Для создания оптимально комфортного микроклимата в помещениях жилых квартир и различных мест общественного пребывания широкое применение получило климатическое оборудование различных моделей и образцов. Но, если для использования в небольших зданиях достаточно классических сплит-систем, то для объектов с большой площадью, отличающихся наличием множества отдельных помещений, использование обычных кондиционеров не всегда является целесообразным. Любая климатическая система состоит из внешнего и внутреннего блоков. В случаях, когда речь идет о больших зданиях, наличие множества внешних блоков не только значительно повышает энергопотребление, но и в значительной степени ухудшает внешний облик строения. Способом создания качественного микроклимата без дополнительных затрат и утраты эстетической привлекательности, стали мультизональные системы.
Что такое VRF системы?
Мультизональные VRF/VRV системы – климатическое оборудование, отличающееся наличием одного наружного модуля и возможностью охвата сразу нескольких зон, вне зависимости от их площади. Монтаж наружного блока осуществляется, как правило, в подвале, на техническом этаже, или крыше, что позволяет максимально скрыть его присутствие от взглядов. Внутренние блоки размещаются внутри помещений по стандартной схеме. Роль связующего элемента между всеми блоками в этом случае выполняет общий трубопровод.
Аббревиатура VRF (VRV) является сокращенным обозначением мультизональных систем и трактуется как "переменный объем хладагента". Разница в буквенных символах связанна с патентом на изобретение, но не подразумевает наличие какой либо разницы в системе функционирования.
В обоих случаях это централизованные климатические системы промышленного уровня, состоящие из комплекса модулей и превосходящее бытовое или полупромышленное оборудование по ряду показателей.
Схема работы мультизональной системы
В комплектацию VRF системы входят:
- одно-или много компрессорный наружный блок;
- комплекс внутренних блоков;
- трубопроводы, выполняющие роль связующего звена между внутренними блоками и наружным, а так же осуществляющие передачу хладагента;
- электрические кабели, создающие замкнутую цепь и обеспечивающие связь между внутренними блоками и наружным;
- блок управления.
Основные элементы VRF систем.
- 1. Внутренние блоки. Количество внутренних блоков может быть разным, но всегда соответствует количеству помещений(зон)в строении. Тип блоков аналогичен тем, что входят в состав бытовых систем (кассетный, настенный, канальный, настенно-потолочный). При выборе внутреннего блока руководствуются прежде всего выдвигаемыми требованиями(назначением), техническими характеристиками и возможностями. Не мало важное значение так же имеет дизайн, который должен отвечать требованиям эстетической привлекательности и соответствовать архитектурным особенностям здания.
- 2. Внешний блок. В роли основного действующего элемента выступает обычно один блок. Но, как правило, на случай форс мажорных обстоятельств, предусматривается наличие одного, или нескольких резервных, способных заменить вышедший из строя основной блок. Кроме указанных случаев, резервные блоки могут использоваться при необходимости расширения системы.
- 3. Трубопроводы. Осуществляют связь между внешним и внутренними блоками и отвечают за движение хладагента. Типы трубопроводов:
- Система управления. Для этих целей могут использоваться пульт управления централизованного действия, или компьютер, обеспечивающий поддержку специальной программы. Управление внутренними модулями, может осуществляться при помощи индивидуального пульта управления.
- двухтрубная система. Поочередно обеспечивает охлаждение и нагрев. Еще одной особенностью двухтрубной системы является возможность передачи хладагента из внешнего блока к внутренним как в газообразном, так и в жидком состоянии. При этом передача осуществляется по второй трубке;
- трехтрубная система. Способна обеспечить обе функции одновременно. В данном случае возврат фреона осуществляется по двум трубкам. По одной происходит подача в газообразном состоянии, по другой хладагент подается жидким. Третья трубка отвечает за транспортировку фреона от внутренних модулей к внешнему.
Принцип работы VRF системы.
Основная суть действия мультизональных систем заключается в преобразовании вещества(хладагента)из жидкого в газообразное.
Весь происходящий внутри системы процесс, можно условно разделить на четыре основных этапа.
- Находящийся в газообразном состоянии хладагент (обычно фреон) подается в компрессоры внешнего блока.
- В результате сжатия хладагента, происходит повышение его температуры до показателей в 70-100 градусов. При достижении этих отметок, он передается в теплообменник конденсатора.
- Под воздействием вентилятора, происходит снижение температуры до 10-20 градусов в результате чего хладагент переходит в жидкое состояние.
- Жидкий хладагент по трубопроводу поступает к внутренним модулям. В испарителе происходит закипание теплоносителя и переход его обратно в газообразное состояние. Происходит охлаждение воздуха и подача его в обслуживаемое помещение.
Особенности устройства VRF системы.
- Максимальный показатель длины магистрали варьирует от 100 до 150 метров, а высоты от 50 до 90 метров.
- Управление системой может осуществляться как с индивидуального пульта, так и с компьютера по средствам специальной программы.
- Распределение хладагента между внутренними блоками обеспечивает электронный модуль, оснащенный сепаратором, обеспечивающим разделение рабочего вещества на газ и жидкость.
- Наличие ВС контроллера позволяет обеспечить одновременную работу внутренних блоков в разных режимах.
- Система обладает высокой точностью удержания заданной температуры с погрешностью не более чем в 0.5 градуса.
- Наличие разных типов систем трубопровода(двухтрубная и трехтрубная) обеспечивает возможностью функционировать в расширенном режиме.
- VRF система обладает возможностью с вентиляционной системой.
- Для обеспечения беспрерывной работы, помимо основного внешнего блока, в систему включены один и более резервных модулей.
- Мощность внутренних блоков подбирается индивидуально для каждого отдельно взятого помещения и может варьировать от 2 до 12 к ВТ.
Особенности монтажа VRF системы.
Необходимо отметить, что установка мультизональных систем может осуществляться только компетентными специалистами, обладающими специальными навыками и располагающими всем необходимым оборудованием. Так, монтаж VRF системы подразумевает наличие:
- развальцовочное оборудование;
- трубогиб;
- динамометрический ключ;
- сварочная горелка, газовые среды и серебряный припой;
- вакуумный насос;
- манометр последнего поколения;
- дополнительное оборудование, целевое направление которого зависит от нюансов работы в конкретных условиях.
Среди особенностей установки мультизональных систем принято выделять:
- необходимость пайки медных труб. Процесс пайки осуществляется с использованием азота, который под высоким давлением запускается внутрь трубы и позволяет избежать образования огара и накалины на внутренних поверхностях;
- соединение внутренних и внешнего блоков. Объединение производится по коллекторному методу в горизонтальном положении. При этом для распределения рабочего вещества используются один, или несколько коллекторов, имеющие один вход и несколько выходов. Еще одним вариантом может являться используемые в качестве распределителей рифнеты, являющиеся по сути тройниками-разветвителями;
- проверка герметичности контура. Осуществляется путем закольцовывания системы и заполнения ее азотом, подаваемым под большим давлением. Для оценки качества отводится в среднем около 14 дней;
- отвод конденсата. Для этих целей осуществляется монтаж системы дренажа с возможностью отвода в канализацию или ливневую систему;
- монтаж наружного блока. Установка наружного блока может производиться как на крыше здания, так и непосредственно на уровне земли. Во втором случае, перед установкой блока создается специальная площадка с фундаментом, обладающим возможностью погашения вибраций.
Расчет VRF системы.
Расчет систем осуществляется по специальным формулам с учетом двух основных параметров:
- закона сохранения массы и энергии;
- закона термодинамики.
При этом расчет необходимой мощности внешнего и внутренних блоков осуществляется по отдельности.
Диаметры сечения трубопроводов и самих труб подбираются на основании существующих таблиц.
Подбор коллекторов и тройников-разветвителей осуществляется исходя из диаметра трубопровода и показателей производительности внутренних модулей.
Ошибки при монтаже VRF системы.
- Неверный подбор внутренних блоков без объективной оценки их производительности. Для того, чтобы не допустить ошибки, необходимо учитывать климатические особенности как страны в целом, так и конкретного региона, а так-же показатели температуры и влажности воздуха оптимальные для данной местности.
- Неверное расположение внутренних блоков. Вертикальное расположение крайне не желательно, из-за особенностей состояния и циркуляции фреона. Так, вертикальное расположение может спровоцировать неравномерное распределение хладагента по блокам, что приведет к снижению охлаждающих способностей верхних модулей. В связи с указанным, оптимальным можно считать горизонтальное расположение.
- Создание одной общей объединенной сети проводящих путей. Объединенная сеть из фреоно-проводов не способна обезопасить людей от вдыхания фреона в случае его утечки.
- Игнорирование шумовых показателей. Допустимый уровень шума подлежит строгой регламентации. Для соблюдения всех нормативов необходимо учитывать уровень шума, производимый оборудованием той, или иной мощности.
- Неполная загрузка на этапе проектирования. Необходимо заранее сопоставить мощность внешнего блока и количество подсоединенных к нему внутренних модулей. В противном случае, может создаться ситуация, при которой мощности внешнего блока окажется недостаточно для обеспечения работоспособности дополнительно подключаемых внутренних элементов.
Преимущества VRF системы.
- Возможность индивидуальной настройки внутренних модулей, используемых в разных режимах.
- Широкий выбор внутренних блоков, позволяющий подобрать вариант, целесообразный в данных условиях и наиболее подходящий как по техническим характеристикам, так и по внешнему виду.
- Экономичность даже при максимальной нагрузке.
- Возможность точной регулировки температурных показателей, благодаря наличию электронной системы управления дозирования хладагента.
- Возможность совмещения климатического оборудования с имеющейся вентиляционной системой.
- Возможность прокладки трассы с протяженностью до 300м.
- Высокие показатели производительности. Системы такого типа способны поддерживать необходимый микроклимат в помещениях с площадью до 500 квадратных метров.
- Длительный срок эксплуатации, достигающий 25-30 лет.
- Возможность выбора наиболее удобной системы управления и диспетчеризации за счет полной автоматизации.
- Возможность эксплуатации даже при крайне низких температурных отметках, достигающих -50 градусов.
- Качественное обеспечение аварийной безопасности, обусловленное наличием резервных внешних блоков.
- Большой перечень областей использования от многоэтажных домов до офисов и торговых центров.
Недостатки VRF системы.
- Достаточно высокая стоимость.
- Сложность расчетов и монтажа, требующие привлечения специалистов.
- Наличие рисков утечки фреона, что может негативно сказаться на здоровье находящихся в помещении людей.
- Необходимым условием максимально качественной работы оборудования, является одноименность всех элементов системы. То есть все оборудование должно принадлежать одной фирме-изготовителю.
Рассмотрев все достоинства и недостатки VRF системы, а так-же ознакомившись с принципом ее работы, можно сделать вывод, что в большинстве случаев, ее использование полностью оправдывает себя и позволяет добиться максимального результата при минимальных затратах.