Como funciona um ar condicionado de precisão

Provavelmente estamos familiarizados com aparelhos de ar condicionado, como os domésticos e sistemas HVAC, que regulam a temperatura interna e desumidificam para conforto. Esses dispositivos precisam resfriar todo o espaço.

No entanto, para equipamentos de produção, processos e oficinas em fábricas de semicondutores, LCD e painéis solares, esse tipo de controle de temperatura e umidade não é muito preciso. Além disso, os condicionadores convencionais resfriam espaços grandes demais, potencialmente desperdiçando energia.

Para resolver esse problema, é necessária a transição do gerenciamento centralizado para o gerenciamento distribuído de temperatura e umidade de alta precisão. Consequentemente, foram projetados e fabricados ar-condicionados de precisão, também conhecidos como spot coolers.

A flexibilidade oferecida por esse controle de temperatura localizado evita o desperdício de energia associado ao controle excessivo do ambiente geral.

Então, como funcionam os ar-condicionados de precisão?

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

1. Captação de calor do ambiente

O calor começa nos equipamentos. Racks, fontes de alimentação e controladores liberam calor para a sala. O ar quente sobe e se acumula próximo ao teto ou em torno dos racks. Um ar-condicionado de precisão captura rapidamente esse ar de retorno. Ele puxa o fluxo quente para a unidade para que o calor não permaneça. A captura rápida previne pontos quentes locais e mantém os sensores precisos.

2. 冷却と除湿

O ar entra na seção de tratamento de ar e passa sobre a bobina do evaporador. Essa bobina contém refrigerante em baixa pressão. Antes da bobina, um dispositivo de medição reduz a pressão do refrigerante. Essa queda permite que parte do líquido se transforme em vapor. Quando o líquido se torna vapor, absorve muito calor. É aí que ocorre a maior parte do resfriamento.

Quando o ar atravessa a bobina fria, o vapor de água condensa na superfície da bobina. Gotas se formam e escoam. Isso remove a umidade do ar. A temperatura da bobina é importante. Se a bobina estiver abaixo do ponto de orvalho da sala, mais umidade será removida. Os controladores monitoram a temperatura da bobina, a temperatura de suprimento e a umidade relativa.

Se a umidade cair demais, o sistema pode reaquecê-la um pouco. As opções de reaquecimento incluem aquecedores elétricos, reaquecimento por gás quente ou mistura com ar de retorno mais quente. O reaquecimento protege contra problemas eletrônicos estáticos e frágeis.

3. Fluxo de refrigerante e rejeição de calor

O refrigerante sai do evaporador como vapor de baixa pressão. Em seguida, o compressor aumenta sua pressão e temperatura. A compressão faz com que o vapor possa liberar calor fora da sala. O vapor quente e de alta pressão se move para o condensador. O condensador rejeita esse calor para o ar ou para a água. Configurações comuns incluem condensador resfriado a ar, resfriado a água casco e tubo, ou um loop de glicol para rejeição de calor remota.

No condensador, o vapor condensa de volta para líquido. Frequentemente, o líquido é ligeiramente subresfriado para melhorar a eficiência. Em seguida, o líquido passa novamente pelo dispositivo de medição e o ciclo se repete. Unidades de precisão podem usar múltiplos compressores ou dois circuitos de refrigerante independentes. Isso proporciona redundância e um controle de capacidade mais suave.

4. Distribuição de ar precisa

O ar frio e seco sai da unidade e é enviado de volta para a sala onde é necessário. Os métodos de entrega variam. Alguns trabalhos usam fornecimento pelo piso e deixam o ar subir através de ladrilhos perfurados próximos aos racks. Outros usam resfriamento in-row, situado entre as fileiras de equipamentos, soprando ar diretamente para a frente dos racks.

Condutas aéreas suspensas são outra opção. O objetivo comum é manter temperaturas uniformes na entrada de cada dispositivo. Evitar recirculação e curto-circuito do ar é fundamental. Pequenas mudanças na colocação das grelhas ou ladrilhos podem fazer grande diferença.

5. Monitoramento, controles e ajuste fino

Os sensores fornecem ao controlador temperatura de fornecimento, temperatura de retorno, umidade, pressões do refrigerante e, às vezes, superaquecimento na saída do evaporador. O controlador ajusta a velocidade do compressor, a velocidade do ventilador, o fluxo da bomba e a válvula de expansão. Sistemas modernos usam compressores de velocidade variável e ventiladores EC para ajustar a refrigeração à carga. Isso reduz o curto ciclo e economiza energia.

Para controle de umidade, o controlador pode combinar modos: desumidificação seguida de reaquecimento ou resfriamento em etapas com desvio de gás quente. Alarmes alertam os operadores sobre condições instáveis. Muitas unidades se conectam a um sistema de gerenciamento predial para registro de tendências e alertas remotos. Essa visibilidade transforma pequenas anomalias em eventos corrigíveis antes que o equipamento desligue.

Conclusão

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