Come funziona un climatizzatore di precisione

Probabilmente siamo familiari con i condizionatori d'aria, come quelli domestici e i sistemi HVAC, che regolano la temperatura interna e deumidificano per il comfort. Questi dispositivi devono raffreddare l'intero spazio.

Tuttavia, per apparecchiature di produzione, processi e laboratori in fabbriche di semiconduttori, LCD e pannelli solari, questo tipo di controllo di temperatura e umidità non è molto preciso. Inoltre, i condizionatori convenzionali raffreddano spazi troppo grandi, potenzialmente sprecando energia.

Per risolvere questo problema, è necessario passare da una gestione centralizzata a una gestione distribuita ad alta precisione di temperatura e umidità. Di conseguenza, sono stati progettati e realizzati condizionatori di precisione, noti anche come spot cooler.

La flessibilità offerta da questo controllo della temperatura localizzato evita lo spreco di energia associato al controllo eccessivo dell'ambiente complessivo.

Quindi, come funzionano i condizionatori di precisione?

<trp-post-container data-trp-post-id='15763'>How Does a Precision Air Conditioner Work</trp-post-container> - equipment cooling（images 1）

1. Assorbimento del calore dalla stanza

Il calore inizia dall'attrezzatura. Rack, alimentatori e controller rilasciano calore nella stanza. L'aria calda sale e si accumula vicino al soffitto o intorno ai rack. Un climatizzatore di precisione cattura rapidamente quell'aria di ritorno. Aspira il flusso caldo nell'unità in modo che il calore non ristagni. La cattura rapida previene i punti caldi locali e mantiene affidabili i sensori.

2. Raffreddamento e deumidificazione

L'aria entra nella sezione di trattamento dell'aria e scorre sulla bobina del evaporatore. Quella bobina contiene refrigerante a bassa pressione. Prima della bobina, un dispositivo di misurazione riduce la pressione del refrigerante. Questa caduta permette a una parte del liquido di trasformarsi in vapore. Quando il liquido diventa vapore, assorbe molto calore. È lì che avviene la maggior parte del raffreddamento.

Quando l'aria attraversa la bobina fredda, il vapore acqueo condensa sulla superficie della bobina. Si formano gocce che defluiscono. Questo rimuove l'umidità dall'aria. La temperatura della bobina è importante. Se la bobina si trova al di sotto del punto di rugiada della stanza, viene rimossa più umidità. I controllori monitorano la temperatura della bobina, la temperatura di mandata e l'umidità relativa.

Se l'umidità scende troppo, il sistema può riscaldare un po'. Le opzioni di riscaldamento includono riscaldatori elettrici, riscaldamento a gas caldo o miscelazione con aria di ritorno più calda. Il riscaldamento protegge da problemi elettronici statici e fragili.

3. Flusso del refrigerante e dispersione del calore

Il refrigerante esce dall'evaporatore come vapore a bassa pressione. Il compressore ne aumenta quindi la pressione e la temperatura. La compressione rende il vapore in grado di cedere calore all'esterno della stanza. Il vapore caldo ad alta pressione si sposta verso il condensatore. Il condensatore cede quel calore all'aria o all'acqua. Le configurazioni comuni sono condensatore raffreddato ad aria, raffreddato ad acqua a fascio tubiero, o un circuito glicolico per il raffreddamento remoto.

Nel condensatore il vapore si condensa nuovamente in liquido. Spesso il liquido è leggermente sottoraffreddato per migliorare l'efficienza. Quindi il liquido passa di nuovo attraverso il dispositivo di misurazione e il ciclo si ripete. Le unità di precisione possono utilizzare più compressori o due circuiti refrigerante indipendenti. Questo fornisce ridondanza e un controllo più fluido della capacità.

4. Distribuzione dell'aria precisa

L'aria fresca e secca lascia l'unità e viene inviata di nuovo nella stanza dove è necessaria. I metodi di distribuzione variano. Alcuni lavori utilizzano la distribuzione sotto il pavimento e lasciano che l'aria salga attraverso piastrelle perforate vicino ai rack. Altri usano il raffreddamento in fila tra le file di apparecchiature, soffiando aria direttamente nella parte anteriore dei rack.

I condotti a soffitto sono un'altra opzione. L'obiettivo comune è avere temperature uniformi all'ingresso di ciascun dispositivo. Evitare la ricircolazione e i cortocircuiti dell'aria è fondamentale. Piccole modifiche nella posizione delle griglie o delle piastrelle possono fare una grande differenza.

5. Monitoraggio, controlli e messa a punto

I sensori forniscono al controller la temperatura di mandata, temperatura di ritorno, umidità, pressioni del refrigerante e talvolta il surriscaldamento all'uscita dell'evaporatore. Il controller regola la velocità del compressore, la velocità della ventola, il flusso della pompa e la valvola di espansione. I sistemi moderni utilizzano compressori a velocità variabile e ventole EC per adattare il raffreddamento al carico. Ciò riduce il corto ciclo e risparmia energia.

Per il controllo dell'umidità, il controller può combinare modalità: deumidificare e poi riscaldare, oppure usare raffreddamento a stadi e bypass a gas caldo. Gli allarmi avvertono gli operatori di condizioni instabili. Molte unità si collegano a un sistema di gestione dell'edificio per registrare trend e inviare avvisi remoti. Questa visibilità trasforma piccole anomalie in eventi correggibili prima che l'attrezzatura si blocchi.

Conclusione

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