Wir sind wahrscheinlich mit Klimaanlagen wie Heimklimaanlagen und HVAC-Systemen vertraut, die die Innentemperatur regulieren und die Luft zur Komfortsteigerung entfeuchten. Diese Geräte müssen den gesamten Raum kühlen.
 
Für Produktionsanlagen, Prozesse und Werkstätten in Halbleiter-, LCD- und Solarpanelfabriken ist diese Art der Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle jedoch nicht sehr präzise. Darüber hinaus kühlen herkömmliche Klimaanlagen zu große Räume, was Energie verschwenden kann.
 
Um dieses Problem zu lösen, ist ein Übergang von zentraler Verwaltung zu verteilter, hochpräziser Temperatur- und Feuchtigkeitssteuerung erforderlich. Folglich wurden Präzisions-Klimaanlagen, auch als Spot-Kühler bekannt, entwickelt und hergestellt.
 
Die Flexibilität, die durch diese lokale Temperaturregelung geboten wird, vermeidet Energieverschwendung, die durch übermäßige Kontrolle der Gesamtumgebung entsteht.
 
Also, wie funktionieren Präzisions-Klimaanlagen?

1. Wärmeaufnahme aus dem Raum

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Die Wärme entsteht an den Geräten. Racks, Netzteile und Steuerungen geben Wärme in den Raum ab. Warme Luft steigt auf und sammelt sich in der Nähe der Decke oder um die Racks herum. Eine Präzisions-Klimaanlage erfasst diese Rückluft schnell. Sie zieht den heißen Luftstrom in die Einheit, sodass die Wärme nicht verweilt. Schnelles Erfassen verhindert lokale Hotspots und hält die Sensoren genau.

2. Kühlung und Entfeuchtung

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Die Luft strömt in den Luftbehandlungsbereich und über die Verdampfer-Spule. Diese Spule enthält Kältemittel bei niedrigem Druck. Vor der Spule senkt ein Messgerät den Kältemitteldruck. Dieser Druckabfall lässt einen Teil der Flüssigkeit in Dampf übergehen. Wenn Flüssigkeit zu Dampf wird, nimmt sie viel Wärme auf. Dort erfolgt der größte Teil der Kühlung.
 
Wenn die Luft über die kalte Spule strömt, kondensiert Wasserdampf an der Spulenoberfläche. Es bilden sich Tropfen, die ablaufen. Dies entfernt Feuchtigkeit aus der Luft. Die Spulentemperatur ist wichtig. Liegt die Spule unter dem Taupunkt des Raumes, wird mehr Feuchtigkeit entfernt. Steuerungen überwachen Spulentemperatur, Zulufttemperatur und relative Luftfeuchtigkeit.
 
Fällt die Luftfeuchtigkeit zu stark ab, kann das System etwas nachheizen. Nachheizoptionen umfassen Elektroheizungen, Heißgasnachheizung oder das Mischen von wärmerer Rückluft. Nachheizen schützt vor statischen und spröden Elektronikproblemen.

3. Kältemittelfluss und Wärmeabfuhr

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Das Kältemittel verlässt den Verdampfer als Niederdruckdampf. Der Kompressor erhöht dann Druck und Temperatur. Durch die Kompression kann der Dampf Wärme außerhalb des Raumes abgeben. Der heiße, hochdruckdampf gelangt in den Kondensator. Der Kondensator gibt diese Wärme an Luft oder Wasser ab. Übliche Ausführungen sind luftgekühlte Kondensatoren, wassergekühlte Rohrbündelkondensatoren oder ein Glykolkreislauf für die Fernwärmeabgabe.
 
Im Kondensator kondensiert der Dampf wieder zu Flüssigkeit. Oft wird die Flüssigkeit leicht unterkühlt, um die Effizienz zu verbessern. Dann durchläuft die Flüssigkeit erneut das Messgerät und der Zyklus wiederholt sich. Präzisionsgeräte können mehrere Kompressoren oder zwei unabhängige Kältemittelkreisläufe verwenden. Das bietet Redundanz und eine gleichmäßigere Kapazitätsregelung.

4. Präzise Luftverteilung

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Kühle, trockene Luft verlässt die Einheit und wird zurück in den Raum geleitet, wo sie benötigt wird. Die Liefermethoden variieren. Bei einigen Anwendungen wird die Luftbodenführung verwendet, sodass die Luft durch perforierte Platten in der Nähe der Racks aufsteigt. Andere verwenden In-Row-Kühlung, die zwischen den Gerätereihen sitzt und die Luft direkt in die Vorderseite der Racks bläst.
 
Deckenkanäle sind eine weitere Option. Das gemeinsame Ziel ist gleichmäßige Temperaturen am Einlass jedes Geräts. Vermeidung von Umluft und Kurzschluss der Luft ist entscheidend. Kleine Änderungen der Gitter- oder Plattenplatzierung können einen großen Unterschied machen.

5. Überwachung, Steuerung und Feinabstimmung

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Sensoren liefern dem Controller Solltemperatur, Rücklauftemperatur, Feuchtigkeit, Kältemitteldruck und manchmal Überhitzung am Verdampferausgang. Der Controller passt Kompressorgeschwindigkeit, Lüftergeschwindigkeit, Pumpenfluss und das Expansionsventil an. Moderne Systeme verwenden drehzahlvariable Kompressoren und EC-Lüfter, um die Kühlung an die Last anzupassen. Das reduziert Kurzzyklen und spart Energie.
 
Zur Feuchtigkeitsregelung kann der Controller Modi mischen: entfeuchten und dann nachheizen oder stufenweise Kühlung mit Heißgas-Bypass. Alarme warnen Betreiber bei abweichenden Bedingungen. Viele Einheiten sind mit einem Gebäudeleitsystem verbunden, um Trendaufzeichnungen und Fernwarnungen zu ermöglichen. Diese Sichtbarkeit verwandelt kleine Anomalien in behebbare Ereignisse, bevor die Geräte auslösen.

Schlussfolgerung

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Suchen Sie nach zuverlässiger Präzisionsklimatisierung für Ihre Geräte und Prozesse? LNEYA bietet Standardgeräte, die die Temperatur auf ±1°C und die Luftfeuchtigkeit auf ±1% RH kontrollieren können. Wenn Sie strengere Temperatur- und Feuchtigkeitsanforderungen haben, können wir auch kundenspezifische Lösungen anbieten.
 
Kontaktieren Sie uns noch heute, um Ihre Temperaturkontrollanforderungen zu besprechen.

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