RES-jäähdytysjärjestelmän valinta. Jäähdytystavan valinta Kustannusten laskeminen tuotteen valmistusvaiheessa
Diplomityön selitys: 18 kuvaa, 20 taulukkoa, 24 lähdettä, 3 arkkia piirustuksia A1-muodossa.
Tutkimuskohde: tietokonejärjestelmien jäähdytyksen säätely.
Tutkimusaihe: tietokonejärjestelmien jäähdytysjärjestelmät.
Ensimmäisessä osiossa käsitellään jäähdytyksen yleisiä periaatteita sekä tietokonejärjestelmien erityyppisten ja -tyyppisten jäähdytysten toimintaa.
Toisessa osiossa kiinnitetään erityistä huomiota erityyppisiin jäähdytysjärjestelmiin niiden parantamisen näkökulmasta, optimaalinen jäähdytysjärjestelmän valinta tehdään eri kriteerien mukaan.
Kolmannessa osiossa tehtiin kehittämiskohteen kannattavuusselvitys, erilaisten jäähdytysjärjestelmien tekninen ja taloudellinen analyysi.
Neljännessä osassa suoritettiin laskelmia lämmityksestä, ilmanvaihdosta, luonnollisesta ja keinovalaistuksesta ja saatuja arvoja verrattiin standardiarvoihin.
PUHALTIN, VESIJÄÄHDYTYS, ILMAJÄÄHDYTYS, TIETOKONEJÄRJESTELMÄ, TYPEJÄÄHDYTYS, PASSIIVINEN JÄÄHDYTYS, PELTIER-ELEMENTTI
Johdanto
1.3 Kiintolevyn jäähdytys
2.1.1 Tuulettimen suunnittelu
2.2 Passiivinen jäähdytys
2.4 Jäähdytystalous
4. Työsuojelu
4.1.2 Valaistus
4.1.3 Mikroilmaston parametrit
4.1.4 Melu ja tärinä
4.3 Työajat
4.4 Valaistuksen laskenta
4.5 Ilmanvaihdon laskenta
4.6 Melutason laskenta
Lista linkeistä
Luettelo symboleista, symboleista, yksiköistä, lyhenteistä ja termeistä
ADC – analogia-digitaalimuunnin
CMOS – täydentävä logiikka, joka perustuu metallioksidi-puolijohdetransistoreihin
OLS – pienimmän neliösumman menetelmä
MPS – mikroprosessorijärjestelmä
CPU - keskusyksikkö
PWM – pulssinleveysmodulaatio
Johdanto
Opinnäytetyön aiheena on "Tietokonejärjestelmien jäähdytyksen säätäminen", joka tulee olemaan tutkimuksen kohteena.
Työn tarkoituksena on perehtyä tietokonejärjestelmien jäähdytyksen ohjaukseen ja käyttöalueeseen.
Tutkimuksen tavoitteena on tunnistaa ja valita tehokkaimmat keinot tietokonejärjestelmien jäähdyttämiseen.
Työ on jaettu vaiheisiin:
1. Jäähdytysperiaatteiden tutkiminen (tyypit ja tyypit).
2. Uusien progressiivisten jäähdytysjärjestelmien tutkimus.
3. Erilaisten jäähdytystyyppien teknisten ja taloudellisten tunnuslukujen vertailu.
Tämän aiheen merkitys on erittäin korkea, koska... Koko tietokonejärjestelmän kokonaissuorituskyky – sen tuottavuus ja kestävyys – riippuu järjestelmän jäähdytysominaisuuksien suorituskyvystä.
Nykyaikaisten tietokoneiden korkealla suorituskyvyllä on hintansa: ne kuluttavat valtavasti sähköä, joka haihtuu lämpönä. Tietokoneen pääosat - keskusprosessori, näytönohjain - vaativat omat jäähdytysjärjestelmänsä; Takana ovat ajat, jolloin nämä sirut tyytyivät pieneen jäähdytyselementtiin. Uusi järjestelmäyksikkö on varustettu useilla tuulettimilla: vähintään yksi virtalähteessä, yksi jäähdyttää prosessoria, vakava näytönohjain on varustettu omalla tuulettimella. Tietokoneen koteloon on asennettu useita tuulettimia, jopa emolevyjä, joissa piirisarjan sirujen aktiivinen jäähdytys. Jotkut nykyaikaiset kiintolevyt saavuttavat myös huomattavan lämpötilan.
Useimmat tietokoneet on varustettu jäähdytyksellä kustannusten minimoimisen periaatteella: asennettuna yksi tai kaksi meluisaa kotelon tuuletinta, prosessori on varustettu vakiojäähdytysjärjestelmällä. Jäähdytys on riittävä, halpa, mutta erittäin meluisa.
On toinenkin ulospääsy - monimutkaiset tekniset ratkaisut: nestemäinen (yleensä vesi) jäähdytys, freonijäähdytys, erityinen alumiininen tietokonekotelo, joka haihduttaa lämpöä koko pinnaltaan (toimii pääasiassa jäähdyttimen tavoin). Joihinkin tehtäviin on tarpeen käyttää tällaisia ratkaisuja: esimerkiksi äänitysstudioon, jossa tietokoneen on oltava täysin äänetön. Tavalliseen koti- ja toimistokäyttöön tällaiset erikoisjärjestelmät ovat liian kalliita: niiden hinnat alkavat sadoista dollareista ja yli. Tällaiset vaihtoehdot ovat erittäin eksoottisia nykyään.
1. Tietokonejärjestelmien jäähdytys
1.1 Jäähdytysperiaatteet (tyypit ja tyypit)
Kylmä ilma on raskasta ja laskee siksi alas, kun taas kuuma ilma on päinvastoin kevyttä ja siksi pyrkii nousemaan. Tällä yksinkertaisella lauseella on keskeinen rooli oikean jäähdytyksen järjestämisessä. Tästä syystä ilmaan on varustettava sisäänkäynti ainakin järjestelmäyksikön alemmassa etuosassa ja ulostulo sen yläosassa. Lisäksi tuuletinta ei tarvitse asettaa puhaltamaan. Jos järjestelmä ei ole kovin kuuma, pelkkä reikä ilman sisääntulokohdassa riittää.
Lasketaan kotelon jäähdytysjärjestelmän tarvittava teho. Laskennassa käytämme seuraavaa kaavaa:
Q = 1,76*P/(Ti - To), (1,1)
jossa P on tietokonejärjestelmän kokonaislämpöteho;
Ti on ilman lämpötila järjestelmäkotelon sisällä;
To on ympäristöstä järjestelmäyksikköön imetyn raikkaan ilman lämpötila;
Q on kotelon jäähdytysjärjestelmän suorituskyky (virtausnopeus).
Kokonaislämpöteho (P) saadaan laskemalla yhteen kaikkien komponenttien lämpötehot. Näitä ovat prosessori, emolevy, RAM, laajennuskortit, kiintolevyt, ROM/RW-asemat, virtalähde. Yleensä mitä järjestelmäyksikön sisään on asennettu.
Järjestelmän lämpötilaa (Ti) varten meidän on otettava järjestelmäyksikön sisällä haluamasi lämpötila. Esimerkiksi -35 o C.
Valitse To-kohdassa korkein lämpötila, joka yleensä esiintyy vuoden kuumimpana aikana ilmastovyöhykkeellämme. Otetaan 25 o C.
Kun kaikki tarvittavat tiedot on saatu, korvaamme ne kaavaan. Esimerkiksi jos P = 300 W, laskelmat näyttävät tältä:
Q = 1,76 * 300 / (35-25) = 52,8 CFM
Eli kaikkien kotelon puhaltimien kokonaiskierrosten, mukaan lukien virtalähteen tuuletin, tulee olla keskimäärin vähintään 53 CFM. Jos potkurit pyörivät hitaammin, tämä voi johtaa järjestelmän minkä tahansa osan loppuunpalamiseen ja sen vikaantumiseen.
Myös jäähdytysteoriassa on sellainen asia kuin järjestelmän impedanssi. Se ilmaisee kotelon sisällä liikkuvan ilmavirran vastuksen. Tämän vastuksen voi tarjota kaikella, mikä ei ole tätä virtausta: laajennuslevyt, kaapelit ja johdot, kotelon kiinnikkeet jne. Siksi on suositeltavaa sitoa kaikki johdot yhteen puristimilla ja sijoittaa se johonkin ilmankulmaan, jotta siitä ei tule estettä ilmavirralle.
Nyt kun olemme päättäneet kotelon jäähdytysjärjestelmän kokonaistehosta, mietitään kuinka monta tuuletinta tarkalleen tarvitsemme ja mihin ne sijoitetaan. Muistamme, että yksi, viisaasti asennettu tuuletin tuo enemmän hyötyä kuin kaksi, mutta lukutaidottomasti asennettuna. Jos P:tä laskettaessa saimme korkeintaan 115 W, niin ellei ole ehdottoman välttämätöntä, ei ole mitään järkeä asentaa lisäkotelotuulettimia, yksi tuuletin virtalähteessä riittää. Jos järjestelmä tuottaa yli 115 W lämpöä, koteloon on lisättävä puhaltimia, jotta sen käyttöikä säilyy useiden vuosien ajan. Sinun on asennettava vähintään yksi ”poistotuuletin” järjestelmäyksikön takaseinään virtalähteen tuulettimen lisäksi.
Fanit, kuten tiedät, pitävät melua. Jos melu on erityisen ärsyttävää, voit turvautua tähän ongelmanratkaisumenetelmään: asenna yhden nopean ja meluisan sijaan kaksi hitaampaa ja hitaampaa. Jaa kuorma niin sanotusti. Esimerkiksi yhden 80 mm:n 3000 rpm:n sijaan. ruuvaa kaksi samanlaista (tai jopa 120 mm) 1500 kierrosta kumpikin. Halkaisijaltaan pienempi on parempi korvata kahdella halkaisijaltaan suuremmalla, koska iso siipipyörä siirtää enemmän kuutiometriä ilmaa minuutissa kuin pienet siivet. Joissakin tapauksissa voit jopa rajoittaa itsesi yksinkertaisesti korvaamalla yhden pienemmän tuulettimen yhdellä suuremmalla.
Jäähdytys voi olla passiivista tai aktiivista.
Passiivinen on yksinkertaisesti jäähdytyselementti, joka lepää muotin pinnalla ja on kiinnitetty "pistorasiaan" tai "aukkoon". Sitä ei ole käytetty pitkään aikaan useimpien suoritinten jäähdyttämiseen; se asennetaan joskus grafiikkasuorittimeen ja sitä käytetään aktiivisesti RAM-moduulien, videomuistin ja piirisarjojen jäähdyttämiseen. Tämä jäähdytys perustuu luonnolliseen ilmankiertoon. Lämpöpatterin tulee mieluiten olla kuparia (poimia lämpöä paremmin kuin alumiinia) ja neulan muotoista (ilman neulojen teräviä päitä). Pääasia on kokonaispinta-ala. Mitä suurempi se on, sitä tehokkaampi lämmönpoisto. Patterin pohjan on oltava sileä, muuten kosketus siruun (ja siten lämmönsiirto) häiriintyy. Kaikilla pattereilla on sellainen ominaisuus kuin lämmönkestävyys. Se näyttää kuinka paljon prosessorin lämpötila muuttuu, kun sen virrankulutus kasvaa 1 watilla. Mitä pienempi tämä vastus, sitä parempi. Jäähdyttimet kiinnitetään sirulle joko erikoiskiinnikkeellä (prosessorin liitäntään) tai liimataan sulateliimalla (muistisiruihin, piirisarjaan). Ensimmäisessä tapauksessa sinun on ensin levitettävä ohut kerros lämpötahnaa prosessorin pinnalle (lämpörajapinnan luomiseksi). Yleisimmät lämpöpastat ovat KPT-8 ja AlSil.
Aktiivinen jäähdytys. Voi olla ilmaa, vettä, kryogeenistä ja typpeä.
Kuva 1.1 - Ilmajäähdytys
ilmaa. Sitä kutsutaan myös aerogeeniseksi. Tämä on passiivinen jäähdytys + jäähdytin, eli jäähdytin, jonka päälle on asennettu tuuletin. Jäähdytin on, kuten tiedät, tuuletin, joka on asennettu sirulle, esimerkiksi prosessoriin tai näytönohjaimeen. Ehdottomasti kaikilla faneilla on monia ominaisuuksia, joiden perusteella heidän ammattisoveltuvuuttaan voidaan arvioida:
Tuulettimen mitat. Ilmaistaan korkeus x leveys x korkeus. Esimerkiksi 80x80x20. Kaikki arvot ilmaistaan millimetreinä (mm). Puhallinkotelon koon (jäähdyttimen koko, kirjoitettuna pituus x leveys) ja sen todellisen neliön koon välillä, johon siipipyörän ympärysmitta on merkitty (tuulettimen koko, pituus x leveys), on ero. Jäähdyttimen koko on kaikin puolin pari millimetriä tuulettimen kokoa suurempi. Tyypillisesti jäähdyttimen mitat eivät ole 80x80x20, vaan yksinkertaisesti 80x80 (kahdeksankymmentä kertaa kahdeksankymmentä). Jäähdyttimet ovat koot 40x40, 50x50, 60x60, 70x70, 80x80 ja 120x120. Yleisimmät ovat 40x40, 80x80 ja 120x120.
Laakerin tyyppi. Tuulettimen siipipyörä pyörii joko holkkilaakerin tai vierintälaakerin (kuulalaakerin) avulla. Molemmilla on hyvät ja huonot puolensa.
Liukuva laakeri. Sen rakenne on seuraava: roottori työnnetään rasvalla voideltuun holkkiin. Tällaisella laakeroidulla tuulettimella on yksinkertaisesti kasvatettu haittoja, joita ovat: alhainen käyttöikä verrattuna vierintälaakeriin, joka myös lyhenee, kun tällaisella laakeroidulla tuulettimella on lähellä yli 50 o C lämpötiloja; siipipyörän epätasapaino - kun roottori hankaa holkkia vasten, jälkimmäinen ei kulu tasaisesti (eli ei kaikkia ympyröitä pitkin), vaan vain kahdelta puolelta, minkä seurauksena poikkileikkauksesta tulee ajan myötä soikea kuin ympyrä. Tämän vuoksi esiintyy roottorin iskua ja sen seurauksena melua. Lisäksi ajan myötä voiteluainetta alkaa vuotaa holkin ja roottorin välisestä raosta, mikä ei selvästikään auta pysäyttämään valumista. Liukulaakeroiduilla jäähdyttimillä on vain kaksi etua: ne ovat erittäin edullisia pallomaihin verrattuna ja toimivat hiljaisemmin, kunnes holkki kuluu tai voiteluaine loppuu. Jälkimmäinen voidaan ratkaista purkamalla moottori ja vaihtamalla voiteluaine.
Kitkalaakeri. Laite on hieman erilainen: voiteluaineen sijasta holkin ja roottorin väliin sijoitetaan palloja, joita pitkin roottori pyörii. Holkki on suljettu molemmilta puolilta erityisillä renkailla, mikä estää palloja valumasta ulos. Tällaisten jäähdyttimien haitat ovat päinvastaiset kuin holkkijäähdyttimien edut - pallo on kalliimpi ja meluisempi kuin holkki. Edut ovat jäähdyttimen siirtämien korkeiden lämpötilojen kestävyys ja suurempi kestävyys.
On myös yhdistetty ratkaisu:
Tuuletin, joka pyörittää sekä holkki- että kuulalaakereita. Tässä tapauksessa toinen lisää kestävyyttä ja vähentää melutasoa. Myös liukulaakeroituja puhaltimia on, mutta niiden roottoriin on leikattu kierre, joka pyöriessään estää voiteluaineen valumisen pohjalle, jolloin se kiertää jatkuvasti holkin sisällä.
Kierrosten määrä minuutissa. Tuulettimen siipipyörän pyörimisnopeus. Tämä parametri mitataan RPM:nä (Rotations Per Minute) ja mitä suurempi tämä arvo, sitä parempi. Yleensä se vaihtelee 1500:sta... vaikea sanoa kuinka paljon, koska valmistajat nostavat rpm-arvoa jatkuvasti. Mitä nopeammin tuuletin pyörii, sitä kovempaa se tekee. Täällä sinun on valittava: joko nopeus, kylmä ja melu tai hiljaisuus ja korkea lämpötila. Minkä tahansa puhaltimen toimintaa voidaan hidastaa vähentämällä moottoriin syötettyä jännitettä. Tämä voidaan tehdä kytkemällä 7 tai jopa 5 V kanavaan 12 V sijasta tai juottamalla 10-70 ohmin vastus puhaltimen virtajohdon katkaisuun. Mutta jos jännite on liian alhainen (alle 6 V), tuulettimessa ei välttämättä ole tarpeeksi tehoa, eikä se ala pyörimään eikä jäähdytä kunnolla.
Ilmamäärä, joka ajetaan minuutissa. Kutsutaan myös tehokkuudelle. Mitattu CFM:nä (Cubic Feet per Minute). Mitä korkeampi CFM, sitä kovempaa ääntä tuuletin pitää.
Melutaso. Mitattu dB. Riippuu kahden edellisen parametrin arvosta. Melu voi olla mekaanista tai aerodynaamista. RPM- ja CFM-arvot vaikuttavat mekaaniseen meluon. Aerodynamiikka riippuu juoksupyörän taivutuskulmasta. Mitä korkeampi se on, sitä voimakkaammin ilma lyö teriä vasten ja sitä kovempaa jyrinä on.
Virtaliitäntämenetelmä. PC Plug (suoraan virtalähteeseen) tai Molex (emolevyyn).
Seuraava jäähdytystyyppi on vesijäähdytys. Koostuu vesilohkosta, jäähdyttimestä, vesi- tai kylmäainesäiliöstä, pumpusta ja liitäntäletkuista. Prosessoriin on asennettu vesilohko, jossa on kaksi liitintä (liitintä) tulo- ja poistoletkuja varten. Jäähdytetty vesi (jäähdytysneste) pumpataan jäähdyttimeen pumpun tuloletkun kautta, kulkee sen läpi ja poistoletkun kautta prosessorin lämmöllä lämmitettynä siirtyy toiseen jäähdyttimeen (johon tuuletin on asennettu) vapauttaa prosessorista otettu lämpö.
Kuva 1.2 - Vesijäähdytys
Tämän jälkeen vesi virtaa takaisin pumppuun ja pumppausjakso toistuu. Vesi CO:lla on vain kaksi parametria: säiliön tilavuus ja pumpun teho. Ensimmäinen mitataan litroina (litraa), ja teho mitataan l/tunti. Mitä suurempi teho, sitä korkeampi melu pumppu tuottaa. Vesijäähdytyksellä on etu ilmajäähdytykseen verrattuna, koska käytetyllä jäähdytysnesteellä on paljon suurempi lämpökapasiteetti kuin ilmalla ja se poistaa siten tehokkaammin lämpöä lämmityselementeistä. Mutta kaikesta huolimatta vesijäähdytys ei ole kovin yleistä johtuen sen korkeista kustannuksista suhteessa ilmajäähdytykseen ja oikosulkuvaaran vuoksi paineen alenemisen ja vuotamisen yhteydessä.
Kryogeeninen jäähdytys. CO, joka jäähdyttää sirun erityisellä kaasulla - freonilla. Se koostuu kompressorista, lauhduttimesta, suodattimesta, kapillaarista, höyrystimestä ja imuputkesta. Se toimii seuraavasti: kaasumainen freoni tulee kompressoriin ja pumpataan sinne. Kaasu tulee sitten paineen alaisena lauhduttimeen, jossa se muuttuu nesteeksi ja vapauttaa energiaa lämpömuodossa. Kondensaattori ohjaa tämän energian ympäristöön. Seuraavaksi freoni, joka on jo neste, virtaa suodattimeen, jossa se puhdistetaan satunnaisista roskista, jotka voivat päästä kapillaariin ja tukkia sen, sammuttaa jäähdytysjärjestelmän. Kapillaarin kautta nestemäinen freoni tulee höyrystimeen, jossa se alkaa höyrystimestä siirtyvän lämmön vaikutuksesta kiehua, absorboi aktiivisesti prosessorista vastaanotettua lämpöenergiaa ja menee imuputken kautta takaisin kompressoriin ja sykli toistuu.
Kuva 1.3 - Kryogeeninen jäähdytys
Se ei ole yleinen korkeiden kustannustensa ja freonin lisäystarpeen vuoksi, koska se haihtuu ajan myötä ja on lisättävä jäähdytysjärjestelmään. Se on tehokas myös ylikellotuksen aikana, koska se pystyy luomaan pakkasen lämpötiloja.
Typpijäähdytys. Koko jäähdytysjärjestelmä koostuu keskikokoisesta säiliöstä, joka on täytetty nestemäisellä typellä. Mitään ei tarvitse tuoda minnekään tai viedä pois. Kun prosessori lämmittää, nestemäinen typpi haihtuu ja saavuttaessaan säiliön "katon" muuttuu nestemäiseksi ja putoaa jälleen pohjaan ja haihtuu uudelleen. Typpijäähdytys, kuten freonijäähdytys, voi tuottaa pakkasen lämpötiloja (noin -196 o C). Haittana on, että nestemäisellä typellä, kuten freonilla, on kyky kiehua pois, ja sinun on lisättävä sitä huomattavia määriä. Lisäksi typpijäähdytys on erittäin kallista.
Kuva 1.4 - Typpijäähdytys
Peltier-elementin toimintaperiaate perustuu p- ja n-tyypin puolijohteiden toimintaan.
Toinen jäähdytyslaite, joka koostuu kahdesta puolijohdekiekosta. Kun sähkövirta johdetaan niiden läpi, yksi levy alkaa jäätyä, ja toinen päinvastoin säteilee lämpöä. Lisäksi kahden levyn lämpötilojen välinen lämpötilaero on aina sama. Peltier-elementtiä käytetään seuraavasti: "jäädytys"-puoli on kiinnitetty prosessoriin.
Kuva 1.5 - Peltier-elementti
Sen käytön vaara johtuu siitä, että jos elementti asennetaan väärin, voi muodostua kondenssivettä, joka johtaa laitevikaan. Joten Peltier-elementtiä käytettäessä sinun tulee olla erittäin varovainen.
1.2 Jäähdytysprosessorit ja näytönohjaimet
CPU ja GPU ovat tehokkaimpia lämmönlähteitä nykyaikaisessa tietokoneessa. Näille komponenteille on kehitetty monia erilaisia jäähdytysjärjestelmiä, joiden suunnitteluratkaisujen monimuotoisuus on hämmästyttävää.
Pääsääntöisesti merkittävä rajoittava tekijä valittaessa jäähdytintä prosessorille ja näytönohjaimelle on hinta: erittäin tehokkaat ja hiljaiset jäähdytysjärjestelmät ovat erittäin kalliita. Jäähdytysperiaatteita käsittelevässä osiossa (kohta 1.1) sanotusta seuraa, että on parempi käyttää jäähdytysjärjestelmiä, joissa on mahdollisimman suuret, mieluiten kuparipatterit. Kuparin korkeiden kustannusten vuoksi käytetään usein yhdistettyä järjestelmää: kupariydin puristettu alumiinipatteriin; Kupari auttaa jakamaan lämpöä tehokkaammin. On parempi käyttää hitaita jäähdytysjärjestelmän tuulettimia: ne ovat hiljaisempia. Hyväksytyn suorituskyvyn ylläpitämiseksi käytetään suuria tuulettimia (jopa x120 mm). Tältä näyttää esimerkiksi Zalman CNPS7700-AlCu -prosessorijäähdytin.
Usein suuren jäähdyttimen rakentamiseen käytetään lämpöputkia - hermeettisesti suljettuja ja erityisesti järjestettyjä metalliputkia (yleensä kuparia). Ne siirtävät lämpöä erittäin tehokkaasti päästä toiseen: näin suuren patterin uloimmat rivat toimivat tehokkaasti jäähdytyksessä. Näin toimii esimerkiksi suosittu Scythe Ninja -jäähdytin.
Nykyaikaisten korkean suorituskyvyn GPU:iden jäähdyttämiseen käytetään samoja menetelmiä: suuria pattereita, jäähdytysjärjestelmien kupariytimiä tai kokonaan kuparisia pattereita, lämpöputkia lämmön siirtämiseksi lisäpatteriin.
Suositukset valintaan ovat samat: käytä hitaita ja suuria puhaltimia sekä suurimpia mahdollisia pattereita. Tältä näyttävät esimerkiksi suositut näytönohjainten Zalman VF700 ja Zalman VF900 jäähdytysjärjestelmät.
Tyypillisesti näytönohjainten jäähdytysjärjestelmien fanit sekoittivat vain ilmaa järjestelmäyksikön sisällä, mikä ei ole kovin tehokasta koko tietokoneen jäähdytyksen kannalta.
Vasta aivan äskettäin näytönohjainten jäähdyttämiseen alettiin käyttää jäähdytysjärjestelmiä, jotka poistavat kuumaa ilmaa kotelon ulkopuolelta: ensimmäiset olivat Arctic Cooling Silencer ja samankaltainen HIS-brändin IceQ.
Samanlaisia jäähdytysjärjestelmiä on asennettu tehokkaimpiin nykyaikaisiin näytönohjaimiin (nVidia GeForce 8800, ATI x1800XT ja vanhemmat). Tämä suunnittelu on usein perusteltua tietokoneen kotelon sisällä olevien ilmavirtojen oikean organisoinnin kannalta kuin perinteiset mallit.
1.3 Kiintolevyn jäähdytys
Kuten kaikki muutkin tietokoneen osat, kiintolevy kuumenee käytön aikana. Ja vaikka tämän komponentin jäähdytyskysymys ei ole erityisen akuutti, voimakkaan ylikuumenemisen yhteydessä taajuusmuuttajan käyttöikä lyhenee merkittävästi. Lisäksi monet käyttäjät kohtaavat kiintolevyn melun ja tärinän ongelman. Ja vaikka markkinoilla on valtava valikoima sopivia jäähdyttimiä prosessorin ja näytönohjaimen jäähdytyksen järjestämiseksi minimimelutasolla, ei ole luetteloa tämän luokan jäähdytysjärjestelmistä kiintolevyille.
Tyypillinen HDD-jäähdytin on levy, jossa on tuuletin (tai kaksi), joka on ruuvattu aseman pohjaan. Nämä jäähdyttimet ovat halvimpia ja tehokkaimpia. Tietenkin järjestelmäyksikön lisätuulettimien melu kasvaa.
Yllä olevan ongelman torjumiseksi sekä kiintolevyjen lisäjäähdytykseen Scythe tuottaa kahta CO-mallia - Himuro ja Quite Drive. Voidaan perustellusti sanoa, että nämä laitteet erottuvat vastaavista järjestelmistä. Niiden rakenne on samanlainen - jäähdyttimen kotelo, jonka sisään käyttö on asennettu. Kotelo vaimentaa tärinää ja melua, ja näiden ominaisuuksien yhdistelmällä nämä mallit ovat ehkä markkinoiden menestyneimmät. Ja jos Quite Drive on jo onnistunut voittamaan kuluttajien tunnustuksen, niin Himuro on suhteellisen uusi malli.
Jos mittaat lämmitystä kovan työn aikana, nykyaikaisen kiintolevyn lämpötila voi nousta 50-60 celsiusasteeseen. Sähköosan osalta tämä ei tietenkään ole kovin pelottavaa, vaikka sen käyttöikä myös lyhenee - nykyaikaisilla mikropiireillä on selkeä lämpötilajärjestelmä. Ja suunnittelun aikana valmistajan on mietittävä lämmönpoistoa elementeistä (erityisesti moottorin kuljettajasta). Mutta hermeettisessä lohkossa sijaitsevat levyt ovat erittäin herkkiä kohonneille lämpötiloille. Tämä ilmaistaan käyttötuntien lukumäärän suorana riippuvuutena käyttötilan vikojen välillä. Jos nämä tilat eivät vastaa nimellisiä, käyttöikä voi lyhentyä useita kertoja. Vaaranamme paitsi laitteen myös siihen tallennetut tiedot. Lisäksi kohonneet lämpötilat johtavat "huonojen" sektoreiden ilmestymiseen levyille, ja tietojen palautus voi tällaisissa tapauksissa tulla mahdottomaksi.
Tärkeintä on kiintolevyn optimaalinen käyttölämpötila. Katsomalla taulukkoa 1.1 kaikki tulee heti selväksi.
Taulukko 1.1 – Kiintolevyn suorituskyky lämpötilasta riippuen
| Lämpötila, °C |
Epäonnistumisprosentti |
Vikojen välisen ajan lyhennyslämpötilakerroin |
Säädetty MTBF |
1.4 Järjestelmäyksikön jäähdytys
Nykyaikaiset standardit muun muassa tietokonekoteloiden suunnittelussa säätelevät myös jäähdytysjärjestelmän rakennustapaa. Alkaen Intel Pentium II:een perustuvista järjestelmistä, joiden tuotanto aloitettiin vuonna 1997, ollaan ottamassa käyttöön tekniikkaa tietokoneen jäähdyttämiseksi kotelon etuseinästä takaosaan suuntautuvalla läpivirtausilmavirralla (lisäjäähdytysilmaa imetään sisään vasen seinä) (Kuva 1.11).
Tietokoneen virtalähteeseen on asennettu vähintään yksi tuuletin (monissa nykyaikaisissa malleissa on kaksi tuuletinta, jotka voivat vähentää merkittävästi kunkin pyörimisnopeutta ja siten melua käytön aikana). Lisätuulettimet voidaan asentaa minne tahansa tietokoneen kotelon sisäpuolelle ilmavirran lisäämiseksi. Sääntöä on ehdottomasti noudatettava: etu- ja vasemmalla sivuseinällä ilma pumpataan runkoon, takaseinässä kuuma ilma heitetään ulos. Sinun on myös varmistettava, että kuuman ilman virtaus tietokoneen takaseinästä ei mene suoraan tietokoneen vasemmassa seinässä olevaan ilmanottoaukkoon (tämä tapahtuu järjestelmäyksikön tietyissä asennoissa suhteessa laitteen seiniin huone ja kalusteet). Asennettavat tuulettimet riippuu ensisijaisesti sopivien kiinnittimien saatavuudesta kotelon seiniin. Puhaltimen melu määräytyy pääasiassa sen pyörimisnopeuden perusteella, joten on suositeltavaa käyttää hitaita (hiljaisia) puhallinmalleja. Samalla asennusmitoilla ja pyörimisnopeuksilla kotelon takaseinässä olevat tuulettimet ovat subjektiivisesti äänekkäämpiä kuin etuosat: ensinnäkin ne sijaitsevat kauempana käyttäjästä, ja toiseksi kotelon takaosassa on lähes läpinäkyvät säleiköt, kun taas edessä on erilaisia koriste-elementtejä. Usein melua syntyy etupaneelin elementtien ympärille taipuvasta ilmavirrasta: jos siirretty ilmavirran tilavuus ylittää tietyn rajan, tietokonekotelon etupaneeliin muodostuu pyörteisiä turbulentteja virtauksia, jotka luovat ominaista melua ( se muistuttaa pölynimurin suhinaa, mutta paljon hiljaisempaa).
2. Tietokonejärjestelmien jäähdytyksen säätö
2.1 Tietokonejärjestelmien ilmajäähdytys
Tuulettimia käytetään ilman siirtämiseen jäähdytysjärjestelmissä.
2.1.1 Tuulettimen suunnittelu
Puhallin koostuu kotelosta (yleensä rungon muodossa), sähkömoottorista ja siipipyörästä, joka on kiinnitetty laakereilla samalle akselille kuin moottori (kuva 2.1).
Kuva 2.1 – Tuuletin (purettu)
Tuulettimen luotettavuus riippuu asennettujen laakereiden tyypistä. Valmistajat ilmoittavat tämän tyypillisen MTBF:n (vuodet perustuvat 24/7-käyttöön) (taulukko 2.1).
Ottaen huomioon tietokonelaitteiden vanhenemisen (koti- ja toimistokäyttöön tämä on 2-3 vuotta), kuulalaakeroituja tuulettimia voidaan pitää "ikuisina": niiden käyttöikä ei ole pienempi kuin tietokoneen tyypillinen käyttöikä. Vakavampiin sovelluksiin, joissa tietokoneen on toimittava kellon ympäri monta vuotta, kannattaa valita luotettavammat tuulettimet.
Taulukko 2.1 – Puhaltimen toiminnan riippuvuus laakerin merkistä
Monet ovat kohdanneet vanhoja puhaltimia, joissa liukulaakerit ovat kuluneet loppuun: siipipyörän akseli hurisee ja tärisee käytön aikana, jolloin syntyy ominainen muriseva ääni. Periaatteessa tällainen laakeri voidaan korjata voitelemalla se kiinteällä voiteluaineella, mutta kuinka moni suostuisi korjaamaan vain muutaman dollarin maksavan tuulettimen?
2.1.2 Tuulettimen ominaisuudet
Tuulettimet vaihtelevat kooltaan ja paksuudeltaan: yleensä tietokoneissa on vakiokoot 40x40x10 mm näytönohjainten ja kiintolevytaskujen jäähdyttämiseen sekä 80x80x25, 92x92x25, 120x120x25 mm kotelon jäähdytykseen. Puhaltimet eroavat myös asennettujen sähkömoottoreiden tyypistä ja rakenteesta: ne kuluttavat erilaisia virtoja ja tarjoavat erilaisia juoksupyörän pyörimisnopeuksia. Suorituskyky riippuu puhaltimen koosta ja siipipyörän siipien pyörimisnopeudesta: syntyvästä staattisesta paineesta ja kuljetettavan ilman enimmäismäärästä.
Tuulettimen liikkuma ilmamäärä (virtausnopeus) mitataan kuutiometreinä minuutissa tai kuutiojalkoina minuutissa. Teknisissä tiedoissa ilmoitettu puhaltimen teho mitataan nollapaineella: puhallin toimii avoimessa tilassa. Tietokoneen kotelon sisällä tuuletin puhaltaa tietyn kokoiseen järjestelmäyksikköön, joten se luo ylipainetta huollettuun tilavuuteen. Luonnollisesti tilavuus tuottavuus on suunnilleen kääntäen verrannollinen syntyvään paineeseen. Tietty virtausominaisuuden tyyppi riippuu käytetyn juoksupyörän muodosta ja muista tietyn mallin parametreista. Esimerkiksi vastaava kaavio GlacialTech SilentBlade GT80252BDL -tuulettimelle (kuva 2.2).
Kuva 2.2 – SilentBlade GT80252BDL -tuulettimen suorituskyky
Yleiskuva SilentBlade II GT80252-BDLA1 -tuulettimesta on esitetty kuvassa 2.3, ja sen ominaisuudet ovat alla.
Kuva 2.3 - Yleiskuva SilentBlade II GT80252-BDLA1 -tuulettimesta
SilentBlade II GT80252-BDLA1 -tuulettimen tekniset tiedot
PC-kotelon jäähdytystuuletin
Matala melutaso
Syöttöjännite 12V
2 x vierintälaakeri
Pyörimisnopeus 1700 (± 10 %) rpm.
Ilmavirta 26,3 CFM
Mitat 80 x 80 x 25 mm
Virtaliitin 3-napainen + 4-nastainen liitin
Musta väri
Tästä seuraa yksinkertainen johtopäätös: mitä voimakkaammin tietokoneen kotelon takana olevat tuulettimet toimivat, sitä enemmän ilmaa voidaan pumpata koko järjestelmän läpi ja sitä tehokkaampi jäähdytys on.
Puhaltimen käytön aikana synnyttämä melutaso riippuu sen eri ominaisuuksista. Suorituskyvyn ja tuulettimen melun välille on helppo löytää yhteys. Suosittujen Titan-jäähdytysjärjestelmien suuren valmistajan verkkosivuilla kotelopuhaltimet-osiossa näemme: monet samankokoiset puhaltimet on varustettu erilaisilla sähkömoottoreilla, jotka on suunniteltu eri pyörimisnopeuksille. Koska käytössä on sama siipipyörä, saamme meidät kiinnostavat tiedot: saman puhaltimen ominaisuudet eri pyörimisnopeuksilla. Kokoamme taulukon kolmesta yleisimmästä koosta: paksuus 25 mm, 80 × 80 × 25 mm, 92 × 92 × 25 mm ja 120 × 120 × 25 mm (taulukko 2.2).
Taulukko 2.2 – Erilaisten Titan-tuulettimien melutaso
Suosituimmat tuuletintyypit on korostettu lihavoidulla.
Laskettuamme ilmavirran ja melutason suhteellisuuskertoimen kierroksiin näemme melkein täydellisen yhteensattuman. Omatuntomme puhdistamiseksi laskemme poikkeamat keskiarvosta: alle 5 %. Näin ollen saimme kolme lineaarista riippuvuutta, kukin 5 pistettä. Pidämme hypoteesia vahvistettuna.
Puhaltimen volyymiteho on verrannollinen juoksupyörän kierroslukuihin, sama pätee melutasoon.
Saatua hypoteesia käyttämällä voimme ekstrapoloida pienimmän neliösumman menetelmällä (OLS) saadut tulokset: taulukossa nämä arvot on korostettu kursiivilla. On kuitenkin muistettava, että tämän mallin soveltamisala on rajallinen. Tutkittu riippuvuus on lineaarinen tietyllä pyörimisnopeusalueella; on loogista olettaa, että riippuvuuden lineaarinen luonne säilyy jossain tämän alueen läheisyydessä; mutta erittäin suurilla ja erittäin pienillä nopeuksilla kuva voi muuttua merkittävästi.
Katsotaanpa nyt toisen valmistajan tuulettimien sarjaa: GlacialTech SilentBlade 80x80x25 mm, 92x92x25 mm ja 120x120x25 mm. Tehdään samanlainen taulukko 2.3.
Taulukko 2.3 - Erilaisten GlacialTech-puhaltimien melutaso
Lasketut tiedot on korostettu kursiivilla.
Yleiskuva tämän sarjan faneista on esitetty kuvassa 2.4.
Kuva 2.4 – Yleiskuva GlacialTech-puhaltimista
Kuten edellä mainittiin, tuulettimen nopeusarvoilla, jotka eroavat merkittävästi tutkituista, lineaarinen malli voi olla virheellinen. Ekstrapoloinnilla saadut arvot tulee ymmärtää karkeana arviona.
Kiinnittäkäämme huomiota kahteen asiaan. Ensinnäkin GlacialTech-tuulettimet toimivat hitaammin, ja toiseksi ne ovat tehokkaampia. Ilmeisesti tämä on seurausta monimutkaisemman siipipyörän käyttämisestä: jopa samalla nopeudella GlacialTech-puhallin siirtää enemmän ilmaa kuin Titan (katso kasvusarake). Ja melutaso samalla nopeudella on suunnilleen sama: suhde säilyy jopa eri valmistajien puhaltimissa, joissa on eri muotoiset juoksupyörät.
Sinun on ymmärrettävä, että tuulettimen todelliset meluominaisuudet riippuvat sen teknisestä suunnittelusta, luodusta paineesta, pumpattavan ilman määrästä sekä ilmavirran reitillä olevien esteiden tyypistä ja muodosta; eli tietokoneen kotelon tyypistä. Koska käytössä on monenlaisia koteloita, ei ole mahdollista suoraan soveltaa ihanteellisissa olosuhteissa mitattuja puhaltimien kvantitatiivisia ominaisuuksia - niitä voidaan verrata keskenään vain eri puhallinmalleissa.
2.1.3 Puhaltimien valvonta ja ohjaus
Useimmat nykyaikaiset emolevyt mahdollistavat joidenkin kolmi- tai nelinapaisiin liittimiin kytkettyjen puhaltimien pyörimisnopeuden säätelyn. Lisäksi osa liittimistä tukee liitetyn puhaltimen pyörimisnopeuden ohjelmistosäätöä. Kaikki levyllä sijaitsevat liittimet eivät tarjoa tällaisia ominaisuuksia: esimerkiksi suositussa Asus A8N-E -kortissa on viisi liitintä puhaltimien tehoa varten, vain kolme niistä tukee pyörimisnopeuden säätöä (CPU, CHIP, CHA1) ja vain yksi tukee tuulettimen nopeuden säätö (CPU); Asus P5B emolevyssä on neljä liitintä, kaikki neljä tukevat pyörimisnopeuden säätöä, pyörimisnopeuden säätimessä on kaksi kanavaa: CPU, CASE1/2 (kahden kotelotuulettimen nopeus muuttuu synkronisesti). Pyörimisnopeutta ohjaavien tai ohjaavien liittimien määrä ei riipu käytetystä piirisarjasta tai eteläsillasta, vaan emolevyn tietystä mallista: eri valmistajien mallit voivat vaihdella tässä suhteessa. Usein levykehittäjät riistävät tarkoituksella halvemmilta malleilta mahdollisuuden ohjata tuulettimen nopeutta. Esimerkiksi Intel Pentiun 4 -prosessorien emolevy Asus P4P800 SE pystyy säätämään prosessorijäähdyttimen nopeutta, mutta sen halvempi versio Asus P4P800-X ei. Tässä tapauksessa voit käyttää erityisiä laitteita, jotka pystyvät ohjaamaan useiden puhaltimien nopeutta (ja yleensä tarjoavat useiden lämpötila-anturien kytkennän) - yhä enemmän niitä ilmestyy nykyaikaisille markkinoille.
Voit hallita tuulettimen nopeusarvoja BIOS-asetuksella. Pääsääntöisesti, jos emolevy tukee tuulettimen nopeuden muuttamista, täällä BIOS Setupissa voit määrittää nopeudensäätöalgoritmin parametrit. Parametrit vaihtelevat eri emolevyillä; Tyypillisesti algoritmi käyttää prosessoriin ja emolevyyn rakennettujen lämpöanturien lukemia. Eri käyttöjärjestelmille on olemassa useita ohjelmia, joiden avulla voit ohjata ja säätää tuulettimen nopeuksia sekä seurata tietokoneen sisällä olevien eri osien lämpötilaa. Joidenkin emolevyjen valmistajat täydentävät tuotteitaan Windowsille omistetuilla ohjelmilla: Asus PC Probe, MSI CoreCenter, Abit µGuru, Gigabyte EasyTune, Foxconn SuperStep jne. Useita yleisiä ohjelmia on laajalle levinnyt, muun muassa: Hmonitor (jakoohjelma, 20-30 dollaria), MotherBoard Monitor (jaettu ilmaiseksi, ei päivitetty vuodesta 2004). Tämän luokan suosituin ohjelma on SpeedFan (kuva 2.5).
Kuva 2.5 - SpeedFan-ohjelma
2.2 Passiivinen jäähdytys
Passiivisia jäähdytysjärjestelmiä kutsutaan yleensä sellaisiksi, joissa ei ole tuulettimia. Yksittäiset tietokoneen komponentit voivat tyytyä passiiviseen jäähdytykseen, jos niiden patterit sijoitetaan riittävään "vieraiden" puhaltimien luomaan ilmavirtaan: esimerkiksi piirisarjan sirua jäähdyttää usein suuri patteri, joka sijaitsee lähellä prosessorijäähdyttimen asennuspaikkaa. Näytönohjainten passiiviset jäähdytysjärjestelmät ovat myös suosittuja, esimerkiksi Zalman ZM80D-HP (kuva 2.6).
Kuva 2.6 – Näytönohjainten passiivinen jäähdytys
On selvää, että mitä useamman patterin läpi yhden tuulettimen on puhallettava, sitä suurempi virtausvastus sen on voitettava; Näin ollen patterien lukumäärää lisättäessä on usein tarpeen lisätä juoksupyörän pyörimisnopeutta. On tehokkaampaa käyttää monia hitaita, halkaisijaltaan suuria puhaltimia, ja passiivisia jäähdytysjärjestelmiä on parempi välttää. Huolimatta siitä, että prosessorien passiiviset patterit, passiivisella jäähdytyksellä varustetut näytönohjaimet ja jopa tuulettimettomat virtalähteet (FSP Zen) ovat saatavilla, yritys koota tietokone ilman tuulettimia kaikista näistä komponenteista johtaa varmasti jatkuvaan ylikuumenemiseen. Koska nykyaikainen korkean suorituskyvyn tietokone haihduttaa liikaa lämpöä voidakseen jäähdyttää sitä pelkästään passiivisilla järjestelmillä. Ilman alhaisesta lämmönjohtavuudesta johtuen koko tietokoneen tehokasta passiivista jäähdytystä on vaikea järjestää, ellei koko tietokoneen koteloa muuteta jäähdyttimeksi, kuten Zalman TNN 500A:ssa (kuva 2.7) tehdään.
Ehkä täysin passiivinen jäähdytys riittää pienitehoisille erikoistietokoneille (Internetin käyttöön, musiikin kuunteluun ja videoiden katseluun jne.)
Kuva 2.7 – Zalman TNN 500A -tietokonekotelo-patteri
2.3 Tietokonejärjestelmien vesijäähdytys
Tämä lähestymistapa tietokonejärjestelmien jäähdytykseen on yleisin - kootaan järjestelmä, joka koostuu usein kymmenestä tuulettimesta, joissa kaikissa on optimoitu juoksupyörä ja hydrodynaamiset laakerit. Piirilevyjen tekstioliitti tuskin kestää kiloja kuparia erittäin tehokkaista lämpöputkilla lävistetyistä lämpöpattereista. Kaikkien näiden hienojen parannusten tulos putoaa suoraan verrannollisesti järjestelmän tehoon, koska kotelon sisälämpötila nousee nopeasti tehon kasvaessa ja huippukokoonpanoissa ilman pumppaus kotelon läpi aiheuttaa silti merkittävää melua. Lukitustilanne syntyy, kun järjestelmän jokainen komponentti on melko hiljainen, sanotaan 18-20 dB, mutta yhdessä ne tuottavat 30-35 dB vielä epämiellyttävämpää kohinaa erilaisen spektrin ja siitä aiheutuvien häiriöiden vuoksi. On syytä huomata lisääntynyt vaikeus puhdistaa pölyä tällaisesta mallista. Jos tavallinen järjestelmä on helppo puhdistaa kerran puolessa vuodessa tavallisella pölynimurilla, niin kaikki nämä nykyaikaiset jäähdyttimet ovat erittäin vaikeita puhdistaa. Jostain syystä valmistajat eivät kiinnitä tarpeeksi huomiota koteloiden pölyongelmaan, vain osa koteloista on varustettu erittäin tehottomilla pölysuodattimilla. Samaan aikaan puhaltimien murskaama pöly ei vain vahingoita jäähdytystä laskeutumalla patterien pinnalle, vaan on myös erittäin haitallista ihmisten terveydelle, koska se ei pysy keuhkoputkissa ja poistuu keuhkoista erittäin pitkään. Jotkut lähteet uskovat, että hienon pölyn haitat ovat verrattavissa passiivisen tupakoinnin aiheuttamiin haittoihin. CD/DVD- ja FDD-asemat kärsivät suuresti pölystä, olen jopa nähnyt kortinlukijan tukkeutuneen pölystä niin, että se on täysin käyttökelvoton.
Vesijäähdytysjärjestelmät ovat ansaitusti suosittuja. Niiden toimintaperiaate perustuu jäähdytysnesteen kiertoon. Jäähdytystä tarvitsevat tietokoneen komponentit lämmittävät vettä ja vesi puolestaan jäähdytetään jäähdyttimessä. Tässä tapauksessa jäähdytin voi sijaita kotelon ulkopuolella ja olla jopa passiivinen (kuva 2.8).
Kuva 2.8 - Yksi edistyneimmistä vesijäähdytysjärjestelmistä
Vesijäähdytyksen haittapuoli on:
1. melu - mitä suurempi teho, sitä suurempi melu pumpusta lähtee.
2. kaikesta huolimatta vesijäähdytys ei ole kovin yleistä johtuen sen korkeasta ilmajäähdytyksen hinnasta ja oikosulkuvaarasta paineen alenemisen ja vuotamisen yhteydessä.
2.4 Jäähdytystalous
Tyypillinen koti- tai toimistotietokone on resurssiintensiivisten tehtävien puuttuessa yleensä vain 10 % ladattu - kuka tahansa voi varmistaa tämän käynnistämällä Windowsin Tehtävienhallinnan ja tarkkailemalla CPU:n (Central Processing Unit) kuormituskronologiaa. Näin ollen vanhalla lähestymistavalla noin 90 % prosessorin ajasta meni hukkaan: CPU oli kiireinen suorittamalla tarpeettomia komentoja. Uudemmat käyttöjärjestelmät (Windows 2000 ja uudemmat) toimivat viisaammin samanlaisessa tilanteessa: HLT (Halt, stop) -komennolla prosessori pysähtyy kokonaan lyhyeksi ajaksi - tämä tietysti mahdollistaa energiankulutuksen ja prosessorin lämpötilan vähentämisen resurssiintensiivisten tehtävien puuttuminen.
Kokeneet tietokonenöröt muistavat useita ohjelmia "ohjelmistoprosessorin jäähdyttämiseen": Windows 95/98/ME -käyttöjärjestelmässä he pysäyttivät prosessorin käyttämällä HLT:tä sen sijaan, että olisivat toistaneet merkityksettömiä NOP:ita, mikä alensi prosessorin lämpötilaa ilman laskentatehtävät. Näin ollen tällaisten ohjelmien käyttö Windows 2000:ssa ja uudemmissa käyttöjärjestelmissä ei ole järkevää.
Nykyaikaiset prosessorit kuluttavat niin paljon energiaa (eli ne hajottavat sen lämmön muodossa, eli ne kuumenevat), että kehittäjät ovat luoneet teknisiä lisätoimenpiteitä mahdollisen ylikuumenemisen estämiseksi sekä keinoja, jotka lisäävät säästömekanismien tehokkuutta, kun tietokone on käyttämättömänä.
2.4.1 Prosessorin lämpösuojaus
Prosessorin suojaamiseksi ylikuumenemiselta ja vioittumiselta käytetään ns. lämpökuristusta (yleensä ei käännetty: kuristus). Tämän mekanismin olemus on yksinkertainen: jos prosessorin lämpötila ylittää sallitun lämpötilan, prosessori pakotetaan pysähtymään HLT-komennolla, jotta kiteellä on mahdollisuus jäähtyä. Tämän mekanismin varhaisissa toteutuksissa BIOS-asetusten kautta oli mahdollista määrittää, kuinka kauan prosessori on käyttämättömänä (CPU Throttling Duty Cycle -parametri: xx%); uudet toteutukset "hidastavat" prosessoria automaattisesti, kunnes kiteen lämpötila laskee hyväksyttävälle tasolle. Tietenkin käyttäjä on kiinnostunut varmistamaan, että prosessori ei jäähdy (kirjaimellisesti!), mutta tekee hyödyllistä työtä - tätä varten on käytettävä melko tehokasta jäähdytysjärjestelmää. Voit tarkistaa, onko prosessorin lämpösuojamekanismi (kuristus) aktivoitu käyttämällä erityisiä apuohjelmia, kuten ThrottleWatch (kuva 2.9).
Kuva 2.9 – ThrottleWatch-apuohjelma
Tässä tapauksessa prosessori jäähtyy epätyydyttävästi: heti kun prosessorin kuormitus kasvaa, kuristusmekanismi laukeaa.
2.4.2 Energiankulutuksen minimoiminen
Lähes kaikki nykyaikaiset prosessorit tukevat erityistekniikoita energiankulutuksen (ja vastaavasti lämmityksen) vähentämiseksi. Eri valmistajat kutsuvat tällaisia teknologioita eri tavalla, esimerkiksi: Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), AMD Cool’n’Quiet (CnQ, C&Q) – mutta ne toimivat periaatteessa samalla tavalla. Kun tietokone on käyttämättömänä ja prosessori ei ole kuormitettu laskentatehtävillä, prosessorin kellonopeus ja syöttöjännite pienenevät. Molemmat vähentävät prosessorin virrankulutusta, mikä puolestaan vähentää lämmön haihtumista. Heti kun prosessorin kuormitus kasvaa, prosessorin täysi nopeus palautuu automaattisesti: tällaisen virransäästöjärjestelmän toiminta on täysin läpinäkyvää käyttäjälle ja käynnistettäville ohjelmille. Tällaisen järjestelmän käyttöönotto edellyttää:
Ota tuetun tekniikan käyttö käyttöön BIOS-asetuksissa;
Asenna sopivat ohjaimet käyttämääsi käyttöjärjestelmään (yleensä suoritinohjain);
Valitse Windowsin Ohjauspaneelin Virranhallinta-osion Virranhallintamallit-välilehden luettelosta Minimal Power Management -malli.
Voit tarkistaa, että prosessorin taajuus muuttuu millä tahansa ohjelmalla, joka näyttää prosessorin kellotaajuuden: erikoisohjelmista, kuten CPU-Z, aina Windowsin Ohjauspaneelin Järjestelmä-osioon (Kuva 2.10).
Kuva 2.10 - Windowsin ohjauspaneelit
AMD Cool"n"Hiljainen toiminnassa: nykyinen prosessorin taajuus (994 MHz) on pienempi kuin nimellinen (1,8 GHz).
Usein emolevyvalmistajat varustavat tuotteensa lisäksi visuaalisilla ohjelmilla, jotka osoittavat selvästi prosessorin taajuuden ja jännitteen muuttamismekanismin toiminnan, esimerkiksi Asus Cool&Quiet (kuva 2.11).
Kuva 2.11 – Asus Cool&Quiet -paneeli
Prosessorin taajuus vaihtelee maksimista (tietokonekuormituksen läsnä ollessa) tiettyyn minimiin (prosessorin kuormituksen puuttuessa).
2.4.3 RMClock-apuohjelma
RightMark CPU-prosessorien kattavaan testaukseen tarkoitettujen ohjelmien kehittämisen aikana luotiin RMClock (RightMark CPU Clock/Power Utility) -apuohjelma: se on suunniteltu seuraamaan, konfiguroimaan ja hallitsemaan nykyaikaisten prosessorien energiansäästöominaisuuksia. Apuohjelma tukee kaikkia nykyaikaisia prosessoreita ja erilaisia energianhallintajärjestelmiä (taajuus, jännite...) Ohjelman avulla voit seurata kuristuksen esiintymistä, muutoksia prosessorin syöttötaajuudessa ja jännitteessä. RMClockin avulla voit määrittää ja käyttää kaikkea, mitä tavalliset työkalut sallivat: BIOS-asetukset, virranhallinta käyttöjärjestelmästä suoritinohjaimen avulla. Mutta tämän apuohjelman ominaisuudet ovat paljon laajemmat: sen avulla voit määrittää useita parametreja, joita ei ole saatavana konfigurointiin tavallisella tavalla. Tämä on erityisen tärkeää käytettäessä ylikellotettuja järjestelmiä, kun prosessori toimii normaalitaajuutta nopeammin.
RightMark CPU Clock Utility (RMClock) on pieni apuohjelma, joka valvoo kellonopeutta, kuristusta, prosessorin kuormitusta, jännitettä ja prosessorin ytimen lämpötilaa reaaliajassa. Se voi myös hallita virranhallintaominaisuuksia tukevien prosessorien suorituskykyä ja virrankulutusta. Automaattisessa ohjaustilassa se tarkkailee jatkuvasti prosessorin kuormitusta ja muuttaa automaattisesti sen kellonopeutta, ydinjännitettä ja/tai kuristustasoa "performance on demand" -käsitteen mukaisesti.
Kuva 2.12 – RightMark CPU Clock Utility (RMClock)
Näytönohjainten kehittäjät käyttävät myös samanlaista menetelmää: grafiikkaprosessorin koko tehoa tarvitaan vain 3D-tilassa, ja moderni grafiikkasiru pystyy selviytymään työpöydän kanssa 2D-tilassa jopa pienemmällä taajuudella. Monet nykyaikaiset näytönohjaimet on konfiguroitu niin, että grafiikkasiru palvelee työpöytää (2D-tila) pienemmällä taajuudella, virrankulutuksella ja lämmön haihduttamalla; Näin ollen tuuletin pyörii hitaammin ja tuottaa vähemmän ääntä. Näytönohjain alkaa toimia täydellä kapasiteetilla vain käytettäessä 3D-sovelluksia, esimerkiksi tietokonepelejä. Samanlainen logiikka voidaan toteuttaa ohjelmallisesti käyttämällä erilaisia apuohjelmia näytönohjainkorttien hienosäätöön ja ylikellotukseen. Esimerkiksi tältä automaattiset ylikellotusasetukset näyttävät HIS X800GTO IceQ II -näytönohjaimen ATI Tray Tools -ohjelmassa (kuva 2.13).
Kuva 2.13 - ATI Tray Tools HIS X800GTO IceQ II -näytönohjaimelle
Ray Adams loi uuden apuohjelman, ATI Tray Tools (Kuva 2.14).
Kuva 2.14 - Uusi ATI Tray Tools -apuohjelma
2.5 Jäähdytysjärjestelmien kehittämisen näkymät
Virtalähteistä on historiallisesti puuttunut hiljaiset jäähdytysjärjestelmät. Tämä johtuu suurelta osin siitä, että ne haihduttavat 15-25% tietokoneen kuluttamasta energiasta. Kaikki tämä teho on allokoitu teholähteen eri aktiivisille ja passiivisille komponenteille. Tehodiodit ja invertterikytkimet, muuntajat ja kuristimet kuumenevat... Perinteinen teholähteen layout vaatii uudelleen ajattelua siirtymällä ulkoiseen jäähdytykseen. Vain yksi yritys valmistaa virtalähteitä, jotka voidaan liittää vesijäähdytysjärjestelmään.
Vesijäähdytteisten tietokonejärjestelmien tuotanto aloitetaan käyttämällä kaksi-, kolmi- ja monipiirisiä jäähdytysjärjestelmiä lisätietoverkkoihin.
Jäähdytysjärjestelmän tehokkuuden testaamiseen käytettiin kahta ohjelmistokokoonpanoa.
Idle - Windows Vista Ultimate x64 SP1 -käyttöjärjestelmän työpöytä on ladattu.
Molemmissa tiloissa käytettiin tavallista Koolance-vesijäähdytysjärjestelmää ilman yhteyttä kylmään veteen.
Idle Water ja 3D Water - kylmää vettä, jonka lämpötila oli noin 17 astetta, syötettiin ulkoisen piirin lämmönvaihtimeen, tavallisen jäähdytysjärjestelmän tuulettimet eivät toimineet.
Idle Air ja 3D Air - käytettiin standardia yhden paikan jäähdytysjärjestelmää ATI Radeon HD 3870 -näytönohjaimelle ja GIGABYTE:n valmistamaa Neon 775 -prosessorijäähdytintä.
Jäähdytysneste neljässä ensimmäisessä testissä on sisäisen jäähdytyspiirin vettä ja kahdessa viimeisessä testissä järjestelmäyksikön sisällä olevaa ilmaa. Vakaiden tulosten saamiseksi kaikki testit suoritettiin tunnin sisällä ja maksimilämpötilalukemat otettiin HWMonitor-ohjelmalla.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että vesijäähdytys on huomattavasti tehokkaampaa kuin ilmajäähdytys. Erityisesti ilmajäähdytteisessä järjestelmässä joutokäynnin aikana tallennetaan samanlaiset lämmitysparametrit kuin täytetyssä vesijäähdytteisessä järjestelmässä! 3D-testin aikana ilmajäähdytetty järjestelmä lämmitti nopeasti järjestelmäyksikön sisällä olevan ilman yli 45 asteen lämpötilaan. Ei ole yllättävää, että prosessorin lämpötila lähestyi 80 astetta ja tuulettimet olivat meluisia täydellä teholla.
Taloudellista vaikutusta arvioitaessa kävi ilmi, että tietokoneen vesijäähdytykseksi muuttamisen hinta nousi vain 1200 UAH, mutta tehokkuus parani 100 %.
Veden säästämiseksi on mahdollista valmistaa kolmipiirinen jäähdytysjärjestelmä, jossa lämmönvaihdin on liitetty suoraan kylmän veden pääputkeen ja tämän välijärjestelmän neste pumpataan erillisellä pumpulla. Erittäin mielenkiintoinen mahdollisuus on sijoittaa Peltier-ilmiöön perustuva puolijohdejääkaappi ensimmäisen ja toisen piirin väliin.
Tällaisten progressiivisten ratkaisujen käyttö mahdollistaa ennätyssuorituskyvyn saavuttamisen täysin ilman melua.
3. Tutkimuskohteen toteutettavuustutkimus
3.1 Erilaisten jäähdytystyyppien analyysi
Tarkastellaan edellä käsiteltyjen jäähdytystyyppien teknisiä ja taloudellisia ominaisuuksia (taulukko 3.1).
Taulukko 3.1 – Erilaisten jäähdytystyyppien tekniset ja taloudelliset ominaisuudet
|
jäähdytys |
Melutaso, dB |
Hinta, UAH |
Turvallisuus |
Yksinkertaisuus mallit |
lisäinformaatio |
| Passiivinen |
poissa |
kiinnitys lisäpatterit |
|||
| Ilma: tuuletin |
osittainen |
lisätuulettimien asennus |
|||
| Ilma: |
osittainen |
lisäjäähdyttimien asennus |
Sähkönkulutus energia, kohonneet melutasot, säännöllinen laakerien voitelu |
||
|
jäähdytys |
Melutaso, dB |
Hinta, UAH |
Turvallisuus |
Yksinkertaisuus mallit |
lisäinformaatio |
| Vesijäähdytys |
Vettä pääsee sähköyksiköihin |
Asennusvaikeudet, vesihuolto, pumpun asennus |
Kosteuden sisäänpääsy, liitosten ja venttiilien jatkuva tarkastus |
||
| Kryogeeninen jäähdytys |
Kondensoituminen |
Asennuksen vaikeus |
Kondensoituminen, yksiköiden jatkuva valvonta, freonilataus, pakkaslämpötilat |
||
| Typpijäähdytys |
poissa |
Kondensoituminen, typpivuoto |
Vaikea asentaa, tiiviys |
Kondensoituminen, lohkojen jatkuva tarkastus, typen täyttö, pakkaslämpötilat |
|
| Peltier-elementti |
poissa |
Kondensoitumisen muodostuminen. |
Asennuksen vaikeus |
Lisälämmitys |
Kun olet analysoinut taulukon 3.1 hinnan, päättelemme (kuva 3.1):
Kuva 3.1 – Erilaisten jäähdytystyyppien kustannusanalyysi:
1- passiivinen jäähdytys; 2- tuuletin; 3 – ilmanjäähdytin; 4 – vesi; 5- kryogeeninen; 6-typpipitoinen; 7 - Peltier-elementti.
Kustannusten suhteen halvin jäähdytystyyppi on passiivinen, jäähdyttimen hinta määräytyy siinä olevan kuparin määrän ja kokoonpanon mukaan, kallein on vesijäähdytys ja sisältää monia muutoksia tietokoneen koteloon, Peltier-elementti vie keskimääräinen hinta-asema, mutta se ei ole kannattavaa, koska puolijohteessa kuluu runsaasti sähköenergiaa ja lämpöä, mikä aiheuttaa kondensaatiota; Edullisin asema on ilmajäähdytyksellä - asennuksen helppous, alhaiset kustannukset, luotettava muotoilu, alhainen energiankulutus, puhaltimien ainoa haittapuoli on suhteellisen korkea melutaso.
On hyödyllistä käyttää sekajäähdytysjärjestelmää, mutta käytettäessä näkyy sekä positiivisia että negatiivisia tekijöitä. Käytettäessä esimerkiksi ilmajäähdytystä (puhaltimien lukumäärää lisäämällä) ei pelkästään itse puhaltimien melutaso nouse, vaan syntyy "resonoiva" vaikutus, koska tuulettimet sijaitsevat samassa rungossa.
Kun asennat ylimääräistä ilmajäähdytystä, sinun tulee myös tarjota suodatinjärjestelmä, joka suojaa tätä tietokonetta pölyltä. On myös mahdollista kehittää järjestelmä sähköpuhaltimien automaattiseen sammuttamiseen, kun tietokoneyksiköt jäähtyvät tiettyyn arvoon, käyttämällä ohjelmia yksiköiden tai lisälaitteiden (lämpöreleet, termostaatit) lämpötilan valvontaan.
Pohditaan, kuinka paljon tietokonejärjestelmien jäähdytyksen parantaminen yhden lisätuulettimen asentamisella maksaa.
Ensisijaiset lähdetiedot projektin kustannusten määrittämisessä ovat indikaattorit, joita käytetään MONOLIT-yrityksessä Harkovissa.
Nämä indikaattorit on koottu taulukkoon 3.2.
Taulukko 3.2 - Tiedot yrityksen GPO "MONOLITH", Kharkov.
1.1.2010 alkaen
| Menot |
Ehdollinen kuvaus |
Suuruus |
|
| Suunnitteludokumenttien kehittäminen (suunnittelu). |
|||
| Suunnittelijan - tekniikan tariffi |
|||
| Palveluhenkilöstön tariffi |
|||
| Sähkötariffi |
|||
| Tietokoneen, modeemin, tulostimen jne. |
|||
| Perus- ja uuden tuotteen tietokoneen, tulostimen, modeemin hinta (IBMPentium/32/200/SVG) |
|||
| Poistovähennykset |
|||
| 1 tunnin tietokoneen käytön hinta |
|||
| Lisäpalkka |
|||
| Vähennys sosiaalisista tapahtumista |
|||
| Yleiset tuotantokulut (yleiskustannukset). |
|||
| Kuljetus- ja hankintakulut |
|||
| Tietokonejärjestelmien huoltoaika |
|||
| Tietokoneiden poistoprosentti |
|||
| Vähennys tietokoneiden huollosta ja korjauksesta |
|||
3.2 Kustannuslaskenta uuden tuotteen suunnitteludokumentaation suunnittelu- (kehitys)vaiheessa
a) Uuden tuotteen suunnitteludokumentaation kehittämisen työvoiman määrä
Suunnittelutyön työvoimaintensiteetin määrittämiseksi laaditaan ensin luettelo kaikista vaiheista ja työtyypeistä, jotka on suoritettava (loogisesti, järjestyksessä ja peräkkäin). On tarpeen määrittää esiintyjien pätevyystaso (asemat).
Suunnitteludokumentaation kehittämiskustannukset edustavat sähköpiirikaavion kehittäjien, suunnittelijoiden ja tekniikkojen työkorvausta.
Suunnittelutyön kustannuslaskenta on johdettu kustannuslaskentamenetelmällä, joka perustuu rakennuttajien työvoimaintensiteettiin ja palkkoja.
a) Tuotesuunnitteludokumentaation kehittämisen monimutkaisuus ( T) lasketaan kaavalla:
Missä T atz– teknisten eritelmien (TOR) analysoinnin työvoimakustannukset, henkilö/tunti;
T res– sähköpiirien kehittämisen työvoimakustannukset, henkilöt/tunti;
Trk
T rt
T okei
Tvidz– prototyypin valmistuksen ja testauksen työvoimakustannukset, henkilö/tunti.
Taulukko 3.3 - Palkkalaskenta tuotesuunnitteludokumentaation kehittämisestä
Palkka tuotesuunnitteludokumentaation kehittämisestä KANSSA määräytyy kaavalla:
missä on kehittäjän tuntitariffi, UAH
Tuotesuunnitteludokumentaation kehittämisen monimutkaisuus (määritetty grivnoissa kahdella desimaalilla (00,00 UAH)
b) Materiaalikustannusten laskeminen suunnitteludokumentaation kehittämisestä
Materiaalikustannukset M sisään, jotka ovat tarpeen suunnitteludokumentaation kehittämiseksi (luomiseksi), taulukossa 3.4.
Taulukko 3.4 - Materiaalikustannuslaskelma suunnitteludokumentaation kehittämisestä
c) Tietokoneen käyttökustannukset suunnitteludokumentaatiota laadittaessa (jos sellaisia on).
Tietokoneen käytön kustannukset suunnitteluasiakirjaa kehitettäessä lasketaan kaavan avulla tietokoneen yhden tunnin käyttökustannusten perusteella. UAH:
Missä In g– tunnin tietokonetyön hinta, UAH.
T res– sähköpiirien kehittämisen työvoimakustannukset, henkilöt/tunti;
Trk– suunnittelun kehittämisen työvoimakustannukset, henkilö/tunti;
T rt– teknologian kehittämisen työvoimakustannukset, henkilö/tunti;
T okei– suunnitteluasiakirjojen rekisteröinnin työvoimakustannukset, henkilö/tunti;
Samaan aikaan tietokoneen tunnin käyttökustannukset (muut tekniset välineet - TK) In g
Missä T e/e – sähkökustannukset, UAH;
Poistoissa– tietokoneen poiston 1. tunnin arvo, UAH;
3 hlöä– palveluhenkilöstön tuntipalkka, UAH;
T rem – korjauskulut, osien osto, UAH;
Yhden tunnin poistokustannukset Poistoissa määritetty kaavalla, UAH:
40 tunnin työviikkolla:
Missä Viittauksen kannalta- teknisten laitteiden kustannukset, UAH.
Päällä- vuosipoistoprosentti (%).
K t- viikkojen lukumäärä vuodessa (52 viikkoa/vuosi).
G t- työtuntien määrä viikossa (40 tuntia/viikko)
Palveluhenkilöstön tuntipalkka 3 hlöä lasketaan kaavalla, UAH:
Missä O luokka- palveluhenkilöstön kuukausipalkka, UAH.
K rg- työtuntien määrä kuukaudessa (160 tuntia/kk);
N rem- tietokoneen korjauksen työkustannukset (6 % O luokka).
Korjauskulut, tietokoneen osien osto T rem
Missä Viittauksen kannalta- teknisten laitteiden kustannukset, UAH.
N rem- korjauskulujen prosenttiosuus, osien osto (%);
K t- viikkojen lukumäärä vuodessa (52 viikkoa/vuosi).
G t- työtuntien määrä viikossa (36 ¸ 168 tuntia/viikko)
Kustannukset sähkön käytöstä tietokoneilla ja teknisillä välineillä T e/e määritetty kaavalla, UAH:
, (3.8)
Missä Hänessä– yhden kW/tunti sähkön hinta, UAH;
W hiki– tietokoneen, tulostimen ja skannerin teho (per 1 tunti), (kW/tunti).
Siten yhden tunnin tietokoneen käytön hinta suunnitteludokumentaatiota kehitettäessä on (katso kaava 3.4), UAH:
Kustannukset tietokoneiden käytöstä kehitystyön aikana, UAH. (katso kaava 3.3):
d) Suunnitteludokumentaation laatimisen teknisten kustannusten laskeminen
Tuotesuunnitteludokumentaation laatimisen teknisten kustannusten laskenta suoritetaan kustannuslaskentamenetelmällä (taulukko 3.5).
Taulukko 3.5 - Teknisten kustannusten laskenta tuotesuunnitteludokumentaation laatimiseen
Suunnitteludokumentaation kustannukset cd:n kanssa lasketaan pisteiden 1-6 summana.
3.3 Kustannuslaskenta tuotteen valmistusvaiheessa
Kehitettävän tuotteen hinta lasketaan materiaali- ja työkustannusstandardien perusteella. Tuotteen kustannuslaskennassa käytetyistä lähtötiedoista löytyy normit raaka-aineiden ja perusaineiden kulutukselle tuotetta kohden (taulukko 3.6).
Taulukko 3.6 - Raaka-aine- ja tuotekohtaisesti
| Materiaalit |
Kustannusprosentti |
Tukkuhinta UAH/yksikkö. |
Todelliset kulut |
|
| Juotos POS - 61 (GOST 21930 - 76), kg |
||||
| Lakka EP-9114 (GOST 2785-76), kg |
||||
| Kuljetus- ja hankintakulut (4 %) |
||||
Tuotteen hintaa laskettaessa lähtötietoina käytetään materiaalieritelmiä, tuotteen ostettuja komponentteja ja puolivalmiita tuotteita, joita käytetään yhden tuotteen valmistuksessa (taulukko 3.7).
Taulukko 3.7 – Luettelo tietokoneen jäähdytystä parantavista komponenteista
Päätuotannon työntekijöiden palkat lasketaan työtyyppikohtaisten työvoimaintensiteetin ja työntekijöiden tuntipalkkojen perusteella Kustannuslaskenta ja hinnoittelu on laskettu taulukosta 3.9.
Taulukko 3.9 - Tuotteen hinnoittelu ja hinnan määrittäminen uuden suunnitteludokumentaation mukaan
Suunnitteludokumentaation valmistelun ja jäähdytyksen modernisoinnin kokonaiskustannukset ovat 346,58 UAH.
4. Työsuojelu
Tieteellinen ja teknologinen kehitys on tuonut suuria muutoksia tietotyöntekijöiden tuotantotoiminnan edellytyksiin. Heidän työnsä on muuttunut intensiivisemmäksi, stressaavammaksi, vaatien huomattavia määriä henkistä, emotionaalista ja fyysistä energiaa. Tämä edellytti kokonaisvaltaista ratkaisua ergonomian, hygienian ja työn organisoinnin sekä työ- ja lepojärjestelyjen sääntelyyn liittyviin ongelmiin.
Tällä hetkellä tietotekniikkaa käytetään laajalti kaikilla ihmisen toiminnan aloilla. Tietokoneella työskennellessään ihminen altistuu useille vaarallisille ja haitallisille tuotantotekijöille: sähkömagneettisille kentälle (radiotaajuusalue: HF, UHF ja mikroaaltouuni), infrapuna- ja ionisoivalle säteilylle, melulle ja tärinälle, staattiselle sähkölle jne.
Tietokoneella työskentelylle on ominaista merkittävä henkinen stressi ja neuro-emotionaalinen stressi käyttäjille, korkea visuaalisen työn intensiteetti ja melko suuri kuormitus käsivarsien lihaksille työskenneltäessä tietokoneen näppäimistöllä. Erittäin tärkeää on työpaikan elementtien järkevä suunnittelu ja järjestely, mikä on tärkeää ihmisen optimaalisen työasennon säilyttämiseksi.
Tietokoneella työskennellessä on välttämätöntä noudattaa oikeaa työ- ja lepoaikataulua. Muutoin henkilökunta kokee huomattavaa visuaalista jännitystä valittaen tyytymättömyyttä työhön, päänsärkyä, ärtyneisyyttä, unihäiriöitä, väsymystä ja kipua silmissä, alaselässä, niskassa ja käsivarsissa.
4.1 Tuotantotilojen vaatimukset
4.1.1 Väri ja heijastuskyky
Huoneiden ja huonekalujen värityksen pitäisi auttaa luomaan suotuisat olosuhteet visuaaliselle havainnolle ja hyvälle tuulelle.
Näytön pinnasta heijastuvat valonlähteet, kuten lamput ja ikkunat, heikentävät merkittävästi merkkien tarkkuutta ja aiheuttavat fysiologisia häiriöitä, jotka voivat aiheuttaa merkittävää rasitusta erityisesti pitkäaikaisessa käytössä. Heijastukset, mukaan lukien heijastukset toissijaisista valonlähteistä, on pidettävä mahdollisimman vähäisinä.
Ikkunoiden liialliselta kirkkaudelta suojaamiseksi voidaan käyttää verhoja ja näyttöjä.
ikkunat ovat etelään: - seinät vihertävänsiniset tai vaaleansiniset; lattia - vihreä;
ikkunat ovat pohjoiseen: - seinät vaalean oranssit tai oranssinkeltaiset; lattia - punertavan oranssi;
ikkunat ovat itään päin: - seinät kelta-vihreät; lattia on vihreä tai punertavan oranssi;
ikkunat ovat länteen: - seinät kelta-vihreät tai sinivihreät; lattia on vihreä tai punertavan oranssi.
Huoneissa, joissa tietokone sijaitsee, on varmistettava seuraavat heijastuskertoimet: katolle: 60-70%, seinille: 40-50%, lattialle: noin 30%. Muille pinnoille ja työkalusteille: 30-40%.
4.1.2 Valaistus
Oikein suunniteltu ja toteutettu teollisuusvalaistus parantaa visuaalisia työoloja, vähentää väsymystä, lisää työn tuottavuutta, vaikuttaa suotuisasti työympäristöön, vaikuttaa myönteisesti työntekijään psykologisesti, lisää työturvallisuutta ja vähentää loukkaantumisia.
Riittämätön valaistus rasittaa näköä, heikentää huomiokykyä ja johtaa ennenaikaiseen väsymykseen. Liian kirkas valaistus aiheuttaa häikäisyä, ärsytystä ja kipua silmissä.
Väärä valon suunta työpaikalla voi luoda teräviä varjoja, häikäisyä ja hämärtää työntekijää. Kaikki nämä syyt voivat johtaa tapaturmiin tai ammattitauteihin, minkä vuoksi oikea valaistuksen laskeminen on niin tärkeää.
Valaistustyyppejä on kolme - luonnollinen, keinotekoinen ja yhdistetty (luonnollinen ja keinotekoinen yhdessä).
Luonnollinen valaistus - tilojen valaistus päivänvalolla, joka tunkeutuu tilojen ulkoseinissä olevien valoaukkojen läpi.
Luonnonvalolle on ominaista, että se vaihtelee suuresti vuorokaudenajan, vuodenajan, alueen luonteen ja useiden muiden tekijöiden mukaan.
Keinotekoista valaistusta käytetään työskennellessä yöllä ja päivällä, kun ei ole mahdollista antaa normalisoituja luonnonvalokertoimen arvoja (pilvinen sää, lyhyet päivänvalotunnit).
Valaistusta, jossa standardien mukaan riittämätöntä luonnonvaloa täydennetään keinovalolla, kutsutaan yhdistelmävalaistukseksi.
Keinotekoinen valaistus jaetaan työ-, hätä-, evakuointi- ja turvavalaistukseen. Työvalaistus puolestaan voi olla yleistä tai yhdistettyä. Yleinen - valaistus, jossa lamput sijoitetaan huoneen ylävyöhykkeelle tasaisesti tai suhteessa laitteiden sijaintiin. Yhdistetty - valaistus, jossa paikallinen valaistus lisätään yleiseen valaistukseen.
SNiP II-4-79:n mukaan tietokonekeskusten tiloissa on käytettävä yhdistettyä valaistusjärjestelmää.
Tehtäessä töitä korkean visuaalisen tarkkuuden kategoriassa (eroituskohteen pienin koko on 0,3...0,5 mm) luonnollisen valaistuksen (NLC) arvon tulee olla vähintään 1,5 % ja visuaalista keskimääräisen tarkkuuden työ (eroituskohteen pienin koko on 0,5 ...1,0 mm) KEO:n tulee olla vähintään 1,0 %. Keinotekoisen valaistuksen lähteinä käytetään yleensä LB- tai DRL-tyyppisiä loistelamppuja, jotka yhdistetään pareittain lampuiksi, joiden tulisi sijaita tasaisesti työpintojen yläpuolella.
Valaistusvaatimukset tiloissa, joihin tietokone asennetaan, ovat seuraavat: erittäin tarkkaa visuaalista työtä tehtäessä kokonaisvalaistuksen tulee olla 300 luksia ja yhdistetty valaistus 750 luksia; samanlaiset vaatimukset suoritettaessa töitä keskitarkkuudella - 200 ja 300 luksia, vastaavasti.
Lisäksi koko näkökenttä tulee valaista melko tasaisesti - tämä on hygienian perusvaatimus. Toisin sanoen huoneen valaistusasteen ja tietokoneen näytön kirkkauden tulisi olla suunnilleen samat, koska kirkas valo ääreisnäön alueella lisää merkittävästi silmien rasitusta ja johtaa sen seurauksena nopeaan väsymiseen.
4.1.3 Mikroilmaston parametrit
Mikroilmastoparametrit voivat vaihdella laajalla alueella, kun taas ihmisen elämän välttämätön edellytys on ylläpitää vakiona ruumiinlämpöä lämpösäätelyn, ts. elimistön kyky säädellä lämmön vapautumista ympäristöön. Mikroilmaston säätelyn periaate on luoda optimaaliset olosuhteet lämmönvaihdolle ihmiskehon ja ympäristön välillä.
Tietotekniikka tuottaa merkittävää lämpöä, mikä voi johtaa lämpötilan nousuun ja suhteellisen kosteuden laskuun huoneessa. Huoneissa, joihin on asennettu tietokoneita, on noudatettava tiettyjä mikroilmaston parametreja. Saniteettistandardit SN-245-71 määrittelevät mikroilmastoparametrit, jotka luovat mukavat olosuhteet. Nämä standardit määritetään vuodenajan, työprosessin luonteen ja tuotantotilojen luonteen mukaan (katso taulukko 4.1).
Taulukko 4.1 - Mikroilmastoparametrit tiloissa, joihin tietokoneita on asennettu
Tilojen, joissa tietokonekeskuksen työntekijät sijaitsevat, tilavuuden tulee olla vähintään 19,5 m 3 /henkilö, ottaen huomioon samanaikaisten työntekijöiden enimmäismäärä työvuoroa kohden. Taulukossa on esitetty standardit raitisilman syöttämiselle huoneisiin, joissa tietokoneet sijaitsevat. 4.2.
Taulukko 4.2 - Standardit raitisilman syöttämiselle huoneisiin, joissa tietokoneet sijaitsevat
Mukavien olosuhteiden varmistamiseksi käytetään sekä organisatorisia menetelmiä (rationaalinen työn järjestäminen vuodenajasta ja vuorokaudesta riippuen, työn ja lepoajan vuorottelu) että teknisiä keinoja (ilmanvaihto, ilmastointi, lämmitysjärjestelmä).
4.1.4 Melu ja tärinä
Melu heikentää työoloja ja vaikuttaa haitallisesti ihmiskehoon. Pitkäaikaisen melualtistuksen olosuhteissa työskentelevät kokevat ärtyneisyyttä, päänsärkyä, huimausta, muistin menetystä, lisääntynyttä väsymystä, ruokahaluttomuutta, korvakipua jne. Tällaiset häiriöt useiden ihmiskehon elinten ja järjestelmien toiminnassa voivat aiheuttaa kielteisiä muutoksia henkilön emotionaalinen tila stressaavaan asti. Melun vaikutuksesta huomion keskittyminen heikkenee, fysiologiset toiminnot häiriintyvät, kohonneiden energiakustannusten ja neuropsyykkisen stressin vuoksi esiintyy väsymystä ja puhekommutaatio heikkenee. Kaikki tämä heikentää henkilön suorituskykyä ja tuottavuutta, työn laatua ja turvallisuutta. Pitkäaikainen altistuminen voimakkaalle melulle [yli 80 dB(A)] henkilön kuulossa johtaa osittaiseen tai täydelliseen kuulon menetykseen.
Taulukossa Kohdassa 4.3 ilmoitetaan työn vakavuuden ja intensiteetin luokasta riippuvat suurimmat äänitasot, jotka ovat turvallisia terveyden ja suorituskyvyn ylläpitämisen kannalta.
Taulukko 4.3 - Äänitasot, dB, työpaikoilla
Melutaso matemaatikoiden-ohjelmoijien ja videooperaattoreiden työpaikalla ei saa ylittää 50 dBA ja tietokoneiden tietojen käsittelytiloissa - 65 dBA. Melutason vähentämiseksi tietokoneiden asennustilojen seinät ja katot voidaan vuorata ääntä vaimentavilla materiaaleilla. Tietokonekeskuksen tilojen tärinän tasoa voidaan vähentää asentamalla laitteita erityisiin tärinänvaimentimiin.
4.1.5 Sähkömagneettinen ja ionisoiva säteily
Useimmat tutkijat uskovat, että sekä lyhyt- että pitkäaikainen altistuminen kaikenlaiselle näytöstä tulevalle säteilylle ei ole vaarallista tietokoneita huoltavan henkilökunnan terveydelle. Tietokoneen parissa työskentelevien monitorien säteilyaltistuksen vaarasta ei kuitenkaan ole kattavaa tietoa, ja tämänsuuntainen tutkimus jatkuu.
Tietokonenäytön ionisoimattoman sähkömagneettisen säteilyn parametrien sallitut arvot on esitetty taulukossa. 4.4
Röntgensäteilyn maksimitaso tietokoneen käyttäjän työpaikalla ei yleensä ylitä 10 µrem/h ja näytön ultravioletti- ja infrapunasäteilyn intensiteetti on 10-100 mW/m2.
Taulukko 4.4 - Ionisoimattoman sähkömagneettisen säteilyn parametrien sallitut arvot (SanPiN 2.2.2.542-96 mukaisesti)
Tämäntyyppiselle säteilylle altistumisen vähentämiseksi on suositeltavaa käyttää monitoreja, joiden säteilytaso on alennettu (MPR-II, TCO-92, TCO-99), asentaa suojanäytöt ja noudattaa säänneltyjä työ- ja lepoaikatauluja.
4.2 Työpaikan ergonomiavaatimukset
Videopäätteillä varustettujen työasemien suunnittelu on yksi tärkeimmistä ergonomisista suunnitteluongelmista laskenta-alalla.
Työpaikan ja sen kaikkien elementtien suhteellisen sijainnin on täytettävä antropometriset, fyysiset ja psykologiset vaatimukset. Myös työn luonteella on suuri merkitys. Ohjelmoijan työpaikkaa järjestettäessä tulee erityisesti täyttyä seuraavat perusehdot: työpaikalla olevien laitteiden optimaalinen sijoitus ja riittävä työtila, joka mahdollistaa kaikki tarvittavat liikkeet ja liikkeet.
Ergonomiset näkökohdat videopäätetyöasemien suunnittelussa ovat erityisesti: työtason korkeus, jalkatilan mitat, vaatimukset asiakirjojen sijoittamiselle työpaikalla (asiakirjatelineen olemassaolo ja mitat, erilaisten sijoitusten mahdollisuus asiakirjoista, etäisyys käyttäjän silmistä näyttöön, dokumenttiin, näppäimistöihin jne.), työtuolin ominaisuudet, työpöydän pinnan vaatimukset, työpaikan elementtien säädettävyys.
Ohjelmoijan työpaikan pääelementit ovat pöytä ja tuoli.
Pääasiallinen työasento on istuma.
Istuva työasento väsyttää ohjelmoijaa mahdollisimman vähän.
Järkevä työpaikan asettelu mahdollistaa selkeän järjestyksen ja johdonmukaisuuden esineiden, työvälineiden ja dokumenttien sijoittelussa. Se, mitä vaaditaan työskentelyyn useammin, sijaitsee helposti ulottuvilla työtilalla.
Moottorikenttä on työpaikan tila, jossa ihmisen motorisia toimintoja voidaan suorittaa.
Käsivarsien maksimiulottuvuusalue on osa työpaikan moottorikenttää, jota rajoittavat maksimaalisesti ojennettujen käsivarsien kuvaamat kaaret niitä liikutettaessa olkanivelessä.
Optimaalinen vyöhyke on osa työpaikan moottorikenttää, jota rajoittavat kyynärvarsien kuvaamat kaaret, kun liikutaan kyynärnivelissä kyynärpään tuella ja suhteellisen liikkumattomalla olkapäällä.
Kuvassa Kuva 4.1 näyttää esimerkin PC:n pää- ja oheiskomponenttien sijoittamisesta ohjelmoijan työpöydälle.
Mukavaa työskentelyä varten pöydän on täytettävä seuraavat ehdot:
Pöydän korkeus tulee valita ottaen huomioon kyky istua vapaasti, mukavassa asennossa, nojaten tarvittaessa käsinojiin;
Pöydän alaosa tulee suunnitella siten, että ohjelmoija voi istua mukavasti eikä hänen ole pakko työntää jalkojaan.
Pöydän pinnalla on oltava ominaisuuksia, jotka estävät häikäisyn esiintymisen ohjelmoijan näkökentässä;
Pöydän suunnittelussa tulee olla laatikot (vähintään 3 asiakirjojen, luetteloiden, toimistotarvikkeiden säilyttämiseen);
Näppäimistön asennuspinnan korkeuden tulee olla noin 650 mm.
Työtuolin ominaisuuksilla on suuri merkitys. Näin ollen suositeltu istuinkorkeus lattian yläpuolella on 420-
550mm. Istuinpinta on pehmeä, etureuna pyöristetty ja selkänojan kulma säädettävissä.
Kuva 4.1 - PC:n pää- ja oheiskomponenttien sijoittaminen ohjelmoijan työpöydälle:
1 – skanneri, 2 – näyttö, 3 – tulostin, 4 – työpöytäpinta, 5 – näppäimistö, 6 – hiiri.
Suunnittelussa on tarpeen varata mahdollisuus asiakirjojen erilaisiin sijoittamiseen: videopäätteen sivulle, näytön ja näppäimistön väliin jne. Lisäksi tapauksissa, joissa videopäätteen kuvanlaatu on heikko, esimerkiksi välkkymistä on havaittavissa, etäisyys silmistä näyttöön tehdään suuremmaksi (noin 700 mm) kuin etäisyys silmästä asiakirjaan (300-450 mm). Yleisesti ottaen videopäätteen korkealla kuvanlaadulla etäisyys käyttäjän silmistä näyttöön, asiakirjaan ja näppäimistöön voi olla yhtä suuri.
Näytön sijainti määräytyy:
Lukuetäisyys (0,6 - 0,7 m);
Lukukulma, katselusuunta 20˚ vaakatason alapuolella näytön keskelle, näyttö kohtisuorassa tähän suuntaan.
Näyttöä pitäisi myös olla mahdollista säätää:
Korkeus +3 cm;
Kallistuksella -10˚ - +20˚ pystysuoraan nähden;
Vasemmalle ja oikealle suunnalle.
Erittäin tärkeänä pidetään myös käyttäjän oikeaa työasentoa.
Epämukava työasento voi aiheuttaa kipua lihaksissa, nivelissä ja jänteissä. Videopäätteen käyttäjän työasennon vaatimukset ovat seuraavat:
Pää ei saa olla kallistettuna enempää kuin 20˚,
Hartioiden tulee olla rentoina
Kyynärpäät - 80˚-100˚ kulmassa,
Käsivarret ja kädet ovat vaakasuorassa asennossa.
Syyt siihen, miksi käyttäjät asennoivat väärin, johtuvat seuraavista tekijöistä: ei ole hyvää asiakirjatelinettä, näppäimistö on liian korkealla ja asiakirjat liian alhaalla, käsiä ja käsiä ei ole minnekään laittaa ja jalkatilaa ei ole tarpeeksi.
Näiden puutteiden voittamiseksi annetaan yleisiä suosituksia: mobiilinäppäimistö on parempi; Pöydän, näppäimistön ja näytön sekä kämmentuen korkeuden säätöön tulee olla erikoislaitteet.
Merkittävä merkitys tuottavalle ja laadukkaalle työlle tietokoneella on hahmojen koolla, niiden sijoittelun tiheydellä, kontrastilla sekä merkkien ja näytön taustan kirkkauden suhteella. Jos etäisyys käyttäjän silmistä näyttöruutuun on 60-80 cm, tulee kyltin korkeuden olla vähintään 3 mm, opasteen leveyden ja korkeuden optimaalinen suhde on 3:4 ja etäisyys merkit ovat 15-20 % niiden korkeudesta. Näytön taustan kirkkauden suhde symboleihin on 1:2 - 1:15.
Kun käytät tietokonetta, lääkärit suosittelevat näytön asentamista 50-60 cm:n etäisyydelle silmistä. Asiantuntijat uskovat myös, että videonäytön yläosan tulisi olla silmien tasolla tai hieman sen alapuolella. Kun ihminen katsoo suoraan eteenpäin, hänen silmänsä avautuvat leveämmin kuin katsoessaan alas. Tästä johtuen katselualue kasvaa merkittävästi, mikä aiheuttaa silmien kuivumista. Lisäksi, jos näyttö on asennettu korkealle ja silmät ovat auki, vilkkuminen on heikentynyt. Tämä tarkoittaa, että silmät eivät sulkeudu kokonaan, niitä ei pestä kyynelnesteellä eivätkä ne saa riittävästi nesteytystä, mikä johtaa nopeaan väsymiseen.
Suotuisten työolojen ja työpaikkojen esteettisen suunnittelun luominen tuotannossa on erittäin tärkeää sekä työn helpottamiseksi että houkuttelevuuden lisäämiseksi, millä on positiivinen vaikutus työn tuottavuuteen.
4.3 Työajat
Kuten on jo useaan kertaan todettu, henkilökohtaisen tietokoneen kanssa työskennellessä oikean työ- ja lepoaikataulun noudattaminen on erittäin tärkeä rooli. Muutoin henkilökunta kokee huomattavaa visuaalista jännitystä valittaen tyytymättömyyttä työhön, päänsärkyä, ärtyneisyyttä, unihäiriöitä, väsymystä ja kipua silmissä, alaselässä, niskassa ja käsivarsissa.
Taulukossa 4.5 sisältää tietoja säännellyistä tauoista, jotka on pidettävä tietokoneella työskennellessä, riippuen työvuoron kestosta, työtyypeistä ja -luokista VDT:llä (videonäyttöpääte) ja PC:llä (SANniP 2.2.2 542-96 mukaisesti). "Videonäyttöpäätteiden, henkilökohtaisten elektronisten tietokoneiden ja työn organisoinnin hygieniavaatimukset").
Taulukko 4.5 - Säänneltyjen taukojen aika tietokoneella työskenneltäessä
Huomautus. Taukoajat annetaan edellyttäen, että noudatetaan määriteltyjä saniteettisääntöjä ja määräyksiä. Jos todelliset työolosuhteet eivät täytä saniteettisääntöjen ja -standardien vaatimuksia, säänneltyjen taukojen aikaa tulee pidentää 30 %.
SanNiP 2.2.2 546-96 mukaisesti kaikenlaiset tietokoneen käyttöön liittyvät työtoiminnot on jaettu kolmeen ryhmään: ryhmä A: VDT:n tai PC:n näytöltä tietojen lukeminen ennakkopyynnöstä; ryhmä B: työ tietojen syöttämiseksi; ryhmä B: luova työ dialogitilassa tietokoneen kanssa.
Taukojen tehokkuus lisääntyy, kun ne yhdistetään teolliseen voimisteluun tai henkilöstön lepohuoneeseen, jossa on mukavat pehmustetut huonekalut, akvaario, viheralue jne.
4.4 Valaistuksen laskenta
Työpaikan valaistuksen laskenta perustuu valaistusjärjestelmän valintaan, tarvittavan lamppumäärän, niiden tyypin ja sijoituksen määrittämiseen. Tämän perusteella laskemme keinovalaistuksen parametrit.
4.4.1 Keinovalaistuksen laskenta
Tyypillisesti keinotekoinen valaistus suoritetaan käyttämällä kahden tyyppisiä sähkövalolähteitä: hehkulamppuja ja loistelamppuja. Käytämme loistelamppuja, joilla on useita merkittäviä etuja hehkulamppuihin verrattuna:
Valon spektrikoostumukseltaan ne ovat lähellä päivänvaloa, luonnonvaloa;
Niillä on korkeampi hyötysuhde (1,5-2 kertaa suurempi kuin hehkulamppujen hyötysuhde);
Niiden valoteho on lisääntynyt (3-4 kertaa suurempi kuin hehkulamppujen);
Pidempi käyttöikä.
Valaistuslaskelma on tehty huoneelle, jonka pinta-ala on 15 m 2, jonka leveys on 5 m, korkeus 3 m. Käytämme valovirtamenetelmää.
Lamppujen lukumäärän määrittämiseksi määritämme pintaan tulevan valovirran kaavalla:
F = E∙S∙Z∙K / n, (4.1)
jossa F on laskettu valovirta, Lm;
E - normalisoitu minimivalaistus, Lux (määritetty taulukosta). Ohjelmoijan työ voidaan tämän taulukon mukaisesti luokitella tarkkuustyöksi, joten minimivalaistus on E = 300 Luxia;
S - valaistun huoneen pinta-ala (tapauksessamme S = 15m2);
Z on keskimääräisen valaistuksen suhde minimiin (yleensä otetaan 1,1-1,15, olkoon Z = 1,1);
K on turvakerroin, joka ottaa huomioon lampun valovirran pienenemisen lamppujen likaantumisen seurauksena käytön aikana (sen arvo riippuu huoneen tyypistä ja siinä suoritetun työn luonteesta, ja meidän tapauksessamme K = 1,5);
n on käyttökerroin (ilmaistuna suunnittelupinnalle tulevan valovirran suhde kaikkien lamppujen kokonaisvirtaan ja lasketaan yksikön murto-osina; riippuu lampun ominaisuuksista, huoneen koosta, seinien ja katon väri, jolle on tunnusomaista heijastuskertoimet seinistä (RS) ja katto (RP)), kertoimien RS ja RP arvot on ilmoitettu edellä: RS=40%, RP=60%. Arvo n määritetään eri lamppujen käyttökertoimien taulukosta.
Tätä varten laskemme huoneindeksin kaavalla:
I = A∙B / h (A+B), (4.2)
jossa h on ripustuksen suunnittelukorkeus, h = 2,92 m;
A - huoneen leveys, A = 3 m;
B on huoneen pituus, B = 5 m.
Korvaamalla saamamme arvot:
Kun tiedetään huoneindeksi I, saadaan taulukon 7 mukaan n = 0,22.
Korvataan kaikki arvot kaavaan (4.1) valovirran F määrittämiseksi, saadaan F = 33750 Lm.
Valaistukseen valitsemme LB40-1-tyyppiset loistelamput, joiden valovirta on F l = 4320 Lm.
Lasketaan tarvittava määrä lamppuja kaavalla:
N = F / Fl, (4.3)
missä N on lamppujen määrätty lukumäärä;
F - valovirta, F = 33750 Lm;
F l - lampun valovirta, F l = 4320 Lm.
Valaisimia valittaessa käytämme OD-tyyppisiä lamppuja. Jokainen lamppu on varustettu kahdella lampulla.
Tämä tarkoittaa, että huoneeseen, jonka pinta-ala on S = 15 m2, tarvitaan neljä OD-tyyppistä lamppua.
4.4.2 Tilojen luonnollisen valaistuksen laskenta
Työpaikkojen, prosessialueiden ja tuotantotilojen kunnollisen valaistuksen järjestämisellä on saniteetti- ja hygieenisesti suuri merkitys, se auttaa lisäämään työn tuottavuutta, vähentämään tapaturmia ja parantamaan tuotteiden laatua. Toisaalta riittämätön valaistus vaikeuttaa teknologisen prosessin suorittamista ja voi aiheuttaa onnettomuuksia ja näköelinten sairauksia.
Valaistuksen tulee täyttää seuraavat perusvaatimukset:
Ole yhtenäinen ja melko vahva;
Älä luo työpaikoille erilaisia varjoja, kontrasteja valaistun työpaikan ja ympäröivän ympäristön välille;
Älä luo tarpeetonta kirkkautta ja kiiltoa työntekijöiden näkökenttään;
Anna valovirran oikea suunta;
Kaikissa tuotantotiloissa tulee olla valoaukkoja, jotka tarjoavat riittävän luonnonvalon. Ilman luonnonvaloa voi olla kokoustiloja, näyttelytiloja, pukuhuoneita, saniteettitiloja, hoitolaitosten odotustiloja, henkilökohtaisen hygienian huoneita, käytäviä ja kulkutiloja.
Luonnonvalokerroin DNB B 28/25/2006 mukaisesti meidän III valon ilmastovyöhykkeellämme on 1,5.
Tämän perusteella laskemme tarvittavan ikkuna-aukkojen pinta-alan.
Ikkunan pinta-alan laskeminen sivuvalaistuksella määritetään kaavalla:
S o = (L n *K rakennus *N 0 *S n *K rakennus)/(100 *T 0 *r1) (4.4)
jossa: L n – KEO:n normalisoitu arvo
Кз – varmuuskerroin (yhtä kuin 1,2)
N 0 – ikkunoiden valoominaisuudet
S n – riittävän luonnonvalon alue
Rakennukseen – kerroin, jossa otetaan huomioon vastakkaisten rakennusten ikkunoiden varjostus
r1 – kerroin ottaen huomioon KEO:n kasvu sivuvalaistuksella
T 0 – kokonaisvalonläpäisykyky, joka lasketaan kaavalla:
T 0 = T 1 * T 2 * T 3 * T 4 * T 5, (4.5)
jossa T1 on materiaalin valonläpäisevyys;
T 2 – kerroin, jossa otetaan huomioon valohäviö valoaukon kehyksissä;
T 3 – kerroin ottaen huomioon valohäviöt tukirakenteissa;
T 4 – kerroin, jossa otetaan huomioon valohäviö aurinkosuojalaitteissa;
T 5 - kerroin, joka ottaa huomioon valohäviön lamppujen alle asennetussa suojaverkossa, on yhtä suuri kuin 1;
Nyt sinun on laskettava sivuvalaistus ulkoseinän viereiselle alueelle. Visuaalisen työn tason perusteella on tarpeen määrittää KEO:n arvo. KEO = 1,5, KEO:n normalisoitu arvo valoilmaston huomioon ottaen on laskettava kaavalla:
L n = l*m*c, (4,6)
missä l on KEO-arvo (l=1,5);
m – kevyt ilmastokerroin (m=1);
c – ilmaston auringonpaistekerroin (c=1)
Nyt sinun on määritettävä huoneen pituuden L n suhde huoneen B syvyyteen:
Ln/B = 3/5 = 0,6;
Huoneen B syvyyden ja korkeuden suhde tavanomaisen työpinnan tasosta ikkunan yläosaan h 1 (tässä tapauksessa h 1 = 1,8):
B/h 1 = 5/1,8 = 2,77.
Valo-aukkojen valoominaisuudet N 0 =9.
Arvo T 0 =0,8*0,7*1*1*1=0,56.
Luokan 4 visuaalisen työn Ln on 1,5 ikkunoiden pesussa kahdesti vuodessa.
Määrittelemme r1, r1=1,5.
Nyt sinun on määritettävä S p:n arvo:
S p = L n *B = 3 * 10 = 30 m 2.
S o = (1,5*1,2*9*30*1)/(100*0,56*1,5) = 486/84 = 5,78 m2;
Hyväksymme ikkunoiden lukumääräksi 1 kpl:
S 1 = 5,78 m 2 yhden ikkunan pinta-ala
Yhden ikkunan korkeus on 2,4 m, leveys 2,4 m.
4.5 Ilmanvaihdon laskenta
Ilmanvaihtotavasta riippuen tuuletus voi olla luonnollista tai pakkotuuletusta.
Työalueella sijaitsevien teknisten ja muiden laitteiden imuaukoihin ja paikallisen imuaukkoihin tulevan ilman parametrit tulee ottaa standardin GOST 12.1.005-76 mukaisesti. Huoneen koko on 3 x 5 metriä ja korkeus 3 metriä, ja sen tilavuus on 45 kuutiometriä. Siksi ilmanvaihdon tulisi tarjota ilmavirtaus 90 kuutiometriä tunnissa. Kesällä on tarpeen asentaa ilmastointilaite, jotta vältetään huoneen lämpötilan ylittäminen laitteen vakaan toiminnan varmistamiseksi. Ilmassa olevan pölyn määrään on kiinnitettävä asianmukaista huomiota, koska se vaikuttaa suoraan tietokoneen luotettavuuteen ja käyttöikään.
Ilmastointilaitteen teho (tarkemmin sanottuna jäähdytysteho) on sen pääominaisuus, se määrää sen huoneen tilavuuden, johon se on suunniteltu. Likimääräisiä laskelmia varten ota 1 kW / 10 m 2 kattokorkeudella 2,8 - 3 m (SNiP 2.04.05-86 "Lämmitys, ilmanvaihto ja ilmastointi" mukaisesti).
Tietyn huoneen lämpövirran laskemiseen käytettiin yksinkertaistettua menetelmää:
missä: Q – Lämmön sisäänvirtaus
S – Huoneen pinta-ala
h – Huoneen korkeus
q – Kerroin 30-40 W/m3 (tässä tapauksessa 35 W/m3)
15 m2:n ja 3 m korkean huoneen lämpöhyöty on:
Q=15·3·35=1575 W
Lisäksi on otettava huomioon toimistolaitteiden ja ihmisten lämpöpäästöt; uskotaan (SNiP 2.04.05-86 "Lämmitys, ilmanvaihto ja ilmastointi" mukaisesti), että rauhallisessa tilassa ihminen päästää 0,1 kW lämpö, tietokone tai kopiokone 0,3 kW, lisäämällä nämä arvot kokonaislämpövirtauksiin, saat tarvittavan jäähdytystehon.
Q lisä =(H·S-ooppera)+(С·S comp)+(P·S-tulostus) (4.9)
missä: Q lisä – lisälämpövirtojen summa
C – Tietokoneen lämmönpoisto
H - Käyttäjän lämmönpoisto
D – Tulostimen lämmönpoisto
S comp – Työasemien lukumäärä
S print – Tulostimien määrä
S-operaattorit – Operaattorien lukumäärä
Huoneen lisälämpövirtaukset ovat:
Q lisä1 = (0,1 2) + (0,3 2) + (0,3 1) = 1,1 (kW)
Lämpövirtojen kokonaissumma on yhtä suuri kuin:
Q yhteensä 1 = 1 575 + 1 100 = 2 675 (L)
Näiden laskelmien mukaisesti on tarpeen valita sopiva teho ja ilmastointilaitteiden lukumäärä.
Huoneessa, jolle laskenta suoritetaan, tulisi käyttää ilmastointilaitteita, joiden nimellisteho on 3,0 kW.
4.6 Melutason laskenta
Yksi tietokonekeskuksen tuotantoympäristön epäsuotuisista tekijöistä on painolaitteiden, ilmastointilaitteiden ja itse tietokoneiden jäähdytysjärjestelmien tuulettimien aiheuttama korkea melutaso.
Melun vähentämisen tarvetta ja toteutettavuutta koskeviin kysymyksiin vastaamiseksi on tarpeen tietää melutasot käyttäjän työpaikalla.
Useasta epäkoherentista lähteestä samanaikaisesti aiheutuva melutaso lasketaan yksittäisten lähteiden päästöjen energian summausperiaatteella:
∑L = 10·lg (Li∙n), (4.10)
jossa Li on i:nnen melunlähteen äänenpainetaso;
n – melulähteiden lukumäärä.
Saatuja laskentatuloksia verrataan tietyn työpaikan sallittuun melutasoon. Jos laskentatulokset ylittävät sallittua melutasoa, tarvitaan erityisiä melunvaimennustoimenpiteitä. Näitä ovat: hallin seinien ja katon peittäminen ääntä vaimentavilla materiaaleilla, melun vähentäminen lähteellä, oikea laitteiden sijoittelu ja operaattorin työpaikan järkevä organisointi.
Käyttäjän työpaikalla vaikuttavien melulähteiden äänenpainetasot on esitetty taulukossa. 4.6.
Taulukko 4.6 - Eri lähteiden äänenpainetasot
Tyypillisesti operaattorin työpiste on varustettu seuraavilla laitteilla: järjestelmäyksikön kiintolevy, PC-jäähdytysjärjestelmien tuulettimet, näyttö, näppäimistö, tulostin ja skanneri.
Korvaamalla kunkin laitetyypin äänenpainetason arvot kaavaan (4.4) saadaan:
∑L=10 lg(104+104,5+101,7+101+104,5+104,2)=49,5 dB
Saatu arvo ei ylitä käyttäjän työpaikan sallittua melutasoa, joka on 65 dB (GOST 12.1.003-83). Ja jos otamme huomioon, että on epätodennäköistä, että oheislaitteita, kuten skanneria ja tulostinta, käytetään samanaikaisesti, tämä luku on vielä pienempi. Lisäksi, kun tulostin on käytössä, käyttäjän suora läsnäolo ei ole välttämätöntä, koska Tulostin on varustettu automaattisella arkinsyöttömekanismilla.
Työssä tarkastellaan ajankohtaista aihetta - tietokonejärjestelmien jäähdytyksen säätämistä.
Työn suorittamisessa pohdittiin jäähdytystietokonejärjestelmien teoreettisia kysymyksiä, ilmavirtojen liikkumista eri jäähdytysjärjestelmillä sekä aktiivisten ja passiivisten jäähdytysjärjestelmien käytön vertailuominaisuuksia.
Tietokonejärjestelmien suorituskyky kasvaa, mikä tarkoittaa, että myös tietokonejärjestelmien piirielementtien kuumeneminen lisääntyy ja sen seurauksena lämpötila tietokoneen sisällä kohoaa. Lämpötilan noustessa jotkin elementit alkavat pettää.
Työssä tarkastellaan erilaisia tietokonejärjestelmien jäähdytystyyppejä, alkaen yksinkertaisimmasta - passiivisesta ja päättyen kalleimpiin jäähdytystyyppeihin Peltier-elementeillä.
Tietokoneen ilmajäähdytys on tällä hetkellä keskivertokäyttäjälle hyväksyttävin. Mutta ilmajäähdytyksellä on useita haittoja. Ensinnäkin tämä on melutaso. Mitä enemmän tuulettimia lisäämme järjestelmään, sitä korkeampi melutaso. Toinen haittapuoli on ulkoisen pölyn sisäänvirtaus.
Nykyisessä vaiheessa käytetään vesi-, kryogeenistä ja typpijäähdytystä. Mutta jokaisella jäähdytystyypillä on useita etuja ja haittoja. Erilaisten jäähdytystyyppien teknisen ja taloudellisen analyysin jälkeen päätimme lisätä tietokonejärjestelmään tuulettimen ja laskemme lisätuulettimen ja lämpöreleen asentamisen kustannukset, joka sammuttaa tuulettimen, kun tietokoneen sisällä oleva lämpötila laskee.
Suunnittelusuunnittelun ja tuulettimen asennuksen kokonaiskustannukset olivat 346,58 UAH.
Työn viimeisessä osassa käsitellään työturvallisuuskysymyksiä.
Lista linkeistä
1. Solomenchuk V., Solomenchuk P. Iron PC 2010- St. Petersburg, 2010, 448 s.
2. Aiden, Fibelman, Kramer. PC-laitteisto. Tietosanakirja henkilökohtaisen tietokoneen laitteistoresursseista. "BHV-SPB", Pietari, 2006.
3. Mushketov R. Katsaus mahdollisiin PC-häiriöihin (2010) - K., 2010, 248s.
4. Stephen Simrin. DOS Bible "Impuls Software".
5. Mihail Guk. IBM PC-laitteisto. Tietosanakirja. "Peter", Pietari - M., Kharkov, Minsk, 2000.
6. Scott Mueller. Henkilökohtaisten tietokoneiden modernisointi ja korjaus. "BINOM", M., 2010.- 414 s.
7. Ponomarev V.. NETBOOK: valinta, käyttö, modernisointi - BHV-Petersburg, 2009 – 432 s.
8. Kostsov A., Kostsov V. Iron PC. Käyttäjän käsikirja - M, Martin, 2010, 475 s.
9. A. Pilgrim. Henkilökohtainen tietokone. Kirja 2. Modernisointi ja korjaus. BHV, Düsseldorf, Kiova, M., Pietari, 1999.
10. Henkilökohtainen tietokone. Kirja 3. "Peter Press", Düsseldorf, Kiova, M., Pietari, 1999.
11. V. P. Leontiev. Viimeisin tietosanakirja henkilökohtaisesta tietokoneesta 2003. "OLMA-PRESS, M., 2003.
12. Yu.M. Platonov, Yu. G. Utkin. Henkilökohtaisten tietokoneiden diagnostiikka, korjaus ja ennaltaehkäisy. M., "Hotline-Telecom", 2009.
13. L. N. Kechiev, E. D. Pozhidaev "Elektronisten laitteiden suojaaminen staattisen sähkön vaikutuksilta" - M.: Kustantaja "Technology", 2005.
14. Zhidetsky V.Ts., Dzhigirey V.S., Melnikov A.V. Työsuojelun perusteet: Oppikirja - Lvov, Juliste, 2008 - 351 s.
15. Denisenko G.F. Työturvallisuus: Oppikirja - M., Higher School, 1989 - 319 s.
16. Samgin E.B. Työpaikan valaistus. – M.: MIREA, 1989. – 186 s.
17. Sähkövalaistuksen suunnittelun hakuteos. /Toim. G.B. Knorringa. – L.: Energia, 1976.
18. Melun torjunta työpaikalla: Hakemisto / E.Ya. Yudin, L.A. Borisov;
Kenraalin alla toim. E.Ya. Yudina - M.: Konetekniikka, 1985. - 400 s., ill.
19. Zinchenko V.P. Ergonomian perusteet. – M.: MSU, 1979. – 179 s.
20. Metodologiset huomautukset ennen lopputyön valmistumista erikoisalan "Tietokonekirjoitusoperaattori; tietokoneen asetteluoperaattori”/Tilaus: D.O. Djatšenko, K.O. Izmalkova, O.G. Merkulova. – Severodonetsk: SVPU, 2007. – 40 s.
21. Sergey Simonovich, Georgi Evseev Tietokone ja sen hoito - K., Uzgoda, 2008 – 452 s.
22. Orlov V.S. Emolevy – M., NAUKA, 2008 – 352 s.
23. Prosessorin ylikellotus (videokurssi) - 2010, 37,52 Mt [Video]
24. Scott Mueller PC:n päivitykset ja korjaukset. 16. painos, - M., Williams, 2010 - 669 s.
Johdanto
1 Ulko- ja sisäilman suunnitteluparametrien valinta
1.1 Ulkoilman suunnitteluparametrit
1.2 Sisäilman suunnitteluparametrit
2 Huoneen lämpö- ja kosteustasapainon laatiminen
2.1 Lämmönsyöttöjen laskenta
2.1.1 Ihmisten lämmöntuoton laskenta
2.1.2 Keinovalaistuksen lämmöntuoton laskenta
2.1.3 Lämmöntuoton laskeminen ulkoisten valoaukkojen kautta
ja auringonsäteilyn kattavuus
2.1.4 Ulkoisten aitojen lämpenemisen laskenta
2.1.5 Lasittujen aukkojen kautta tulevan lämmön laskeminen
lämpötilaero ulko- ja sisäilman välillä
2.2 Kosteuspäästöjen laskeminen
2.3 Prosessissäteen kulman määritys huoneessa
3 Ilmastointijärjestelmän laskenta
3.1 Ilmastointijärjestelmien tyypin valinta ja perustelut
3.2 Ilmanjakelujärjestelmien valinta. Hyväksyttävän ja
käyttölämpötilan ero
3.3 Ilmastointijärjestelmien suorituskyvyn määrittäminen
3.4 Ulkoilman määrän määritys
3.5 Ilmastointiprosessien kaavio
Jd-kaaviossa
3.5.1 Kaavio ilmastointiprosesseista
vuoden lämmin ajanjakso
3.5.2 Kaavion rakentaminen ilmastointiprosesseista
kylmä kausi
3.6 Lämmitys- ja jäähdytysvaatimusten määrittäminen järjestelmissä
ilmastointi
3.7 Ilmastointilaitteen merkin ja sen asettelun valitseminen
3.8 Ilmastointielementtien laskelmat ja valinta
3.8.1 Kastelukammion laskenta
3.8.2 Ilmanlämmittimien laskenta
3.8.3 Ilmansuodattimien valinta
3.8.4 Ilmastointijärjestelmien aerodynaamisen vastuksen laskenta
3.9 Ilmastointituulettimen valinta
3.10 Pumpun valinta kastelukammioon
3.11 Jäähdytysjärjestelmän päälaitteiden laskenta ja valinta
4 UNIRS – Kovan valuutan laskenta tietokoneella
Liite A - Jd-kaavio. Vuoden lämmin ajanjakso
Liite B -Jd kaavio. Kylmä kausi
Liite D - Jääkaapin syöttökaavio
Liite E - Erittely
Liite E – Suunnitelma 2 000
JOHDANTO
Ilmastointi on kaikkien tai yksittäisten ilman parametrien (lämpötila, suhteellinen kosteus, puhtaus ja ilmannopeus) automaattista ylläpitoa suljetuissa tiloissa ihmisten hyvinvoinnille suotuisimmat optimaaliset olosuhteet, teknologisen prosessin suorittaminen ja kulttuuriarvojen säilyttäminen.
Ilmastointi on jaettu kolmeen luokkaan:
1. Varmistaa teknologisen prosessin edellyttämät sääolosuhteet sallituilla poikkeamilla ulkoilman suunnitteluparametrien ulkopuolella. Keskimäärin 100 tuntia vuodessa 24 tunnin työssä tai 70 tuntia vuodessa yksivuorotyössä päiväsaikaan.
2. Varmistaa optimaaliset, saniteetti- tai teknologiset standardit sallituilla poikkeamilla keskimäärin 250 tuntia vuodessa ympärivuorokautisessa työssä tai 125 tuntia vuodessa yksivuorotyössä päiväsaikaan.
3. Hyväksyttävien parametrien varmistamiseksi, jos niitä ei voida aikaansaada ilmanvaihdolla, keskimäärin 450 tuntia vuodessa ympärivuorokautisessa käytössä tai 315 tuntia vuodessa yksivuorokäytössä päiväsaikaan.
Säädösasiakirjat määrittelevät optimaaliset ja sallitut ilmaparametrit.
Optimaaliset ilmaparametrit varmistavat kehon normatiivisen ja toiminnallisen lämpötilan säilymisen, lämpömukavuuden tunteen ja edellytykset korkealle suoritustasolle.
Hyväksyttävät ilmaparametrit ovat niiden yhdistelmä, joka ei aiheuta vahinkoja tai terveysongelmia, mutta voi aiheuttaa epämiellyttäviä lämmön tuntemuksia, hyvinvoinnin heikkenemistä ja suorituskyvyn heikkenemistä.
Sallitut ehdot ovat pääsääntöisesti voimassa rakennuksissa, joissa on vain ilmanvaihtojärjestelmä.
Säädettävät ilmastointijärjestelmät (ACS) tarjoavat optimaaliset olosuhteet. Siten SCR:ää käytetään luomaan ja ylläpitämään optimaaliset olosuhteet ja puhdas sisäilma ympäri vuoden.
Tämän kurssityön tarkoituksena on lujittaa teoreettista tietoa ja hankkia käytännön laskentataitoja sekä ilmastointijärjestelmien (ACS) suunnittelua.
Tässä kurssityössä ilmastoitu huone on 500-paikkaisen kaupunkiklubin auditorio Odessan kaupungissa. Tämän huoneen korkeus on 6,3 m, kerrosala 289 m2, ullakkopinta-ala 289 m2, huoneen tilavuus 1820,7 m3.
1 VALIKKO ULKO- JA SISÄILMAN SUUNNITTELUPARAMETREISTA
Ulkoilman suunnitteluparametrit.
Ulkoilman suunnitteluparametrit valitaan laitoksen maantieteellisen sijainnin mukaan.
Taulukko 1 – Ulkoilman suunnitteluparametrit.
Sisäilman suunnitteluparametrit.
Sisäilman suunnitteluparametrit valitaan huoneen tarkoituksen ja vuodenajan mukaan.
Taulukko 2 - Sisäilman suunnitteluparametrit.
2 TILOJEN LÄMPÖ- JA KOSTEUSTASAPIEN KOKOAMINEN
Huoneen lämpö- ja kosteustaseiden laatimisen tarkoituksena on määrittää huoneen lämpö- ja kosteusylimäärä sekä prosessipalkin kulmakerroin, jota käytetään graafisessa analyyttisessä menetelmässä SCR:n laskentaan.
Lämpö- ja kosteustasot laaditaan erikseen vuoden lämpimälle ja kylmälle kaudelle.
Huoneen lämmöntuoton lähteitä voivat olla ihmiset, keinovalaistus, auringon säteily, ruoka, laitteet sekä ulko- ja sisäilman lämpötilaerosta johtuva lämmönhyöty sisä- ja ulkoaitojen kautta tai lasitettujen aukkojen kautta.
2.1 Lämmönsyöttöjen laskenta
2.1.1 Ihmisten lämmöntuoton laskenta
Lämmön vapautuminen huoneeseen ihmisistä Q kerros, W, määritetään kaavalla
Q kerros = q kerros n, (1)
missä q lattia on yhden henkilön tuottaman kokonaislämmön määrä, W;
n – ihmisten lukumäärä, ihmiset.
Q ref = q ref · n, (2)
missä q lämpö on yhden henkilön tuottaman aistinvaraisen lämmön määrä, W;
n – ihmisten lukumäärä, ihmiset.
Kylmälle kaudelle
Q-lattia = 120 285 = 34200 W
Q todellinen = 90 · 285 = 25 650 W
Lämpimälle ajanjaksolle
Q-lattia = 80 · 285 = 22 800 W
Q todellinen = 78 285 = 22 230 W
2.1.2 Keinovalaistuksen lämmöntuoton laskenta
Keinovalaistuksen lämmöntuotto Q osv, W määritetään kaavalla
Q osv = q osv ·E·F,(3)
missä E – valaistus, lux;
F – huoneen pinta-ala, m2;
q osv – ominaislämmön vapautuminen, W/(m 2 lx).
Q osv = 0,067 400 289 = 7745,2 W
2.1.3 Auringon säteilyn aiheuttaman lämmöntuoton laskenta
Auringon säteily Q р = 9400 W.
2.1.4 Ulkoisten aitojen lämpenemisen laskenta
Lämmön syöttö ulkoisten koteloiden kautta, W, määritetään kaavalla
Q-raja = k st ·F st (t n – t in) + k pok ·F st (t n – t in), (4)
missä k i on lämmönsiirtokerroin aitojen läpi, W/(m 2 K);
F i – aidan pinta-ala, m 2 ;
tn, tv – ulko- ja sisäilman lämpötila, vastaavasti, °C.
Q-raja = 0,26 289 (26,6-22) = 345,6 W
2.1.5 Lasittujen aukkojen läpi tulevan lämmön laskeminen
Lasittujen aukkojen kautta huoneeseen tulevan lämmön laskeminen ulko- ja sisäilman lämpötilaerosta johtuu kaavasta
Q o.p. = [(t n – t in)/R o ]F yhteensä, (5)
missä R o on lasiaukkojen lämpövastus, (m 2 K)/W, joka määritetään kaavalla
R o = 1/k ikkuna (6)
Ftotal – lasiaukkojen kokonaisala, m2.
Q o.p = 0 W, koska lasitettuja aukkoja ei ole.
Taulukko 3 - Huoneen lämpötase eri vuodenaikoina
2.2 Kosteuspäästöjen laskeminen
Kosteutta pääsee huoneeseen haihtumalla ihmisten ihon pinnalta ja hengityksestä, nesteen vapaalta pinnalta, materiaalien ja tuotteiden märiltä pinnoilta sekä materiaalien kuivumisen, kemiallisten reaktioiden ja teknisten laitteiden toiminnan seurauksena. laitteet.
Kosteuden vapautuminen ihmisistä W l, kg/h, riippuen heidän kunnostaan (lepo, työn tyypistä) ja ympäristön lämpötilasta määräytyy kaavalla
W l = w l · n · 10 -3, (7)
missä w l – yhden henkilön kosteuden vapautuminen, g/h;
n – ihmisten lukumäärä, ihmiset.
W l kylmä = 40 285 10 -3 = 11,4 kg/h
W l lämpö = 44 285 10 -3 = 12,54 kg/h
2.3 Prosessissäteen kulman määritys huoneessa
Lämpö- ja kosteustasalaskennan perusteella määritetään huoneen prosessipalkin kulmakerroin vuoden lämpimälle ε t ja kylmälle ε x jaksolle, kJ/kg
ε t = (ΣQ t · 3,6)/W t, (8)
ε x = (ΣQ x 3,6)/L x.(9)
Numeroarvot ε t ja ε x kuvaavat prosessipalkin kaltevuuskulman tangenttia huoneessa.
ε t = (40290,8 3,6)/12,54 = 11567
ε x = (41945,2·3,6)/11,4 = 13246
3 ILMASTOINTIJÄRJESTELMÄN LASKENTA
3.1 Ilmastointijärjestelmien tyypin valinta ja perustelut
Ilmastointijärjestelmän tyypin valinta ja perustelut tehdään suunnittelutoimeksiannossa määritellyn ilmastoidun kohteen käyttöolosuhteiden analyysin perusteella.
Huonemäärän perusteella tarjotaan yksi- tai monivyöhykkeinen ilmastointijärjestelmä, jonka jälkeen arvioidaan mahdollisuutta käyttää niitä poistoilman kierrätyksellä, mikä mahdollistaa lämmön ja kylmän kulutuksen vähentämisen.
SCR:itä, joissa on ensimmäinen ja toinen kierrätys, käytetään yleensä huoneissa, jotka eivät vaadi suurta tarkkaa lämpötilan ja suhteellisen kosteuden säätöä.
Lopullinen päätös ilmankäsittelykonseptin valinnasta tehdään SCR:n suorituskyvyn ja ulkoilmavirran määrityksen jälkeen.
3.2 Ilmanjakelujärjestelmien valinta. Sallitun ja käyttölämpötilaeron määritys.
Hygieniaindikaattoreiden ja työalueen parametrien tasaisen jakautumisen kannalta useimmille ilmastoiduille tiloille hyväksyttävintä on syöttää tuloilmaa, jonka kaltevuus työalueelle on 4...6 m ja yleisen pakoputken poistaminen ylävyöhykkeestä.
1. Määritä sallittu lämpötilaero
Δt add = 2 °C.
2. Määritä tuloilman lämpötila
t p = t in - Δt add (10)
t p lämpö = 22 – 2 = 20°С,
t p kylmä = 20 – 2 = 18 °C.
3. Määritä poistoilman lämpötila
t у = t в + grad t(H – h), (11)
missä gradt on lämpötilagradientti huoneen korkeudella työalueen yläpuolella, °C;
H – huoneen korkeus, m;
h – työalueen korkeus, m.
Lämpötilagradientti huoneen korkeudella määräytyy huoneen ominaisylilämmön mukaan q i, W
q i = ΣQ/V pom = (ΣQ p -Q p + Q i)/ V pom (12)
q i lämpö = (40290,8 – 22800 + 22230)/1820,7 = 21,8 W
q i kylmä = (41945,2 – 34200 + 25650)/ 1820,7 = 18,3 W
t lämpö = 22 + 1,2 (6,3 - 1,5) = 27,76 °C;
t kylmässä = 20 + 0,3 (6,3 - 1,5) = 21,44 °C.
4. Määritä käyttölämpötilan ero
Δt p = t y - t p (13)
Δt р lämpö = 27,76 - 20 = 7,76 °С;
Δt р kylmä = 21,44 – 18 = 3,44°С.
3.3 Ilmastointijärjestelmien suorituskyvyn määrittäminen
Ilmastointijärjestelmissä erotetaan kokonaiskapasiteetti G, joka ottaa huomioon tuloilmakanavaverkostojen vuodosta johtuvan ilmanhäviön, kg/h, ja ilmastoiduissa huoneissa käytettävä hyötykapasiteetti Gp, kg /h.
Kovan valuutan hyödyllinen tuottavuus määritetään kaavalla
G p = ΣQ t /[(J y – J p) 0,278], (14)
missä ΣQ t on huoneen kokonaislämpöylimäärä vuoden lämpimänä aikana, W;
J y, J p – poisto- ja tuloilman ominaisentalpia vuoden lämpimänä aikana, kJ/kg.
Gp = 40290,8/[(51-40)) 0,278] = 13176 kg/h.
Laskemme kokonaistuottavuuden kaavalla
G = K p · G p, (15)
jossa K p on kerroin, joka ottaa huomioon ilmakanavien häviöiden määrän.
G = 1,1·13176 = 14493,6 kg/h.
Ilmastointijärjestelmien tilavuus tuottavuus L, m 3 / h, saadaan kaavasta
missä ρ on tuloilman tiheys, kg/m 3
ρ = 353/(273+t p)(17)
ρ = 353/(273+20) = 1,2 kg/m3;
L = 14493,6/1,2 = 12078 m3/h.
3.4 Ulkoilman määrän määritys
SCR:ssä käytetyn ulkoilman määrä vaikuttaa lämmön ja kylmän hintaan lämpö- ja kosteuskäsittelyn aikana sekä pölynpoiston tehonkulutukseen. Tältä osin on aina pyrittävä vähentämään sen määrää mahdollisimman paljon.
Pienin sallittu ulkoilman määrä ilmastointijärjestelmissä määräytyy seuraavien vaatimusten perusteella:
Vaaditun saniteettitason varmistaminen ilmansyöttöä henkilöä kohti, m 3 / h
L n ΄ = l n, (18)
jossa l on syötettävän ulkoilman normalisoitu virtaus henkilöä kohti, m 3 /h;
n – ihmisten lukumäärä huoneessa, ihmiset.
Ln ΄ = 25·285 = 7125 m3/h;
Paikallisen pakokaasun kompensointi ja ylipaineen syntyminen huoneeseen
L n ΄΄ = L mo + V pom ·К΄΄ , (19)
missä Lmo on paikallisen pakokaasun tilavuus, m 3 / h;
V-huone – huoneen tilavuus, m 3;
K΄΄ on ilmanvaihtokurssi.
Ln ΄΄ = 0 + 1820,7 2 = 3641,4 m3/h.
Valitsemme suuremman arvon arvoista L n ΄ ja L n ΄΄ ja hyväksymme lisälaskelmia varten L n ΄ = 7125 m 3 / h.
Määritämme ulkoilmavirran kaavan avulla
G n = L n ·ρ n, (20)
missä ρ n on ulkoilman tiheys, kg/m3.
Gn = 7125-1,18 = 8407,5 kg/h.
Tarkistamme SCR:n kierrätyksen:
14493,6 kg/h >8407,5 kg/h, ehto täyttyy.
2. J y< J н
51kJ/kg< 60 кДж/кг, условие выполняется.
3. Ilma ei saa sisältää myrkyllisiä aineita.
Huomaa: kaikki ehdot täyttyvät, joten käytämme SCR-järjestelmää kierrätyksen kanssa.
Hyväksytyn ulkoisen virtausnopeuden Ln on oltava vähintään 10 % tuloilman kokonaismäärästä, eli ehdon on täytyttävä
8407,5 kg/h ≥ 0,1 14493,6
8407,5 kg/h ≥ 1449,36 kg/h, ehto täyttyy.
3.5 Kaavio ilmastointiprosesseista J - d kaavio
3.5.1 Kaavion rakentaminen ilmastointiprosesseista vuoden lämpimälle ajanjaksolle
Kaavio ilmastointiprosesseista J-d-kaaviossa vuoden lämpimälle ajanjaksolle on esitetty liitteessä A.
Tarkastellaan menettelyä SCR-piirin rakentamiseksi ensimmäisellä kierrätyksellä.
a) etsitään J-d-kaaviosta ulko- ja sisäilman tilaa kuvaavien pisteiden H ja B sijainti taulukoissa 1 ja 2 annettujen parametrien mukaisesti;
b) johdetaan prosessisäde kohdan t B läpi ottaen huomioon kulmakertoimen e t suuruus;
c) muiden pisteiden sijainnin määrittäminen:
T.P (eli tuloilman tila), joka sijaitsee tp-isotermin ja prosessisäteen leikkauskohdassa;
T.P΄ (eli tuloilman tila toisen ilmanlämmittimen VN2 ulostulossa), jolle on asetettu 1°C:n segmentti pystysuoraan alaspäin T.P:stä (segmentti PP΄ kuvaa tuloilman lämmitystä ilmakanavat ja tuuletin);
Т.О (eli ilman tila kastelukammion ulostulossa), jolle vedetään viiva kohdasta Т.П΄ alas linjaa d = const, kunnes se leikkaa segmentin φ = 90 % ( segmentti OP΄ kuvaa ilman lämmitystä toisessa ilmanlämmittimessä VN2) ;
T.U (eli huoneesta poistuvan ilman tila), joka sijaitsee isotermin leikkauskohdassa prosessisäteen kanssa (PWU:n segmentti kuvaa lämmön ja kosteuden assimilaatiota huoneen ilmassa);
T.U΄ (eli kierrätetyn ilman tila ennen sen sekoittamista ulkoilmaan), jolle T.U:sta viivaa d = const
0,5 °C:n segmentti asetetaan sivuun ylöspäin (segmentti УУ΄ kuvaa poistoilman kuumenemista puhaltimessa);
T.C (eli ilman tila sen jälkeen, kun kierrätetty ilma on sekoitettu ulkoilmaan).
Pisteet У΄ ja Н on yhdistetty suoralla viivalla. U΄N-segmentti luonnehtii kierrätyksen ja ulkoilman sekoittumisprosessia. Piste C sijaitsee suoralla U΄N (J c:n leikkauspisteessä).
Pisteen C ominaisentalpia Jc, kJ/kg, lasketaan kaavalla
J с = (G n · J n + G 1р · J у΄)/ G, (21)
jossa J n – ulkoilman ominaisentalpia, kJ/kg;
J c – ulko- ja kierrätysilman sekoituksen jälkeen muodostuneen ilman ominaisentalpia, kJ/kg;
G 1р – ensimmäisen kierrätyksen ilmavirta, kg/h
G 1p = G - G n (22)
G 1р = 14493,6–8407,5 = 6086,1 kg/h
J с = (8407,5 60+6086,1 51) / 14493,6 = 56,4 kJ/kg
Pisteet C ja O on yhdistetty suoralla viivalla. Tuloksena oleva CO-segmentti luonnehtii ilman lämpö- ja kosteuskäsittelyn polytrooppista prosessia kastelukammiossa. Tämä päättää SCR-prosessin rakentamisen. Syötetään peruspisteiden parametrit taulukon 4 lomakkeen mukaan.
3.5.2 Kylmän vuodenajan ilmastointiprosessien kaavion rakentaminen
Kaavio ilmastointiprosesseista J-d-kaaviolla vuoden kylmälle ajanjaksolle on esitetty liitteessä B.
Tarkastellaan menettelyä J-d-kaavion ensimmäisellä ilman kierrätyksellä olevan piirin rakentamiseksi.
a) Etsi J-d-kaaviosta kantapisteiden B ja H sijainti, joka kuvaa ulko- ja sisäilman tilaa taulukossa annettujen parametrien mukaisesti. 12;
b) johdetaan prosessisäde pisteen B läpi ottaen huomioon kulmakertoimen ex suuruus;
c) määritetään pisteiden P, U, O sijainti:
T.U, joka sijaitsee isotermian leikkauskohdassa (kylmän ajanjakson osalta) prosessisäteen kanssa;
T. P, joka sijaitsee isenthalpen J p leikkauskohdassa prosessisäteen kanssa; tuloilman ominaisentalpian J p numeroarvo vuoden kylmälle ajanjaksolle lasketaan alustavasti yhtälöstä
J p = J y – [ΣQ x /(0,278 G)], (23)
jossa J y on huoneesta kylmänä vuodenaikana poistuvan ilman ominaisentalpia, kJ/kg;
Q x – kokonaislämpöylimäärä huoneessa kylmänä vuodenaikana, W;
G – SCR tuottavuus lämpimänä vuodenaikana, kg/h.
Jp = 47 - = 38,6 kJ/kg
PVU-segmentti kuvaa ilmaparametrien muutosta huoneessa.
T. O (eli ilman tila kastelukammion ulostulossa), joka sijaitsee suoran d p ja viivan φ = 90 % leikkauskohdassa; segmentti OP luonnehtii ilman lämmitystä toisessa ilmanlämmittimessä VN2;
T. C (eli ilman tila sen jälkeen, kun ensimmäisessä ilmanlämmittimessä VN1 lämmitetty ulkoilma on sekoitettu huoneesta poistuvaan ilmaan), joka sijaitsee isenthalpe J o:n ja linjan d c leikkauskohdassa ; numeerinen arvo lasketaan kaavalla
d с = (G n · d n + G 1р · d у) / G (24)
d c = (8407,5 0,8 + 6086,1 10) / 14493,6 = 4,7 g/kg.
T.K., joka kuvaa ilman tilaa ensimmäisen ilmanlämmittimen VN1 ulostulossa ja joka sijaitsee d n:n (ulkoilman kosteuspitoisuus) ja suoran US jatkon leikkauskohdassa.
Syötetään peruspisteiden ilmaparametrit taulukon 5 lomakkeen mukaisesti.
Taulukko 5 – Ilmaparametrit peruspisteissä kylmänä vuodenaikana
| Ilman parametrit | |||||
lämpötila t, |
Erityinen entalpia J, kJ/kg |
Kosteuspitoisuus d, g/kg | Suhteellinen kosteus φ, % |
||
| P | 13,8 | 38,6 | 9,2 | 85 | |
| SISÄÄN | 20 | 45 | 9,8 | 68 | |
| U | 21,44 | 47 | 10 | 62 | |
| NOIN | 14,2 | 37 | 9,2 | 90 | |
| KANSSA | 25 | 37 | 4,8 | 25 | |
| N | -18 | -16,3 | 0,8 | ||
| TO | 28 | 30 | 0,8 | 4 | |
3.6 Lämmön ja kylmän tarpeen määrittäminen ilmastointijärjestelmissä
Lämpimänä vuodenaikana lämmönkulutus toisessa ilmanlämmittimessä, W
Q t ВН2 = G(J p΄ - J o) 0,278, (25)
jossa J p΄ on ilman ominaisentalpia toisen ilmanlämmittimen ulostulossa, kJ/kg;
J o - ilman ominaisentalpia toisen ilmanlämmittimen tuloaukossa, kJ/kg.
Q t VN2 = 14493,6 (38–32,2) 0,278 = 23369,5 W
Jäähdytys- ja kuivausprosessin kylmäkulutus W määräytyy kaavan mukaan
Q viileä = G(J c - J o) 0,278, (26)
jossa J с on ilman ominaisentalpia kastelukammion sisäänkäynnissä, kJ/kg;
J o - ilman ominaisentalpia kastelukammion ulostulossa, kJ/kg.
Q viileä = 14493,6 (56,7 – 32,2) 0,278 = 47216 W
Ilmassa tiivistyneen kosteuden määrä, kg/h
W К = G(d с - d о)·10 -3, (27)
jossa с – ilman kosteus kastelukammion sisäänkäynnissä, g/kg;
d o - ilman kosteus kastelukammion ulostulossa, g/kg.
W K = 14493,6 (11,5 - 8) 10 -3 = 50,7 kg/h
Kylmänä vuodenaikana lämmönkulutus ensimmäisessä ilmanlämmittimessä, W
Q x BH1 = G(J k - J n) 0,278,
jossa J k on ilman ominaisentalpia ensimmäisen ilmanlämmittimen ulostulossa, kJ/kg;
J n - ilman ominaisentalpia ensimmäisen ilmanlämmittimen sisääntulossa, kJ/kg.
Q x VN1 = 14493,6 (30- (-16,3)) 0,278 = 18655,3 W
Lämmönkulutus kylmänä vuodenaikana toisessa ilmanlämmittimessä, W
Q x BH2 = G(J p - J o) 0,278, (28)
jossa J p on ilman ominaisentalpia toisen ilmanlämmittimen ulostulossa kylmänä vuodenaikana, kJ/kg;
J o - ilman ominaisentalpia toisen ilmanlämmittimen sisäänkäynnissä kylmänä vuodenaikana, kJ/kg.
Q x VN2 = 14493,6 (38,6–37) 0,278 = 6447 W
Vedenkulutus kastelukammion ilman kostuttamiseen (kastelukammion täyttöön), kg/h
W П = G(d о – d с)·10 -3 (29)
W P = 14493,6 (9,2 - 4,8) 10 -3 = 63,8 kg/h.
3.7 Ilmastointilaitteen merkin ja sen asettelun valitseminen
KTZZ-merkkiset ilmastointilaitteet voivat toimia kahdessa ilmantehotilassa:
Nimellissuorituskykytilassa
Maksimitehotilassa
KTTSZ-merkin ilmastointilaitteet valmistetaan vain peruslaitteiden asettelusuunnitelmien tai niiden muunnelmien mukaan, jotka on muodostettu täydentämällä tarvittavilla laitteilla, korvaamalla yksi laite toisella tai sulkemalla pois tietyntyyppiset laitteet.
KTZZ-merkkisen ilmastointilaitteen indeksi määritetään ottaen huomioon koko volyymillinen tuottavuus.
L 1,25 = 12078 1,25 = 15097,5 m 3 / h
Valitsemme KTTSZ-merkin ilmastointilaitteen - 20.
3.8 Ilmastointielementtien laskelmat ja valinta
3.8.1 Kastelukammion laskenta
Laskemme OKFZ:n VNIIKonditsioner-menetelmällä.
a) lämmin aika
SCR:n tilavuuden tuottavuuden määrittäminen
L = 12078 m 3 /h
versio 1, suuttimien kokonaismäärä n f = 18 kpl.
Määritämme prosessin adiabaattisen tehokkuuskertoimen ottaen huomioon kameran prosessisäteen ominaisuudet kaavalla
E a = (J 1 – J 2)/(J 1 – J pr), (30)
jossa J 1, J 2 on ilman entalpia kammion sisääntulossa ja vastaavasti ulostulossa,
J pr - ilman rajatilan entalpia J-d-kaaviossa,
E a = (56,7 – 32,2)/(56,7 – 21) = 0,686
Ilman lämpötilojen suhteellisen eron määrittäminen
Θ = 0,33 s w μ (1/ E p – 1/ E a) (31)
Θ = 0,33 4,19 1,22 (1/0,42 – 1/0,686) = 1,586
Laske kammiossa olevan veden alkulämpötila
t w 1 = t in pr -Θ(J 1 – J 2)/, jossa w ·μ, (32)
missä t in pr – ilman maksimilämpötila, °C.
t w 1 = 6,5 - 1,586 (56,7 - 32,2) / 4,19 × 1,22 = 3,32 °C
Laskemme veden lopullisen lämpötilan (kammiosta ulostulossa) kaavalla
t w 2 = t w 1 + (J 1 – J 2)/ w μ(33)
t w 2 = 1,32 + (56,7 – 32,2) / 4,19 1,22 = 9,11 °C
Ruiskutetun veden virtausnopeuden määrittäminen
Gw = μ·G(34)
G w = 1,22·14493,6 = 17682,2 kg/h (~17,7 m3/h)
Laskemme vesivirtauksen suuttimen läpi (suuttimen suorituskyky)
g f = G w /n f (35)
g f = 17682,2/42 = 421 kg/h
Tarvittava vedenpaine suuttimen edessä määritetään kaavalla
ΔР f = (g f /93,4) 1/0,49 (36)
ΔР f = (421/93,4) 1/0,49 = 21,6 kPa
Injektorien vakaa toiminta vastaa arvoa 20 kPa ≤ ΔР f ≤ 300 kPa. Edellytys täyttyy.
Kylmän veden virtaus jäähdytysasemalta määritetään kaavalla
G w x = Q kylmä / s w (t w 1 - t w 2) (37)
G w x = 47216/ 4,19 (9,11 – 3,32) = 4935,8 kg/h (~ 4,9 m 3/h).
b) kylmä aika
Tänä vuoden aikana OKFZ toimii adiabaattisessa ilmankostutustilassa.
Määritämme lämmönsiirtohyötysuhteen kaavan avulla
E a = (t 1 – t 2)/(t 1 – t m1)(38)
E a = (25 – 14,2)/(25 – 13,1) = 0,908
Kastelukerroin määritetään graafisesta riippuvuudesta E a =f(μ).
Lisäksi graafisesti, käyttämällä μ:n arvoa, löydämme kertoimen numeerisen arvon
alentuneen entalpiahyötysuhteen kerroin E p.
Laskemme suihkutetun veden virtausnopeuden kaavalla (34)
G w = 1,85 14493,6 = 26 813,2 kg/h (~ 26,8 m 3 / h)
Määritämme suuttimen suorituskyvyn kaavalla (35)
g f = 26813,2 /42 = 638 kg/h
Määritämme tarvittavan vedenpaineen suuttimien edessä kaavalla (36)
ΔР f = (638/93,4) 1/0,49 = 50,4 kPa
Laskemme haihtuvan veden virtausnopeuden kammiossa kaavalla
G w käyttö = G(d o – d s) 10 -3 (39)
G w isp = 14493,6 (9,2–4,8) 10 -3 = 63,8 kg/h
Kuten laskelmasta voidaan nähdä, suurin veden virtaus (26,8 m 3 /h) ja korkein vedenpaine suuttimien edessä (50,4 kPa) vastaavat vuoden kylmää ajanjaksoa. Nämä parametrit lasketaan pumppua valittaessa.
3.8.2 Ilmanlämmittimien laskenta
Ilmalämmittimet lasketaan kahdelle vuodenajalle: ensin lasketaan kylmälle ja sitten vuoden lämpimälle ajanjaksolle.
Ensimmäisen ja toisen lämmityksen ilmanlämmittimet lasketaan myös erikseen.
Ilmalämmittimien laskennan tarkoituksena on selvittää tarvittavat ja käytettävissä olevat lämmönsiirtopinnat ja niiden toimintatapa.
Varmennuslaskelman aikana määritellään perusilmanlämmittimien tyyppi ja lukumäärä keskusilmastointilaitteen merkin perusteella, eli ensin hyväksytään vakioasettelu ja se määritellään laskennallisesti.
Kylmä kausi
Laskettaessa laske:
Ilman lämmittämiseen tarvittava lämpö, W
Qvoz = 18655,3W;
Kuuman veden kulutus, kg/h:
G w = 3,6 Q voz / 4,19 (t w n – t w k) = 0,859 Q voz / (t w n - t w k) (40)
G w = 0,859·18655,3/(150-70) = 200,3 kg/h;
Ilmastointilaitteen merkistä riippuen valitaan peruslämmönvaihtimien lukumäärä ja tyyppi, joille lasketaan ilman liikkeen massanopeus ilmanlämmittimen avoimessa osassa, kg/(m 2 s):
ρv = G voz / 3600 f voz, (41)
missä f ilma on ilmalämmittimen ilman läpikulkua varten avoin poikkipinta-ala, m 2
Kuuman veden liikkumisnopeus lämmönvaihdinputkien läpi, m/s
w = G w /(ρ w f w 3600), (42)
missä ρ w on veden tiheys sen keskilämpötilassa, kg/m3;
f w – poikkipinta-ala veden läpikulkua varten, m2.
w = 200,3/(1000·0,00148·3600) = 0,038 m/s.
Otamme nopeudeksi 0,1 m/s
Lämmönsiirtokerroin, W/(m 2 K)
К = а(ρv) q w r ,(43)
missä a, q, r ovat kertoimia
Jäähdytysnesteiden keskimääräinen lämpötilaero:
Δt av = (t w n + t w k)/2 – (t n + t k)/2 (44)
Δt av = (150 + 70)/2 – (-18 +28)/2 = 35°С
Vaadittu lämmönvaihtoala, m 2
F tr = Q ilma /(K Δt avg) (45)
F tr = 18655,3/(27,8 35) = 19,2 m2
[(F r - F tr)/ F tr ]·100≤15 %(46)
[(36,8 – 19,2)/ 19,2] 100 = 92 %
Ehto ei täyty, hyväksymme ilmanlämmittimen VN1 varauksella.
a) kylmä aika
Qvoz = 6447 W;
Kuuman veden kulutus, kg/h, kaavan (40) mukaan
G w = 0,859·6447/(150-70) = 69,2 kg/h;
Ilmastointilaitteen merkistä riippuen valitaan peruslämmönvaihtimien lukumäärä ja tyyppi, joille lasketaan ilman liikkeen massanopeus ilmanlämmittimen jännitteisessä osassa, kg/(m 2 s) kaavan ( 41) ρv = 14493,6 /3600 2,070 = 1, 94 kg/(m2s);
Kuuman veden liikkumisnopeus lämmönvaihdinputkien läpi, m/s, kaavan (42) mukaan
w = 69,2 /(1000·0,00148·3600) = 0,013 m/s.
Otetaan nopeudeksi 0,1 m/s.
Lämmönsiirtokerroin, W/(m 2 K), kaavan (43) mukaan
K = 28 (1,94) 0,448 0,1 0,129 = 27,8 W/(m 2 K);
Jäähdytysnesteiden keskimääräinen lämpötilaero kaavan (44) mukaan
Δt av = (150 + 70)/2 – (13,8 +14,2)/2 = 26°C
Vaadittu lämmönvaihtoala, m 2, kaavan (45) mukaan
F tr = 6447/(27,8 26) = 8,9 m2
Tarkistamme ehdon kaavalla (46)
[(36,8 – 8,9)/ 8,9] 100 = 313 %
b) lämmin aika
Yllä ehdotettujen kaavojen (40)-(46) avulla laskemme uudelleen lämpimän ajanjakson osalta
Qvoz = 23369,5 W;
G w = 0,859·23369,5 /(70–30) = 501,8 kg/h
ρv = 14493,6/3600 2,070 = 1,94 kg/(m2s);
w = 501,8 /(1000·0,00148·3600) = 0,094 m/s.
Lisälaskelmia varten oletetaan nopeudeksi 0,1 m/s.
K = 28 (1,94) 0,448 0,1 0,129 = 27,88 W/(m 2 K);
Δt av = (30 + 70)/2 – (12 +19)/2 = 34,5 °C
F tr = 23369,5 /(27,88 · 34,5) = 24,3 m2
Tässä tapauksessa seuraavan ehdon tulee täyttyä: käytettävissä olevan pinnan F r (esivalittu ilmanlämmitin) ja vaaditun pinnan F tr välillä lämmönsiirtopinnan marginaali ei saa ylittää 15 %.
[(36,8 – 24,3)/ 24,3] 100 = 51 %
Edellytys ei täyty, hyväksymme ilmanlämmittimen VN2 marginaalilla.
3.8.3 Ilmansuodattimien valinta
Ilman puhdistamiseksi pölystä SCR:t sisältävät suodattimia, joiden suunnittelun määräävät tämän pölyn luonne ja vaadittu ilman puhtaus.
Ilmansuodattimen valinta tehdään [2, kirja 2] mukaisesti.
Käytettävissä olevien tietojen perusteella valitsemme suodattimen FR1-3.
3.8.4 Ilmastointijärjestelmien aerodynaamisen vastuksen laskenta
SCR:n aerodynaaminen kokonaisvastus saadaan kaavalla
Р с = ΔР pk + ΔР f + ΔР in1 + ΔР ok + ΔР in2 + ΔР in + ΔР in.v. , (47)
missä ΔР pc – vastaanottoyksikön vastus, Pa
ΔР pk = Δh pk · (L/L k) 1,95 (48)
(tässä L on SCR:n laskettu tilavuustuotto, m 3 /h;
Lк – ilmastointilaitteen tilavuuskapasiteetti, m 3 /h;
Δh pc – lohkovastus ilmastointilaitteen nimellisteholla (Δh pc = 24 Pa), Pa);
ΔР pc = 24·(12078/20000) 1,95 = 8,98 Pa;
ΔР f – suodattimen aerodynaaminen vastus (suodattimen enimmäispölypitoisuudella ΔР f = 300 Pa), Pa;
ΔР в1 – ensimmäisen ilmanlämmittimen aerodynaaminen vastus, Pa;
ΔР в1 = 6,82 (ρv) 1,97 R
ΔР in1 = 6,82 (1,94) 1,97 · 0,99 = 24,9 W.
ΔР в2 – toisen ilmanlämmittimen aerodynaaminen vastus, Pa
ΔР в2 = 10,64·(υρ) 1,15·R, (49)
(tässä R on kerroin, joka riippuu ilmanlämmittimen aritmeettisesta keskilämpötilasta);
ΔР v2 = 10,64·(1,94) 1,15·1,01 = 23,03 Pa;
ΔР ok – kastelukammion aerodynaaminen vastus, Pa
ΔР ok = 35·υ ok 2, (50)
(tässä υ ok – ilman nopeus kastelukammion sisällä, m/s);
ΔР noin = 35 · 2,5 2 = 218,75 Pa;
ΔР pr – liitososan aerodynaaminen vastus, Pa
ΔР pr = Δh pr (L/L k) 2, (51)
(tässä Δh pr on poikkileikkauksen vastus nimellisteholla (Δh pr = 50 Pa), Pa);
ΔР pr = 50 (12078/20000) 2 = 18,2 Pa;
ΔР in.v – aerodynaaminen vastus ilmakanavissa ja ilmanjakajissa (ΔР in.v = 200 Pa), Pa.
P s = 8,98 + 300 + 24,9 + 218,75 + 23,03 + 18,2 + 200 = 793,86 Pa.
3.9 Ilmastointituulettimen valinta
Alkutiedot tuulettimen valinnassa ovat:
Tuulettimen teho L, m 3 /h;
Puhaltimen Ру, Pa kehittämä ehdollinen paine ja määritelty kaavalla
R y = R s [(273+t p)/293] R n /R b, (52)
missä t p – tuloilman lämpötila lämpimänä vuodenaikana, °C;
P n – ilmanpaine normaaleissa olosuhteissa (P n = 101320 Pa), Pa;
Р b – ilmanpaine puhaltimen asennuspaikalla, Pa.
R y = 793,86 [(273+20)/293] 101230/101000 = 796 Pa.
Saatujen tietojen perusteella valitsemme tuulettimen V.Ts4-75 version E8.095-1.
n in = 950 rpm
N y = 4 kW
3.10 Pumpun valinta kastelukammioon
Pumpun valinta tehdään nestevirtauksen ja tarpeen mukaan
ora. Nestevirtauksen tulee vastata suurinta tilavuutta
kastelukammiossa kiertävän veden virtausnopeus, m 3 / h
L w = G w max /ρ,(53)
jossa G w max on veden suurin massavirtausnopeus OCP:nä, kg/h;
ρ – OKF:ään tulevan veden tiheys, kg/m3.
P = 26813,2/1000 = 26,8 m3/h
Vaadittu pumpun paine N tr, m vettä. Art., määräytyy kaavan mukaan
N tr = 0,1Р f + ΔН, (54)
missä Р f – vedenpaine suuttimien edessä, kPa;
ΔН – painehäviö putkistoissa, kun otetaan huomioon nousukorkeus kerääjään (kastelukammioille ΔН = 8 m vesipatsasta), m vettä. Taide..
N tr = 0,1 50,4 + 8 = 13,04 m aq. Taide.
Saatujen tietojen perusteella valitsemme sille pumpun ja sähkömoottorin.
Valitun pumpun parametrit:
Nimi: KK45/30A;
Nesteen kulutus 35 m 3 / h;
Kokonaiskorkeus 22,5 m vettä. Taide.;
Valitun sähkömoottorin parametrit:
Tyyppi A02-42-2;
Paino 57,6 kg;
Teho 3,1 kW.
3.11 Jäähdytysjärjestelmän päälaitteiden laskenta ja valinta
Jäähdytysjärjestelmän päälaitteiden laskemisen tarkoitus on:
Tarvittavan jäähdytyskapasiteetin laskeminen ja kylmäkonetyypin valinta;
Jäähdytyskoneen toimintaparametrien selvittäminen ja niiden perusteella jäähdytysyksikön pääelementtien - höyrystimen ja lauhduttimen - tarkistuslaskennan suorittaminen.
Laskenta suoritetaan seuraavassa järjestyksessä:
a) selvitä jäähdytyskoneen tarvittava jäähdytysteho, W
Q x = 1,15 Q viileä, (55)
missä Q cool on jäähdytyksen kulutus, W.
Q x = 1,15 47216 = 59623,4 W
b) ottaen huomioon Q x:n arvon, valitsemme kylmäkoneen tyypin MKT40-2-1.
c) määrittää jäähdytyskoneen toimintatila, jolle laskemme:
Kylmäaineen haihtumislämpötila, °C
t ja = (t w - +t x)/2 – (4…6), (56)
missä t w к on huuhtelukammiosta poistuvan ja höyrystimeen tulevan nesteen lämpötila, °C;
t x – höyrystimestä poistuvan ja kastelukammioon tulevan nesteen lämpötila, °C.
Kylmäaineen kondensaatiolämpötila, °C
t k = t w k2 + Δt,(57)
missä t w к2 on lauhduttimesta lähtevän veden lämpötila, °C
t w к2 =t w к1 +Δt (58)
(t w k1 on lauhduttimeen tulevan veden lämpötila, °C (Δt = 4...5°C); tässä tapauksessa t k ei saa ylittää +36°C.)
t w к1 = t мн + (3…4), (59)
missä t mn on ulkoilman lämpötila märkälämpömittarin mukaan vuoden lämpimänä aikana, °C.
t ja = (3,32 + 9,11) / 2 - 4 = 2,215 °C
tmn = 10,5 °C
t w к1 = 10,5 + 4 = 10,9 °С
twk2 = 10,9 + 5 = 15,9 °C
tk = 15,9 + 5 = 20,9 °C
Nestemäisen kylmäaineen alijäähdytyslämpötila ohjausventtiilin edessä, °C
t per = t w к1 + (1…2)
t per = 10,9 + 2 = 12,9 °C
Kylmäainehöyryn imulämpötila kompressorin sylinteriin, °C
t aurinko = t ja + (15…30), (60)
missä t ja on kylmäaineen haihtumislämpötila, °C
t aurinko = 0,715 + 25 = 25,715 °C
d) suorittaa laitteiston tarkastuslaskelma, jolle he laskevat:
Höyrystimen pinta kaavan mukaan
F ja = Q viileä /K ja ·Δt keskiarvo ja, (61)
jossa K ja on freonilla 12 toimivan vaippa-putkihaihduttimen lämmönsiirtokerroin (K ja = (350...530) W/m 2 K);
Δt avg – jäähdytysnesteiden keskimääräinen lämpötilaero höyrystimessä, määritetty kaavalla
Δt av.i = (Δt b – Δt m)/2,3lg Δt b / Δt m (62)
Δt b = Δt w 2 - t ja (63)
Δt b = 9,11 – 2,215 = 6,895 °C (64)
Δt m = 3,32 - 2,215 = 1,105 °C
Δt keskiarvo = (6,895–1,105) / 2,3lg6,895 / 1,105 = 3,72 °C
F ja = 47216/530 3,72 = 23,8 m2
Vertaamme laskettua pintaa F jäähdytyskoneen teknisissä ominaisuuksissa annettuun höyrystimen pintaan F ja `; tässä tapauksessa ehdon on täytyttävä
F ja ≤ F ja `
23,8 m2< 24 м 2 – условие выполняется
Kondensaattorin pinta kaavan mukaan
F k = Q k /K k ·Δt sr.k, (65)
Q k = Q x + N k.in, (66)
(tässä N k.in on kompressorin kulutettu indikaattoriteho; jollain marginaalilla indikaattoriteho voidaan ottaa yhtä suureksi kuin kompressorin kulutettu teho, W);
K k on freonilla 12 toimivan vaippa-putkilauhduttimen lämmönsiirtokerroin (K k = (400...650) W/m 2 K);
Δt avg – lauhduttimen jäähdytysnesteiden keskimääräinen lämpötilaero, määritetty kaavalla, °C
Δt avg.k = (Δt b – Δt m)/2,3lg Δt b / Δt m (67)
Δt b = t k - t w k1 (68)
Δtb = 20,9 - 3,32 = 17,58 °C
Δt m = t k - t w k2 (69)
Δt m = 20,9 - 9,11 = 11,79 °C
Δt keskiarvo = (17,58 – 11,79) / 2,3 lg 17,58 / 11,79 = 14 ° C
Q k = 59623,4 + 19800 = 79423,4 W
F k = 79423,4 /400 14 = 14,2 m 2
Lauhduttimen laskettua pinta-alaa F k verrataan lauhduttimen F k ` pintaan, jonka numeerinen arvo on annettu kylmäkoneen teknisissä ominaisuuksissa ja ehdon tulee täyttyä.
F - ≤ F - `
14,2 m2 ≤ 16,4 m2 – ehto täyttyy.
Veden virtaus lauhduttimessa, kg/s, lasketaan kaavalla
W = (1,1· Q k)/c w (t w k2 - t w k1), (70)
missä c w on veden ominaislämpökapasiteetti (c w = 4190 J/(kg K))
W = (1,1·79423,4)/4190·(9,11–1,32) = 2,6 kg/s.
Luettelo käytetyistä lähteistä
1. SNiP 2.04.05-91. Lämmitys, ilmanvaihto ja ilmastointi. – M.: Stroyizdat, 1991.
2. Sisäiset saniteettilaitteistot: ilmanvaihto ja ilmastointi / B.V. Barkalov, N.N. Pavlov, S.S. Amirjanov ja muut; Ed. N.N. Pavlova Yu.I. Schiller: 2 kirjassa. – 4. painos, tarkistettu. ja ylimääräisiä – M.: Stroyizdat, 1992. Kirja. 1, 2. Osa 3.
3. Averkin A.G. Esimerkkejä ja tehtäviä kurssille "Ilmastointi ja jäähdytys": Oppikirja. korvaus. – 2. painos, rev. ja ylimääräisiä – M.: ASV Publishing House, 2003.
4. Averkin A. G. Ilmastointi ja jäähdytys: Ohjeita kurssityöhön. – Penza: PISI, 1995.
Napsauta "Lataa arkisto" -painiketta, lataat tarvitsemasi tiedoston täysin ilmaiseksi.
Ennen kuin lataat tämän tiedoston, mieti niitä hyviä esseitä, kokeita, tutkielmia, väitöskirjoja, artikkeleita ja muita asiakirjoja, jotka ovat lunastamattomina tietokoneellasi. Tämä on sinun työtäsi, sen pitäisi osallistua yhteiskunnan kehitykseen ja hyödyttää ihmisiä. Etsi nämä teokset ja lähetä ne tietokantaan.
Me ja kaikki opiskelijat, jatko-opiskelijat, nuoret tutkijat, jotka käyttävät tietopohjaa opinnoissaan ja työssään, olemme erittäin kiitollisia sinulle.
Jos haluat ladata asiakirjan sisältävän arkiston, syötä viisinumeroinen luku alla olevaan kenttään ja napsauta "Lataa arkisto" -painiketta
Samanlaisia asiakirjoja
Kuvaus kotitalouksien jääkaapin suunnittelusta. Lämmönvirtauksen laskeminen kaappiin. Kylmäkoneen lämpölaskenta. Lämmön sisäänvirtaus laitteen luukkua avattaessa. Mäntäkompressorin ja lämmönvaihtimien laskenta. Perusmateriaalien valinnan perustelut.
kurssityö, lisätty 14.12.2012
Jääkaapin kapasiteetin määrittäminen, sen alueen laskeminen. Vaadittu lämpöeristeen paksuus. Jääkaappikoteloiden suunnittelu. Lämmön virtaus aitojen läpi. Tuotteen jäähdytyskäsittelyn kesto. Ilmanjäähdyttimien laskenta ja valinta.
kurssityö, lisätty 9.4.2012
Meijerilaitoksen jäähdytysyksikön yleiset ominaisuudet ja toimintaperiaate, sen kannattavuusselvitys. Jääkaapin rakennusalan laskentamenetelmä. Hyväksytyn jääkaapin lämpölaskenta. Kameravarusteiden laskenta ja valinta.
kurssityö, lisätty 6.3.2010
Vaakatyyppisen ilmanjäähdyttimen suunnittelulaskenta. Vähäpotentiaalisten sekundääristen energialähteiden käyttö. Jääkaapin lämpökuorman, massa- ja tilavuusilmavirran määritys. Jääkaapin lämpö- ja eksegeettiset tasapainot.
kurssityö, lisätty 21.6.2010
Kuvaus kaksikammioisen puristusjääkaapin suunnittelusta. Lämpö virtaa jääkaapin sisään. Kylmäkoneen lämpölaskenta. Perusmateriaalien valinnan perustelut. Mäntäkompressorin, lämmönvaihtimien, kapillaariputken laskenta.
kurssityö, lisätty 7.8.2013
Jääkaapin toimintaperiaate, jäähdytysprosessi. Kotitalouksien jääkaappien luokitus, päärakenneosat. Solenoidiventtiilillä varustetun kotitalouksien puristusjääkaapin jäähdytyssyklin, höyrystimen, lauhduttimen ja lämpökuorman laskenta.
kurssityö, lisätty 23.3.2012
Kylmää kuluttavien teknisten laitteiden tekniset ominaisuudet. Lasketaan varastokammioiden rakennussuorakulmioiden lukumäärä, lämpöeristyskerroksen paksuus. Jääkaappikammion lämpölaskenta. Valikoima ja perustellut jäähdytysjärjestelmät.
kurssityö, lisätty 11.1.2012
EA:n jäähdytysmenetelmää valittaessa otetaan huomioon sen toimintatapa, rakenne, tehohäviön määrä, asennuskohde ja ympäristö.
Laitteen toimintatapa voi olla pitkäaikainen, lyhytaikainen, lyhytaikainen toistuva ja sille on ominaista päälle- ja pois-tilojen kesto. Pitkäaikainen tila on ominaista paikallaan oleville laitteille, jotka ovat päällä useita tunteja, lyhytaikainen tila on ominaista junalaitteistolle, jonka toiminta-aika on lyhyt ja kestää useita minuutteja tai tunteja. On erittäin todennäköistä, että suunniteltaessa monimutkaisia laitteita, joissa on pitkä käyttöaika, on tarvetta kehittää pakotettu jäähdytysjärjestelmä (CO). Kertakäyttöisille laitteille, joissa on lyhytaikainen käyttötila, on mahdollista tehdä ilman pakotettua CO. Päätös CO:n kehittämisestä lyhytaikaisille toistuvakäyttöisille laitteille tehdään vasta, kun on analysoitu on-off-tilojen kesto sekä sen ylikuumenemisen ja jäähtymisen luonne.
Pienen tehohäviön vuoksi kannettava EA ei toimita pakotettua CO:ta. Monimutkaisissa laitteissa on tarpeen käyttää pakotettua ilmaa tai vesi-ilma CO. Vesi-ilma CO syötetään esimerkiksi tietokoneeseen hermeettisesti suljetussa muodossa.
EA:n lämpöanalyysi antaa meille mahdollisuuden saada alustavia tietoja kehitetystä RM:stä. Tätä varten jokaiselle ensimmäisen tason moduulille laaditaan luettelo polttoainetta tuottavista komponenteista, määritetään tehohäviö ja suurimmat sallitut lämpötilat. Näiden tietojen perusteella tunnistetaan ylikuumenemisen kannalta kriittiset komponentit sekä jäähdytyslevyihin asennetut komponentit. Seuraavaksi lasketaan korkeamman tason moduulien ominaispinta- ja/tai tilavuuslämpövuot. Tätä varten sinun on laskettava komponenttien, moduulien ulkopinnan tai tilavuuden moduuleissa tuhlaama teho. Perustuu lämpövuon tiheysarvoihin qs Ja qv Ensimmäisenä arviona jäähdytysjärjestelmä valitaan (taulukko 4.10) 40 °C:n sallitun ylikuumenemisen mukaan.
Taulukko 4.10. Laitteen lämpövuon tiheys
Sitten kaikille moduuleille, alkaen ensimmäisen tason moduuleista, kootaan luettelo komponenteista tai alempien tasojen moduuleista, ne sijoitetaan minimiylikuumenemiskriteerin mukaan ja kylmäainevirta määritetään lämpötasapainoyhtälön avulla. Jos ilmaa on tarkoitus käyttää kylmäaineena, on tarpeen määrittää sen määrä, suurin mahdollinen lämpötila CO:n sisääntulossa, tarkistaa pölypitoisuus ja aggressiivisten epäpuhtauksien esiintyminen. Pölyn esiintyminen ilmassa edellyttää pölysuodattimien asentamista. Aggressiivisten kaasujen, kuten rikkidioksidin, esiintyminen ilmassa, joka aiheuttaa voimakasta metallirakenteiden korroosiota, vaatii erityisten suodattimien käyttöä.
CO:n tuloaukon ilma voi olla lämmintä; CO:ssa on ilmastointilaite, joka jäähdyttää sen vaadittuun lämpötilaan. Jos käyttöpaikalla ei ole ilmaa vaaditussa määrässä tai vaadituilla parametreilla, voit käyttää nestemäistä kylmäainetta (vesi, polttoaine) vesi-ilma-jäähdytyskaavion mukaisesti. Nestemäisen kylmäaineen lämpötilaa voidaan alentaa lämmönvaihtimilla.
Riittävän määrän ilmaa tai nestettä puuttuminen työmaalla pakottaa suunnittelijan huolehtimaan lämmönpoistosta kantavien rakenteiden kylmiin massiivisiin elementteihin johtamalla. Mikäli laitoksessa ei ole tarvittavalla jännitteellä ja teholla varustettuja teholähteitä, on suunnitteluun tarpeen ottaa mukaan CO-teholähteet, mikä epäilemättä huonontaa jäähdytetyn EA:n perussuunnitteluparametreja.
Jäähdytysmenetelmät jäähdytysväliaineen tyypistä riippuen jaetaan suorajäähdytykseen ja jäähdytykseen nestemäisellä jäähdytyksellä (epäsuora jäähdytys).
Suoralla jäähdytyksellä jäähdytyslaitteiden havaitsema lämpö siirtyy suoraan niissä kiehuvaan kylmäaineeseen. Jäähdytysnesteellä jäähdytettäessä jäähdytyslaitteissa oleva lämpö siirtyy väliaineeseen - jäähdytysnesteeseen, jonka avulla se siirtyy jäähdytysyksikön höyrystimessä sijaitsevaan kylmäaineeseen, joka sijaitsee yleensä jonkin matkan päässä jäähdytettävästä kohteesta. .
Tällä jäähdytysmenetelmällä lämmön poistuminen jäähdytetystä esineestä aiheuttaa jäähdytysnesteen lämpötilan nousun jäähdytyslaitteissa muuttamatta sen aggregaatiotilaa.
Tietyn menetelmän käyttöalueet määräytyvät niiden teknologiseen prosessiin vaikuttavien ominaisuuksien sekä taloudellisten indikaattoreiden perusteella.
Suorajäähdytyksellä varustettu jäähdytysjärjestelmä on yksinkertaisempi, koska siinä ei ole höyrystintä jäähdytysnesteen jäähdyttämiseksi eikä pumppua sen kierrättämiseksi. Tämän seurauksena tämä asennus vaatii pienemmät alkukustannukset verrattuna epäsuoraan jäähdytyslaitteistoon sekä alhaisemmat energiakustannukset.
Samaan aikaan suoralla jäähdytysmenetelmällä on myös vakavia haittoja, nimittäin:
On olemassa vaara, että tiloihin (laitteisiin) pääsee kylmäainetta, jos järjestelmän tiheys rikotaan. Ihmisille aiheutuva vaara kasvaa merkittävästi, kun käytetään myrkyllisiä kylmäaineita, kuten ammoniakkia.
Jopa käytettäessä turvallisempia kylmäaineita, kuten freoneja, ei ole toivottavaa käyttää suoraa jäähdytystä tiloissa, joissa saattaa olla paljon ihmisiä.
Tämä molempien järjestelmien etujen ja haittojen suhde pitkään aikaan ei antanut vallitsevia etuja yhdellekään niistä.
Jäähdytyslaitteiden kylmäaineen syöttämisen automaattisen ohjauksen tulon ja laajan käytön ansiosta suorajäähdytteiset kylmälaitteet ovat kuitenkin saaneet etua, koska ne ovat pääoma- ja käyttökustannuksiltaan taloudellisempia ja kestävämpiä.
Jäähdytyslaitteiden tyypistä ja jäähdytetyn huoneen ilmankierron järjestämismenetelmästä riippuen kosketukseton jäähdytys lämmönsiirrolla ilman kautta jaetaan akun jäähdytysjärjestelmiin (käytettäessä akkuja - jäähdytyslaitteita, joissa ilma liikkuu vapaasti), ilmajäähdytykseen ( käytettäessä ilmajäähdyttimiä - jäähdytyslaitteet pakotetussa ilmaliikkeessä) ja sekoitettu jäähdytys (akkuja ja ilmanjäähdyttimiä käyttämällä).
Ilmajäähdytysjärjestelmälle on tunnusomaista pakotettu ilman liike huoneessa ja sen huomattavasti suuremmat nopeudet, joissain laitteissa jopa 10 m/s.
Ilmajäähdytyksellä ilma sekoittuu paremmin, minkä seurauksena lämpötilassa ja ilmankosteudessa ei ole jyrkkiä eroja tilavuuden yli.
Ilmajäähdytysjärjestelmille tyypilliset korkeammat ilmannopeudet tehostavat lämmönvaihtoprosessia sekä jäähdytetyn rungon ja ilman välillä että ilman ja jäähdytyslaitteiden välillä (lämmönsiirtokerroin ilmajäähdytyksen aikana kasvaa keskimäärin kolme-neljä kertaa). Tämä lyhentää jäähdytysaikaa ja siten lyhentää käsittelyaikaa.
Ilmajäähdyttimien jäähdytysjärjestelmien edut ovat ilmeiset, joten projektissa käytetään suoraa hajautettua jäähdytysjärjestelmää, jossa jäähdytyslaitteiksi valitaan ilmajäähdyttimet.
Kylmäaine syötetään kuristuslaitteisiin jäähdytysyksikön matala- ja korkeapainepuolen paine-eron vuoksi.
Hajautetun kammion jäähdytysjärjestelmän käytöllä on useita etuja keskitettyyn jäähdytysjärjestelmään verrattuna, kuten:
- - jäähdytettyjen esineiden riippumattomuus toisistaan;
- - luotettavampi toiminta, tarkkojen lämpötilaolosuhteiden luominen;
- - laitteiden määrän ja putkistojen pituuden vähentäminen;
- - mahdollisuus käyttää yhdistettyjä jäähdytyskoneita ja niiden suurempi luotettavuus asennustöiden yksinkertaistamisen ja vähentämisen vuoksi;
- - laitteiden korkea tehdasvalmius asennusta varten.
