Кондиционирование технологических объектов
на примере базовых станций сотовой связи

Вот как формулирует требования к климатической установке инженер концерна Владимир Грибов:

- Поддержание температуры на уровне 24°С. Температура ни в коем случае не должна подниматься выше 35°С.

- Данный температурный режим должен обеспечиваться круглосуточно и круглогодично.

- Установка должна давать сигнал о возникновении неисправности или о выходе температуры в помещении за пределы критического диапазона.

Поддержание температуры может осуществляться с помощью кондиционера в теплое время года и с помощью наружного воздуха в холодное время. Здесь мы сталкиваемся с принципиальным выбором между тремя возможными решениями.


А. Кондиционирование с помощью специального прецизионного кондиционера.

Этот вариант является наилучшим с технической точки зрения, поскольку:

а) позволяет поддерживать в помещении температуру с точностью до 0,1°С, а также влажность;

б) допускает работу при температуре наружного воздуха до -60°С;

в) позволяет реализовывать практически любые типы управления и мониторинга.

При всех перечисленных достоинствах прецизионные кондиционеры практически не используются на базовых станциях в силу больших размеров и, самое главное, очень высокой стоимости.

Использование комфортных кондиционеров является компромиссом между техническими и коммерческими требованиями. Приточно-вытяжная вентиляция используется для организации работы в зимнее время. Холодный наружный воздух, подаваемый приточной установкой, служит для охлаждения станции. Подобное решение позволяет решить одну из главных проблем - функционирование климатической установки при очень низких температурах наружного воздуха. Однако, точное поддержание температуры в помещении за счет вентиляции является весьма сложной инженерной задачей, которая к тому же связана с дополнительными затратами. Поэтому все основные операторы остановились на третьем варианте.

Комфортный кондиционер, представляющий, собой чаще, всего сплит-систему, изначально не был предназначен для использования в технологических помещениях. Это связано с тем, что точность поддержания температуры в помещении не превышает 1-2 градуса, поддержание определенного уровня влажности невозможно, удаленное управление и мониторинг затруднительны, а диапазон наружных температур, при которых возможна работа, ограничен. Однако современное технологическое оборудование обычно уже не требует точного поддержания температуры и влажности, а бюджет на оборудование каждой базовой станции кондиционерами ограничен. Поскольку стоимость комфортного кондиционера в 4-10 раз ниже, чем стоимость прецизионного, выбор операторов сотовой связи очевиден.

Следует отметить, что наряду со сплит-системами иногда применяются моноблочные кондиционеры. Они часто поставляются компоновщиком базовой станции в комплекте с контейнером. Основным достоинством моноблочного кондиционера является отсутствие наружного блока, что снижает риск вандализма. Так, например, концерн «Вымпелком» применяет моноблочные кондиционеры на базовых станциях, располагаемых в отдаленных регионах, где велика вероятность кражи или повреждения наружных блоков.

Что касается сплит-систем, традиционно они подразделяются на две категории: «бытовые» и «полупромышленные». Последние отличаются большими возможностями по монтажу, большим выбором типов управления и несколько большим ресурсом. Очевидно, даже из названия, что полупромышленные кондиционеры больше подходят для базовых станций. Однако, стоимость 1 кВт холода у них на 40-60 процентов выше, чем у бытовых. По мнению специалистов «Вымпелкома» средний срок службы бытовых кондиционеров, установленных на базовых станциях, составляет 4-5 лет до полного списания.

При этом расходы на ремонт могут составлять до 50% от стоимости кондиционера. Поэтому, исходя даже только из экономической целесообразности, «Вымпелком» остановился на полупромышленных кондиционерах. Так, начиная с осени 2001 года, на базовые станции концерна, расположенные в Москве и Московской области, устанавливаются кондиционеры серии Mr.Slim производства корпорации Mitsubishi Electric. На сегодняшний день установлено более 200 единиц оборудования на 100 станциях.

Несмотря на то, что опыт эксплуатации этих кондиционеров в «Вымпелкоме» пока невелик, статистика по кондиционерам Mitsubishi Electric уже есть благодаря Центральному Банку РФ. Кондиционеры этой марки рекомендованы Техническим Советом Банка к установке на всех объектах ЦБ РФ, включая технологические помещения. Статистика показывает, что за 5 лет работы среди более 500 единиц техники количество отказов (остановок кондиционера) составило 5% в год. Эта цифра является чрезвычайно низкой, если учесть, что условия эксплуатации совершенно не соответствуют регламентным условиям для комфортных кондиционеров.

Технические условия для базовых станций таковы: обычно станция представляет из себя контейнер размером 3x5 метров или комнату аналогичной площади. Тепловыделения от оборудования, размещенного в помещении, составляют 3,5-5 киловатт. Наиболее подходящим типом внутреннего блока обычно является стандартный настенный тип. Наружный блок крепится на стене контейнера или здания. В Москве ввиду жестких требований, регламентирующих размещение оборудования на фасадах зданий, наружные блоки часто приходится выносить на дворовую стену или на кровлю. Здесь крайне востребованной оказывается одна особенность кондиционеров серии Mr.Slim: максимальная длина и перепад высот между внутренним и наружным блоками может достигать 50 метров. Следует также отметить, что Mitsubishi Electric является одним из немногих производителей кондиционеров, который предлагает «мелкие» полупромышленные модели производительностью от 4 кВт.

Интересно отметить, как организовано резервирование на базовых станциях. Обычно операторы предусматривают 100%-ное (реже 50%-ное) резервирование. Один кондиционер поддерживает заданную температуру, а второй служит резервом на случай возникновения неисправности первого. Логично при этом обеспечить равную выработку ресурса для основного и резервного кондиционера. Кондиционеры серии Mr.Slim позволяют реализовать такую схему работы.

Если температура в помещении поднимается выше 35°С, датчик температуры выдает сигнал аварии. Стандартная комплектация кондиционера позволяет подавать сигнал о возникновении неисправности и о состоянии «вкл.\выкл.». Mitsubishi Electric предлагает еще дополнительное устройство, которое позволяет передавать основные параметры работы кондиционера на компьютер. Устройство поддерживает протоколы RS-232, LonTalk.

Необходимым условием работы кондиционера является наличие функции «авторестарт». Если электрическое питание пропадало и было восстановлено, кондиционер должен возобновить свою работу с первоначальными установками. Здесь следует отметить еще одну особенность кондиционеров серии Mr.Slim: все параметры заносятся в флеш-память и хранятся там неограниченно долго.

В процессе эксплуатации кондиционеров инженеры концерна «Вымпелком» обнаружили еще одной свойство техники Mitsubishi Electric.

При возникновении ошибки, связанной, например, с повышением давления в системе из-за загрязнения теплообменника, кондиционер выключается и посылает код ошибки. Для его повторного запуска требуется устранить причину неисправности и включить его вновь. С одной стороны, это защищает устройство от перегрева и продлевает его жизнь. С другой стороны, это вынуждает сервисную бригаду срочно выезжать на объект к, по сути, исправному кондиционеру. Специально для объектов, где выезд специалистов обходится дороже, чем снижение ресурса кондиционера, специалисты Mitsubishi Electric могут доработать кондиционер таким образом, чтобы он снова включался после нормализации давления, температуры и т.п.

Последний вопрос, на котором следует остановиться, это температура наружного воздуха, при которой могут работать комфортные кондиционеры. Корпорация Mitsubishi Electric гарантирует нормальную работу своих кондиционеров в режиме охлаждения при температуре до минус 15°С при использовании специальных опций. Это значение является наилучшим среди кондиционеров комфортного класса. Очевидно, что реальный диапазон может быть шире, чем гарантированный заводом-изготовителем. Опыт применения кондиционеров серии Mr.Slim в различных регионах России свидетельствует, что они работают в режиме охлаждения при температуре до минус 25°С. Снижение ресурса при таких условиях оценить крайне сложно. Поскольку кондиционеры Mitsubishi Electric начали устанавливать в России в 1997 году, а выходов из строя ввиду выработки ресурса пока не было, данных о сроке их службы не имеется.

Таким образом, можно заключить, что кондиционеры комфортного класса являются оправданной альтернативой специальным прецизионным кондиционерам на технологических объектах в тех случаях, когда:

1) не требуется работа кондиционера при температуре наружного воздуха ниже -25°С;
2) не требуется поддержание влажности или температуры в помещении с высокой точностью.