem.

Ekonomika problematiky

Adiabatické chlazení není vždy nutné – pouze v nejteplejších měsících. V chladném období dochází k ochlazování pomocí vnějšího vzduchu. Není to tak dávno, co se adiabatické chladicí systémy používaly hlavně v oblastech se suchým a horkým klimatem. Nedávný vývoj výrobců zařízení pro regulaci klimatu však ukázal velký potenciál pro použití adiabatických chladicích systémů v evropských regionech s mírným klimatem.

Vodu je nutné čistit, zdůrazňuje Michail Balkarov, protože po odpaření všechny minerály končí ve vzduchu ve formě jemného prachu. „A pokud je to pro chladicí věže poměrně levný proces spojený s hrubým čištěním – čištění má především zabránit vodnímu kameni – pak trysky v adiabatickém systému vyžadují mikrofiltry a osmotickou filtraci,“ vysvětluje odborník. Zvyšují se tedy nejen náklady na systém, ale i provozní náklady.“

koeficient WUE

WUE = roční spotřeba vody / kapacita IT zařízení

Jednotkou měření pro WUE je l/kWh.

datová centraFacebook

Adiabatický chladicí systém v datovém centruFacebook

Facebook v dešti

A co v Rusku?

Princip fungování

Michail Balkarov. Úryvek z knihy"Chlazení serveroven a datových center. Základy.", 2011

Popis:

Je zřejmé, že i jen v jedné zóně, kde se lidé pohybují, by klimatizační systémy měly být navrženy s ohledem na skutečnost, že v takové zóně jsou vyhrazeny samostatné prostory pro různé druhy pohybových aktivit a úprava vzduchu by pro ně měla být organizována zvláštním způsobem.

Klimatická pohoda ve fitness centrech

Adiabatické chlazení s rekuperací tepla

Fitness centra jsou samostatnými provozovnami nebo jsou součástí různých multifunkčních komplexů (bazény, hotely apod.). V posledních letech jsou pro fitness centra stále častěji vyčleňovány poměrně velké plochy (až 5000 m2). Fitness centra zahrnují nejen tělocvičny, ale také bazény, relaxační zóny s hydromasážními zařízeními, solária, sauny, turecké lázně, ale i restaurace a bary.

Obvykle se takové rozdělení provádí již ve fázi vypracování obecného plánu zařízení, protože některé druhy fyzického cvičení prostě nejsou kompatibilní: například aerobik, kde je mnoho lidí v relativně malé místnosti, a cvičení na sportovním náčiní, která probíhají v prostornějších sálech, protože kromě prostoru pro cvičící je potřeba prostor pro umístění samotných posilovacích strojů. Dalším specifickým druhem cvičení je cvičení na rotopedu, kde je hlavním problémem odvod vlhkosti s přihlédnutím k velkému objemu latentního tepla od sportovců.

Návrhová data

Každá zóna fitness centra se vyznačuje jinou vytížeností a druhy fyzické zátěže, což ovlivňuje vypočtené parametry mikroklimatu. Na Obr. Obrázek 1 ukazuje dynamiku kolísání teploty vzduchu v závislosti na druhu fyzické aktivity a oblečení sportovců s indexem tepelné izolace 0,1 clo (velmi lehký), 0,5 (lehký) a 0,9 (těžký) (zkr. clo - jednotka tepelné zateplení oděvů).

Tepelná zátěž, kterou člověk vytváří, je dána i prováděnými fyzickými cvičeními. V tabulce jsou uvedeny parametry průměrného metabolického indexu (Met) (výdej lidského tepla) při různých typech zátěže. Hodnota 1 Met odpovídá 58 W/m2. Kromě druhu fyzického cvičení je tvorba tepla dána také intenzitou cvičení. U lidí netrénovaných a nezvyklých na velkou zátěž se tvorba tepla obvykle blíží maximu - tělo uvolňuje největší množství tepla většinou v latentní formě (ve formě pocení), což je tepelná kompenzace a využití nárůstu teplota způsobená svalovým napětím. Cviky vyžadující extrémní napětí zpravidla nejsou dlouhé a měly by se v průběhu sezení podle toho střídat. Vezmeme-li například místnost na rotopedu, kde se průměrná délka lekcí pohybuje od 20 do 40 minut, pak období maximální zátěže, kdy se uvolňuje největší množství tepla, netrvá déle než 5–10 minut.

Účinnost fyzikálního odvodu tepla, zejména latentního tepla, je do značné míry určena úrovní relativní vlhkosti v místnosti. V důsledku toho se při stejné fyzické zátěži člověk, který je v místnosti s nižší relativní vlhkostí vzduchu, potí méně než někdo, kdo cvičí v místnosti s vyšší vlhkostí, protože v prvním případě je vzduch méně nasycený a více náchylné k pohlcování vodní páry, vylučované lidskou kůží.

Za těchto okolností je zvláště důležitá regulace úrovně vlhkosti v tělocvičně.

stůl 1

Typ fyzického cvičení	Met (1 Met = 58 W/m2)
Tréninkové přístroje	3–4
Moderní a lidové tance	4–5
Fyzický trénink	4–6
Tenis	5–7
Aerobik	6–8
Běh 15 km/h	9
Běh 12 km/h	8
Běh 9 km/h	7
Bojová umění, box	7–9
Rotoped	8–10

Dalším důležitým faktorem, který je třeba vzít v úvahu, je rychlost vzduchu, protože určuje rychlost výměny tepla mezi lidským tělem a vzduchem v místnosti s ohledem na typ fyzické aktivity. V tomto ohledu je vhodné použít hodnotící kritérium navržené P. Ole Fangerem, profesorem na Technické univerzitě v Dánsku, který zejména poznamenává: „Stav pohodlí přímo závisí na průměrné teplotě pokožky a tepelná energie vydávaná tělem ve formě sekrece tekutin, ke které dochází především mechanismem pocení.

Celkový vývin tepla u osoby cvičící ve vhodném sportovním oblečení je 390 W, z toho 135 W je citelné teplo a 255 W je latentní teplo (obr. 2). Vzhledem k tomu, že výparné teplo je 2 501 J/g, odpovídá hodnota 255 W výdeji vodní páry v objemu 367 g/h na osobu.

Konstrukční parametry

Na základě výše uvedeného a s přihlédnutím k účelu jednotlivých hal alokovaných pro různé sporty je možné stanovit minimální návrhové parametry pro objemové proudění vzduchu pro jednotlivé místnosti. Při výpočtu výměny vzduchu byste měli vzít v úvahu množství vodní páry vytvořené pocením, počet cvičících osob a konkrétní druh cvičení. Výpočet objemového průtoku pouze na základě údajů o požadované výměně vzduchu (obvykle od 60 do 120 m 2 / h na osobu) zde nestačí, protože jsou nutné korekce pro odvod vlhkosti a potřebu tepla. Po stanovení celkového objemu vlhkosti uvolněné v místnosti (q mv, vyjádřeno v g/h) je objemový průtok vzduchu potřebný k odstranění vlhkosti ze vzduchu určen rozdílem mezi absolutní vlhkostí vnitřního a přiváděného vzduchu a se vypočítá podle vzorce:

q ma = q mu / x a – x m, kg/h,

Va = q ma/pa, m3/h.

Množství vzduchu potřebné k neutralizaci fyzické tepelné zátěže (q s) je určeno rozdílem mezi teplotou vnitřního a přiváděného vzduchu a vypočítává se podle vzorce:

V a = q s (fyzické tepelné zatížení) / 0,34 ∆t, m 3 /h.

Je třeba poznamenat (mimochodem, tato okolnost je velmi často přehlížena), že lidské tělo při dlouhodobé fyzické zátěži spotřebovává kyslík ze vzduchu ve znatelném množství. Čím intenzivnější sport, pro který je místnost určena, tím důležitější je tedy zajištění požadované výměny vzduchu bez ohledu na to, nakolik skutečné tepelné a vlhkostní parametry místnosti splňují regulační požadavky nebo vypočítané údaje. Pro zajištění potřebného komfortu musí být prostory fitness center v provozním režimu nepřetržitě zajišťovány stálým prouděním venkovního vzduchu.

Zvláštní vybavení

Pro klimatizační fitness centra jsou zvláště zajímavé speciálně navržené systémy úpravy vzduchu. Toto zařízení má řadu charakteristických designových prvků:

Poskytuje chladicí výkon a odvod vlhkosti v objemech požadovaných pro konkrétní typ fyzického cvičení;

Parametry mikroklimatu je možné přesně upravovat v závislosti na prováděných fyzických cvičeních, kdy hodnoty objemového proudění vzduchu a tepelných a vlhkostních parametrů přiváděného vzduchu jsou nastaveny v závislosti na odváděném citelném a latentním teplu.

Toto zařízení se vyznačuje sníženou spotřebou energie díky dvěma moderním technologiím:

Rekuperace tepla z odpadního vzduchu pomocí dvou křížových výměníků tepla, které jsou instalovány v řadě a pracují v protiproudu;

Adiabatický chladicí systém kombinovaný s chladicím systémem založeným na chladicím cyklu.

Průtok vzduchu u tohoto zařízení se pohybuje od 1 200 do 27 000 m 2 /h, celková chladicí zátěž (adiabatický systém plus chladicí jednotka) se pohybuje od 6,6 do 159 kW.

Hovoříme o zcela nezávislých systémech dodávaných kompletní s elektrickou výzbrojí a automatickým řídicím systémem. Přívodní a odtahové ventilátory mají vysoce výkonné volně rotující oběžné kolo se zakřivenými lopatkami, namontované přímo na hřídeli elektromotoru, jehož rychlost otáčení je řízena samostatným měničem. Provoz systému jako celku je regulován speciálními vibračními senzory. Kapsové filtry (třída EU4) jsou instalovány na sání (vnější vzduch a odpadní vzduch), lze je snadno demontovat, intervaly údržby jsou dodržovány podle údajů snímače diferenčního tlaku umístěného na hlavním elektrickém panelu.

Systém rekuperace tepla odpadního vzduchu je založen na dvou deskových výměnících tepla s křížovým prouděním namontovaným v řadě.

Regenerační jednotka umožňuje extrémně nízkou ztrátu zátěže při zvýšení koeficientu prostupu tepla a účinnosti rekuperace energie až na 75 %. Sběrná vana na kondenzát s nuceným odvodem je vyrobena z polypropylenu. K adiabatickému chlazení vzduchem dochází rozstřikováním vody na povrch vodních výměníků a dochází k poklesu teploty asi o 10 °C. Instalace je vybavena tryskami, systémem nastavení hladiny vody, ventilem pro přívod a odvod vody, recirkulačním čerpadlem, filtrem, systémem výměny vody a automatickým mycím cyklem.

Provozní režimy

Na Obr. Obrázky 3–7 ukazují provozní režimy tohoto zařízení v různých ročních obdobích. Na Obr. Obrázek 3 ukazuje režim s kompletní rekuperací tepla zajišťující letní chlazení nebo zimní ohřev vnitřního vzduchu. V přechodném období lze instalaci spustit v režimu s částečnou rekuperací tepla obtokem (obtokem) určitého objemu vzduchu z výměníku (obr. 4) nebo v režimu plného přirozeného chlazení v přechodném nebo nočním období úplným obtokem. (bez rekuperace tepla), kdy největší objem zvýší průtok vzduchu až o 10 % (obr. 5).

V létě se používá adiabatický chladicí systém (obr. 6), který může být při vysokých venkovních teplotách integrován s chladicím a odvlhčovacím systémem prostřednictvím chladicího cyklu (obr. 7).

Přeloženo se zkratkami z časopisu RCI.

Překlad z italštiny S. N. Buleková.