VRF-система - универсальная система кондиционирования помещений с большими площадями, которая способна одновременно работать на нагрев и охлаждение.
Еще 15 лет назад в окнах любого советского учреждения торчали коробки кондиционеров – моноблоки. Работали они примитивно: в одну сторону выбрасывался холод, в другую – тепло. При этом моноблоки досаждали своим владельцам монотонным звуком.
Чтобы избавиться от лишнего шума, была разработана сплит-система. Моноблок разделили на две части - внутреннюю и внешнюю. Шумный (внешний) блок проектировщики поместили за пределами помещения и тем самым избавились от главного недостатка моноблока. Сплит-система рассчитана на кондиционирование одного сравнительно небольшого помещения. Существует, правда, исключение – "канальный сплит", - в котором часть воздуховодов перекидывается в соседнюю комнату. Недостаток такого кондиционера очевиден: задавать и отслеживать необходимые климатические параметры можно только в одном помещении.
Для удешевления кондиционирования нескольких помещений была создана мультисплит-система, состоящая из 2–7 внутренних блоков и одного внешнего. Мульти-устройства позволили регулировать климатические параметры в каждом помещении самостоятельно и попутно решили эстетическую проблему – со стен зданий почти исчезли малосимпатичные внешние блоки, однако появилась другая: система оказалась не способна обеспечить в соседних помещениях одновременно и нагрев, и охлаждение. К тому же каждый внутренний блок "привязан" к внешнему собственной системой проводов и трубок, что усложняет монтаж системы и ее обслуживание. Межблочные коммуникации мультисплит-систем ограничены до 25 м, это сопряжено с неудобствами при монтаже.
Возможно, VRF-система решила все эти проблемы? Что же такое VRF?
VRF-система предназначена для кондиционирования площадей от 150 до 500 м2. В ней отсутствует приток наружного воздуха, поэтому система не может обеспечить полный набор климатических параметров (исключение – системы с дополнительными вентиляционными блоками). В буквальном переводе VRF (Variable Refrigerant Flow) означает "переменный поток хладагента" и подчеркивает главную особенность VRF – единую систему трубопроводов хладагента (двух или трехтрубную). К этой системе присоединены внутренние блоки, в которые с помощью электронных терморегулирующих вентилей поступает необходимый объем хладагента.
Типичная схема VRF-системы
Под VRF понимают любую систему кондиционирования аналогичной конструкции в независимости от фирмы-производителя (SANYO, MITSUBISHI). Автором же центральной интеллектуальной системы кондиционирования, как называют ее сами разработчики, по праву считается фирма DAIKIN, которая именует свои системы VRV (Variable Refrigerant Volume), дословно: "переменный объем хладагента".
VRF/VRV-системы активно закупают банки, крупные офисы, административные здания, торговые центры, отели. Теоретически VRF-системы подходят для благоустройства частного жилья, так как считается, что они способны обеспечить самые комфортные условия для проживания. Но пока в России широкого применения в коттеджах и квартирах VRF-системы не получили из-за высокой стоимости на этапе установки, хотя эксплутационная стоимость VRF-систем сравнительно низкая.
Особенности VRF-систем
VRF-система строится по модульному принципу: чем больше кондиционируемых помещений, тем большее количество модулей входит в ее состав (VRF-система включает в себя несколько десятков внутренних блоков). Все модули объединены общей фреоновой трассой, которая состоит из двух или трех труб. Система с двухтрубной трассой может работать только на нагрев или охлаждение, трехтрубная - способна одновременно нагревать и охлаждать помещения. VRF-система может управляться с индивидуальных пультов (как и обычные мультисплит-системы), с централизованного пульта управления, который контролирует режимы работы всех внутренних блоков, а так же с помощью персонального компьютера.
Для VRV-2 максимальное расстояние
по горизонтали между блоками – 150 м
Основные характеристики VRF-систем разных производителей несколько отличаются друг от друга. Но, так как основной принцип действия аналогичен, рассмотрим его на примере одной из систем производства компании DAIKIN – VRV-2, которая работает с экологически чистым хладагентом R-407C и может иметь до 32 внутренних блоков.
Максимальное расстояние между внутренними и наружным блоками системы VRV-2 может достигать 150 м по горизонтали и 50 м по вертикали. Это новация позволяет установить наружный блок в любом укромном месте здания (как правило, на крыше) и "раскидать" внутренние блоки сразу на пяти этажах.
Важной особенностью VRV-2 стала высокая энергоэффективность. Как видно из графика, коэффициенты выделяемого тепла/холода (СОР и EER соответственно) достаточно высоки, что положительно характеризует VRF-системы относительно других систем кондиционирования.
EER – отношение количества выделяемого холода (кВт)
к потребляемой электроэнергии (кВт),
СОР – отношение количества выделяемого тепла (кВт)
к потребляемой электроэнергии (кВт)
VRV-2 обеспечивает равномерность охлаждения/нагрева воздуха и четко поддерживает заданную постоянную температуру. Равномерность работы системы обеспечивается электронными регулирующими вентилями внутреннего блока, которые тщательно дозируют подачу хладагента с заданными параметрами в теплообменник. Отметим, что отклонение температуры воздуха в помещении от установленной величины не превышает полградуса.
Внутренние блоки VRF-систем имеют низкий уровень шума (в среднем 25 дБА), что сравнимо с тихим шелестом листвы. Система работает в широком диапазоне температур.
Cерая линия – VRF, красная линия – кондиционер Split
Рабочий диапазон наружных температур
Режимы теплообмена:
1. Режим перепуска
2. Режим полного теплообмена
VRF + вентиляция
Любые VRF-системы совместимы с вентиляционным блоком. К рассмотренной выше системе VRV-2 можно подключить установку приточно-вытяжной вентиляции (HRV) с утилизацией тепла (рекуператором) с расходом воздуха 150-2000 м3/ч. Эффективность теплообмена такой схемы приближается к 80%. Зимой схема сокращает до минимума энергопотери, передавая тепло вытяжного воздуха холодному (приточному) потоку воздуха, летом снижает тепловую нагрузку на систему кондиционирования в среднем на 20%. HRV работает в трех режимах:
- режим полного теплообмена, когда приточный и вытяжной воздух обмениваются теплом и влагой;
- режим перепуска, когда приточный воздух напрямую подается в помещения, минуя теплообменный блок;
- автоматический режим, когда по температуре в помещении автоматически выбирается оптимальный режим работы.
VRF + интеллект
VRF-системы могут стать частью "интеллектуального здания" (Intelligent Building Systems). Уже сейчас существует программное обеспечение, способное полностью автоматизировать управление кондиционированием. В качестве примера можно привести интеллектуальные компьютерные системы Lon Gateway, BACnet Gateway. С их помощью легко устанавливается зонный контроль: объединяются внутренние блоки в специальные зоны, а также создается график работы VRF-системы на целый год. Полная автоматизация управления позволяет значительно экономить электроэнергию.
Аварийная безопасность
В мультисплит-системах при выходе из строя внутреннего блока общая сеть продолжает функционировать, но при поломке внешнего - неизбежна общая парализация работы системы. VRF устойчивее к аварийным ситуациям. Она имеет несколько внешних блоков, и при поломке одного из них нагрузка автоматически перераспределяется на другие. Упрощение системы трубопроводов VRF таит в себе существенный недостаток: в случае прорыва любого трубопровода есть опасность вытекания всего хладагента системы и, как следствие, прекращение работы системы. Хладагент дорогой и, чтобы не говорили производители, небезвреден для людей.
Альтернатива VRF-системе
Естественно, помимо мультисплит-систем и VRF-систем на рынке существуют и другие решения кондиционирования помещений больших площадей. Сравним две системы: VRF и чиллер-фанкойл (см. таблицу 1).
Монтаж VRF-систем относительно прост. Конструкции трубопроводов и кабельных линий существенно упрощены. Отсутствуют такие "спутники" монтажа, как фильтры, запорные клапаны и вентили. Все они уже размещены в блоках VRF и вмонтированы в заводских условиях.
VRF-система надежнее своих конкурентов. Ресурс обычных кондиционеров рассчитан на 6-8 лет. Производители VRF-системы обещают, что их продукция будет функционировать 25-30 лет. То есть количество ремонтов и плановых замен оборудования существенно сокращается. Так ли это? Время покажет.
