Основная идея естественного охлаждения (FREE-COOLING) заключается в использовании низкой температуры наружного воздуха. В моноблочных шкафных прецизионных кондиционерах устанавливается дополнительная секция позволяющая подавать этот воздух в охлаждаемое помещение, исключая при этом работу компрессора. В прецизионных кондиционерах с водоохлаждаемыми конденсаторами перед теплообменником испарителя устанавливается дополнительный теплообменник, через который при соответствующей температуре наружного воздуха циркулирует охлажденный в выносной сухой градирне водный раствор. При этом компрессор также не работает.
В чиллерах компании RC функция естественного охлаждения реализуется установкой дополнительного водяного теплообменника перед теплообменником конденсатора. При этом циркуляция охлаждаемого водяного раствора при низкой наружной температуре осуществляется уже не через теплообменник испарителя, а именно через этот дополнительный теплообменник.
Функция FREE-COOLING особенно актуальна для российских климатических условий и позволяет значительно экономить затраты энергии на охлаждение, а также увеличивать срок службы компрессорного оборудования.
Хочется сразу отметить, что низкотемпературный комплект (НТК) служит для обеспечения круглогодичной (до минус 40 градусов Цельсия) безаварийной работы чиллера или кондиционера с выносным воздухоохлаждаемым конденсатором. Основная цель его установки обеспечить нормальную работу системы смазки и поддержание требуемого давления в линии нагнетания (давления конденсации).
В простейшем случае он аналогичен НТК, монтируемому на сплитах, и состоит из подогревателя картера, термостата подогревателя картера и регулятора скорости вращения вентилятора конденсатора или выносного конденсаторного блока. Однако такой вариант эффективен лишь для температур не ниже -15 °С. При более низких температурах для поддержания требуемого давления на линии нагнетания в контур добавляют жидкостной ресивер и устанавливают систему клапанов позволяющих поддерживать давление на требуемом уровне. Такой НТК обеспечивает нормальную работу оборудования до -40 °С.
Водоохлаждающие машины фирмы RC GROUP позволяют охлаждать водный раствор до -5 °С.
Основной проблемой возникающей при увеличении длины фреоновых трубопроводов является обеспечение возврата масла в картер компрессора и преодоление повышенного гидравлического сопротивления магистралей. По сравнению с обычными сплитами, прецизионные кондиционеры комплектуются более мощными спиральными компрессорами типа SCROLL, позволяющими преодолевать гидравлическое сопротивление магистралей длиной до 35 метров. При возникновении перепада по высоте кондиционер будет уверенно работать, когда внутренний блок (компрессор) будет расположен ниже наружного (конденсаторного) блока. При этом через каждые 3-5 метров необходимо устанавливать маслоподъемные петли, и перепад высот может достигать 25 метров. Когда же компрессор находится выше конденсаторного блока и движение жидкого фреона идет с преодолением сил гравитации, перепад высот не должен превышать 4-5 метров.
Потребность в баке-аккумуляторе определяется исходя из условия стабильности температуры воды в системе охлаждения в течение определенного периода времени. Обычно длительность этого периода определяется временем задержки компрессора чиллера от повторного пуска после его остановки. Обычно этот период составляет 6-10 минут и за это время температура воды в системе может значительно отклониться от заданного значения. Чтобы этого не происходило, в систему устанавливают бак-аккумулятор, который за счет аккумуляции холода не позволяет температуре значительно отклонится от требуемого значения. Емкость бака-аккумулятора зависит от нескольких параметров: емкости самой системы, холодопроизводительности самого чиллера и количества ступеней регулирования холодопроизводительности.
Хотя кондиционерная техника и является достаточно надежной и при грамотной эксплуатации и своевременном техническом обслуживании редко выходит из строя, но вероятность такого случая все же есть. Поэтому на особо важных объектах обязательно предусматривается 100% резервирование по оборудованию. Но такой вариант является довольно дорогим и доступен не всякому потребителю. Более дешевый способ обезопасить себя от возможности оказаться без работоспособной системы кондиционирования на длительный период это приобрести комплект ЗИП наиболее часто выходящих из строя деталей. К числу таких деталей относятся терморегулирующие вентили, ремни ременного привода, воздушные фильтры, бачки пароувлажнителей, компрессоры, сальники насосов. Наличие на складе указанных запчастей поможет провести их быструю замену и восстановить работоспособность системы.
Как известно, кипение фреона в испарителе происходит при температуре около 4 °С и процесс теплообмена с проходящим через него воздухом идет при температуре ниже точки росы. Таким образом, при охлаждении часть полной холодопроизводительности (полученной в результате кипения фреона) уходит на конденсацию влаги из циркулирующего воздуха и не идет на снятие теплопритоков. Оставшаяся же часть холода используется непосредственно на снятие тепловыделений и называется "явной холодопроизводительностью". Для прецизионных кондиционеров за счет увеличенного расхода воздуха через испаритель доля явной холодопроизводительности составляет 85-100% и зависит от температурно-влажностных характеристик циркулирующего воздуха.
Проблема снижения пусковых токов особенно актуальна для чиллеров большой мощности поскольку они могут достигать довольно больших величин в связи с большой мощностью компрессоров. На чиллерах фирмы RC GROUP данная проблема решается двумя путями:
Для больших чиллеров вышеуказанные системы являются штатными опциями.
Перечисленные модели кондиционеров выпускались "RC GROUP" до 1996 года и сейчас уже сняты с производства. В настоящее время аналогом этих моделей является серия кондиционеров под общим названием "PEGASUS".