Мультизональная система кондиционирования: что это такое

Что такое мультизональные системы кондиционирования

Что такое мультизональные системы кондиционирования

Основные тенденции строительного рынка сейчас – минимум затрат при максимальной комфортности. И – строения выше, функций у них больше, запросы разнообразнее. В связи с этим стоит задача повышения энергоэффективности зданий. Решать её можно, как снижая потребление ресурсов, так и увеличивая отдачу от каждого потраченного киловатта энергии. Для этого разрабатываются новые теплоизоляционные материалы, осваиваются альтернативные источники энергии, ищутся новые сферы применения наиболее энергоэффективного оборудования. По этим причинам в последние годы возрастает популярность мультизональных систем, расширяется сфера их применения.

Мультизональная система – это один из вариантов решения задачи по кондиционированию нескольких помещений сразу. К одному внешнему блоку, расположенному на крыше, в подвале, на техническом этаже, подключается через единую систему трубопроводов несколько внутренних блоков, причём количество последних может достигать нескольких десятков, а тип их может быть разным: кассетные, канальные, потолочные, настенные. Мощность внутренних блоков также может варьироваться в зависимости от ваших потребностей. Таким образом каждое помещение получает свою систему поддержания микроклимата, подобранную специально для неё.

Фреоно-воздушные системы впервые появились в Японии в 1982 году.
Первая такая система была представлена корпорацией Daikin, и ее название было запатентовано, как VRV (Variable Refregerant Volume). Поскольку эта аббревиатура была зарегистрирована, остальные компании, разрабатывающие системы с возможностью перераспределения объёма хладагента и мощности между блоками, выпускают аналогичное оборудование под другими названиями. Оборудование такого класса производят Mitsubishi Heavy Industries (мультизональные системы обозначаются аббревиатурой KX), Mitsubishi Electric (City Multi), Fujitsu General (VRF), Haier (MRV), GREE (GMV), McQuay (MDS), Sanyo (Eco-Multi), LG (MPS), Toshiba (MMS), Midea (MDV), и др. В русскоязычных статьях для обозначения класса данного оборудования обычно пользуются терминами «мультизональная система», «система с переменным расходом хладагента», «VRF-система» (Variable Refrigerant Flow).

Первоначально воспринимаясь как некоторое продолжение сплит- и мультисплит-систем, сегодня эти системы занимают все новые и новые области мирового рынка и являются самостоятельным большим классом систем кондиционирования.

Устройство мультизональных систем

Мультизональные системы ведущих производителей поддерживают до 48 внутренних блоков на 1 внешний, при этом до четырёх внешних блоков могут быть соединены вместе и, соответственно, иметь централизованное управление. Внутренние блоки VRF систем ничем не отличаются от внутренних блоков сплит- и мультисплитсистем – настенных, канальных, кассетных, напольно-потолочных. Мощность внутренних блоков составляет от 2 до 18 кВт и подбирается индивидуально для каждого кондиционируемого помещения.

Хладагент циркулирует по 2 или 3 центральным трубам. По одной из них хладагент подаётся из внутренних блоков во внешний. В случае двухтрубной системы все внутренние блоки могут работать либо одновременно на охлаждение, либо одновременно на отопление. При этом по второй трубе хладагент из внешнего блока идёт либо в жидком состоянии (работа на холод), либо в газообразном (на тепло). В трёхтрубных системах на возврат фреона к внутренним блокам выделено две трубки, по одной он идёт в виде газа, по другой – жидкий. Поэтому и возможна независимая работы внутренних блоков в разных режимах. Система управления отслеживает реальную температуру в помещении и сравнивает её с той, что задана в качестве желаемой в помещении. В зависимости от того, в какую сторону отклонение, каждый внутренний блок, помимо первой трубки, подключается ко второй либо к третьей трубке с хладагентом.

Работой всей системы (внешних и внутренних блоков, переключением между трубками и режимами, датчиков, клапанов и т.п.) управляет микропроцессор, автоматически рассчитывающий распределение мощности (на физическом уровне – количества хладагента) на каждом участке. При этом возможно как управление каждым внутренним блоком с обычного пульта пользователем, так и общий контроль при помощи центральной системы управления.

При всей гибкости мультизональных систем, внутренние и внешние блоки для нормальной совместной работы должны быть от одного производителя. Ведь все они имеют микропроцессорную часть, и эти части должны согласоваться друг с другом.

Возможности мультизональных систем

Раньше проблему управления микроклиматом в больших зданиях обычно решали при помощи центрального кондиционера и системы чиллер-фанкойлы. Однако мультизональные системы, работающие на фреонах, потребляют меньше электричества, кроме того, их внешние и внутренние блоки занимают гораздо меньше места, что облегчает работу проектировщиков зданий и инсталляторов оборудования.

Основные показатели, по которым VRF системы уступают пока чиллерам-фэнкойлам – это первоначальная стоимость и ограничения на длину трубопроводов. Но разница в стоимости со временем окупается благодаря меньшим эксплуатационным расходам и экономии электроэнергии. Таким образом, главным препятствием для установки мультизональной системы остаётся ограничение на длину трубопроводов (до 100-150 метров, причём при увеличении длины трубопровода заметно падает производительность системы). Поэтому VRF системы позиционируются многими производителями, как системы кондиционирования для малых и средних зданий.

Помимо собственно нагрева и охлаждения воздуха, мультизональная система может осушать воздух до нужного уровня относительной влажности. Мультизональные системы основных производителей имеют возможность автоматического и ручного сохранения режима работы, автоматического аварийного выключения и самодиагностики системы.

Система управления позволяет пользоваться индивидуальными пультами управления в каждом помещении, и манипулировать системой с пульта центрального управления или компьютера. Система выводит данные об основных параметрах работы, может сообщать о необходимости смены загрязненного фильтра и даже рассчитывать плату за электроэнергию по каждому помещению.

Как и большинство других типов кондиционеров, при использовании специального оборудования мультизональные системы применимы при температурах наружного воздуха до -15 — -20 0 С, но есть предложения и для более низких температур.

Главное же, что делает мультизональные системы привлекательными в современных строениях – возможность интеграции климатической техники в общую интеллектуальную систему управления зданием. Это незаменимо в условиях работы многофункциональных комплексов. Понятно, что микроклимат, например, в подземном гараже, конференц-залах, офисах или творческих мастерских должен быть разным. А система – общая. Современные средства автоматики и диспетчеризации обеспечивают согласованную работу всех инженерных систем.

Таким образом, мультизональные системы на сегодняшний день являются исторической и технологической вершиной климатической техники, обеспечивают высокий уровень надёжности и энергоэффективности и максимально возможный на сегодняшний день уровень комфорта.

Мультизональная система кондиционирования

Стоимость энергоносителей растет год от года, вместе с тем возрастают и санитарные требования к микроклимату внутри жилых, производственных и офисных помещений.

Для снижения затрат на обогрев и охлаждение воздуха должен применяться комплексный подход: теплоизоляция конструкций и установка эффективных структур кондиционирования. Снижение затрат и увеличение комфорта в общественных и жилых зданиях обеспечивает мультизональная система кондиционирования.

Что такое мультизональная система кондиционирования

Принцип работы системы основан на циркуляции фреона непосредственно от внешнего к внутреннему блоку и обратно. Отличия мультизональной установки от традиционных чиллер-фанкойлов заключается в точной дозировке хладагента. Эти конструкторские решения служат экономии энергии и позволяют настраивать регулировки по температуре с точностью до 1 градуса.

Принцип установки

В зависимости от размера здания и возложенных на климатическую установку задач, допускается установка от одного до трех наружных устройств. Максимальный разнос между производительной частью и внутренними устройствами составляет 50 метров по вертикали и до 150 метров по горизонтали, что позволяет поместить уличную часть на крышу или в подвал здания.

Это решение особенно актуально в историческом центре городов, т.к. оно не портит вид строения. Управление полностью автоматизировано, осуществляется при помощи компьютерной программы. Команды от центрального пульта управления поступают на электронные терморегуляторы. Разветвленная сеть трубопроводов обеспечивает доставку фреона к выбранному потребителю. Выбор модификации блока зависит от требований к кондиционируемому помещению, от его площади и назначения. Допустимо устанавливать внутренние модули следующих конфигураций:

Климатическая установка может быть смонтирована в общественных или частных жилых зданиях. Единственный ее недостаток – значительные стартовые вложения. Для крупных производственных, спортивных или финансовых учреждений первоначальные затраты окупятся в ходе эксплуатации благодаря энергоэффективности и простоте обслуживания.

Мультизональные vrv и vrf системы кондиционирования

Преимущества и недостатки устройств нужно сравнить с популярным методом кондиционирования крупных зданий чиллер-фанкойлов.

vrv и vrfчиллер-фанкойл
по способу передачи теплоносителя
испарение хладагента в теплообменниках внутреннего блока. Отсутствие промежуточного теплообмена идет в плюс к энергоэффективности.циркуляция предварительно охлажденной чиллером жидкости
по конструкторским решениям
Использование компрессоров с переменной производительности дает высокоточную регулировку. Обмен данными внутри программы позволяет выбирать оптимальную температуру хладагента и направлять дозированное его количество к тому месту, где он необходим.Производительность чиллера зависит от температуры входящего в теплообменник теплоносителя. Регулировка ступенчатая, как следствие большие затраты электроэнергии, большая инерционность установки, невозможность точных настроек.
степень комфорта потребителя
автоматическая регулировка предусматривает плавные изменения скорости вентилятораклапанная регулировка в двух положениях приводит к колебанию температур внутри помещения

Из технических параметров можно вывести плюсы и минусы обеих установок.

  • энергоэффективность;
  • точность настроек;
  • полная автоматизация процессов регулировки;
  • невысокое шумовое давление внутренних и наружных частей;
  • наличие готовых решений центрального упарвления и диспетчеризации;
  • невысокая сложность работ по установке;
  • минимальное проектирование;
  • работа на охлаждение и обогрев;
  • интеграция с вентиляцией и «умным» домом.
  • высокий уровень начальных расходов;
  • высокая стоимость изменения конфигурации внутренних частей системы, полная ее остановка для производства работ;
  • ограничение линейных размеров трасс.

Изучение сильных и слабых сторон обеих систем поможет принять решение об установке одной из них.

Наиболее известными производителями чиллер-фанкойлов являются компании Electrolux и Mitsubishi

  • относительно низкая цена
  • широкие возможности и небольшая цена работы по внесению изменений конфигурации внутренних блоков;
  • высота и длина трасс не ограничены;
  • простота монтажа позволяет привлекать к монтажным работам персонал с невысокой квалификацией.
  • высокий расход электричества; Больший расход электроэнергии;
  • сложность проектирования, большой объем расчетов;
  • сложное устройство и множество элементов запорной арматуры;
  • расходы на обслуживание, включающее в себя промывку гидравлики и очистку грязевых фильтров.

Как видно из сравнительного анализа, основной недостаток VRF/VRV высокая стоимость.

Кондиционирование система vrv

Пионером в производстве климатической техники нового поколения стала компания Daikin Industries. Японские разработчики прописали в названии новой торговой марки аббревиатуру VRV, подчеркнув отличие своего изобретения от ранее применявшихся схем. Variable Refrigerant Volume переводится как переменный объем хладагента.

Кондиционирование система vrf

Является аналогом VRV. Другие компании, выпускающие подобное оборудование, не вправе пользоваться зарегистрированным товарным знаком, поэтому заменили Volume на flow, что переводится как поток.

Мультифункциональные системы выводят уровень комфорта на новый уровень, позволяют экономить дорогостоящую энергию.

Читайте также:  Принцип работы кондиционера и его устройство: охлаждение, обогрев

Особенности мультизональных систем кондиционирования

Мультизональная система кондиционирования нашла свое применение там, где не справляются даже мощные сплит-системы. В отличие от бытовых версий, VRF и VRV – централизованные системы кондиционирования промышленного класса, представляющие собой целый комплекс модулей. VRF и VRV системы схожи с бытовыми или полупромышленными мульти-сплит-системами, но во многом их превосходят. Они разработаны специально для обслуживания жилых или административных зданий в несколько этажей.

Краткий обзор

Мультизональные системы предназначены для кондиционирования воздуха в нескольких зонах (помещениях или комнатах) посредством одного наружного модуля. Существуют и иные названия: VRF или VRV – значение одинаково, различие аббревиатур произошло после того, как родоначальник системы запатентовал свое изобретение (VRF). Следовательно, все три обозначения подразумевают один и тот же комплекс кондиционирования.

Конструктивно система представляет собой комплекс из одного внешнего и нескольких десятков внутренних модулей, откуда и берет начало приставка «мульти». Особенность VRV/VRF систем позволяет существенно снизить количество внешних модулей, что уменьшает расходы на установку, эксплуатацию, а также облегчает проектирование монтажа и обслуживание кондиционеров.

С технической точки зрения намного проще поддерживать стабильную работу одного или двух внешних блоков, чем двадцати, кроме того, большое их количество на фасаде здания портит внешний вид.

Мультисистемы VRV/VRF изготавливаются различными производителями — от элитных японских до бюджетных российских. Среди самых популярных торговых марок встречаются Mitsubishi, Daikin (автор системы VRF), Sanyo, Ballu и многие другие, каждая из них представляет собой одну и ту же систему с небольшими отступлениями.

Кондиционеры Daikin VRV IV-S RXYSCQ-TV Compact

Конструктивные особенности систем

Принцип работы комплекса напоминает мульти-слит-систему, но отличается большей производительностью, более сложной схемой. Каждая VRF/VRV система строится по блочному типу: чем больше помещений, тем больше внутренних модулей. Все блоки объединяются между собой единой фреоновой магистралью, состоящей из нескольких труб. В местах разветвления устанавливаются коллекторы или рефнеты. Система из двух труб предназначена для попеременного охлаждения или нагрева, а трасса из трех труб позволит нагревать и охлаждать воздух в разных помещениях одновременно.

Чтобы работа всего комплекса не зависела от надежности одного компрессора, допустимо устанавливать до трех наружных модулей. Это дает возможность использовать один блок в качестве резервного или расширять систему в будущем. Преимущество конструкции в том, что после запуска можно изменять комплекс кондиционирования, врезать дополнительные магистрали или заменять изношенные участки.

Горизонтальная протяженность трассы составляет порядка 150 м, а вертикальная – 50 м, что позволяет организовать систему кондиционирования на этаже, во всем здании или отдельной его части.

Схема монтажа мультизональной системы

Управление мультизональными VRF/VRV осуществляется несколькими способами:

  • через компьютер с помощью специализированной программы управления;
  • пультом ДУ для каждого внутреннего модуля;
  • с централизованного пульта управления, представляющего собой панель.

Следует учитывать, что мультизональные кондиционеры разных производителей могут отличаться, разница будет в максимальной численности внутренних модулей, протяженности трассы и составе хладагента.

Типы блоков

Как и сплит-системы, мультизональные комплексы кондиционирования имеют два модуля: внутренний, устанавливаемый непосредственно внутри помещения и внешний, который монтируют на уличной стороне здания. В качестве внешнего модуля чаще всего выбирают крышные модификации. Это выгоднее и проще в плане обслуживания: нет потребности прибегать к услугам альпинистов, кроме того, не страдает дизайн фасада здания.

Внутренний модуль не отличается от бытовых версий:

  • кассетный;
  • настенный;
  • настенно-потолочный;
  • канальный.

Выбор подходящего блока не ограничен и осуществляется на основании архитектуры или дизайна помещения.

Плюсы мультизональной системы

Подобные комплексы кондиционирования приобретают банки, офисные, торговые или административные здания. У VRF/VRV-систем множество преимуществ, что компенсирует высокую стоимость на стадии монтажа и установки.

  1. Такие системы отличаются гибкостью эксплуатации, благодаря тому, что каждый внутренний модуль используется по необходимости и может быть отрегулирован.
  2. Монтаж комплекса довольно прост, за счет малого веса внутренних блоков. Для организации системы кондиционирования «с нуля» достаточно нескольких специалистов.
  3. Подключаемые внутренние блоки представлены в различных модификациях и могут отличаться как по внешнему виду, так и по производительности, модели можно выбирать в соответствии с особенностями помещений (архивное, жилое, рабочее, складское).
  4. Несмотря на высокую стоимость монтажа, VRV/VRF системы кондиционирования экономичны в эксплуатации.
  5. Вентили с электронной регулировкой обеспечивают точную дозировку фреона, следовательно, заданная температура поддерживается с точностью до +/- 1°.
  6. Любую модификацию систем кондиционирования (ВРФ/ВРВ) можно совместить с вентиляционным блоком. Для этого к мультизональному комплексу подсоединяется приточно-вытяжная вентиляция (HRV), способная работать в трех режимах: полного теплообмена, перепуска или в автоматическом режиме.
  7. Доступна интеграция в интеллектуальную систему строения, на базе специального программного обеспечения осуществляется контроль, планирование и управление всеми модулями. Оптимизация эксплуатации в значительной степени экономит электроэнергию, исключая работу «вхолостую».

Такие показатели позволят использовать мультизональные кондиционеры не только в производственных целях, но и для кондиционирования воздуха в жилом доме.

Безопасность и надежность

Если в обычных сплит-системах при поломке наружного бока парализуется вся система кондиционирования, то в VRF/VRV допустима установка нескольких внешних модулей. Когда один из них выходит из строя, нагрузка автоматически перераспределяется на другие, поддерживая работоспособность всего комплекса.

Простота конструкции выгодна лишь с одной стороны — единые магистрали трубопровода снабжают хладагентом десятки внутренних модулей. При повреждении трассы есть вероятность протечки фреона, что парализует всю систему кондиционирования. Кроме того, несмотря на заверения производителей, хладагент может быть вреден для человека.

Альтернативные решения

Мультизональные кондиционеры VRF/VRV надежнее своих конкурентов, но в качестве альтернативы выступает чиллер-фанкойл. Несмотря на внешнее сходство, чиллер уступает VRF/VRV по нескольким ключевым пунктам:

  • стоимость чиллера ниже, но энергопотребление примерно в два раза больше, соответственно, эксплуатация обойдется дороже;
  • требуется постоянный обслуживающий персонал;
  • возможность устанавливать насосы, баки, теплообменники и прочие дополнения выражаются в больших трудозатратах при монтаже и проектировании;
  • нет возможности подсоединения к HRV.

Режим работы челлера аналогичен VRF/VRV, управление осуществляется через централизованные панели, пультами ДУ или через персональный компьютер. Сравнение показывает, что VRF/VRV надежнее и практичнее челлера или мульти-сплит-систем.

По заявленным характеристикам мультизональные системы вполне подходят для установки в коттедже, но на практике это не рационально, ведь стоимость монтажа довольно высока.

Подводя итог, можно отметить высокую производительность VRF/VRV-систем, гибкость и надежность конструкции, простоту обслуживания. На сегодняшний день они нашли широкое применение для кондиционирования воздуха в административных и офисных зданиях, выставочных центрах или клубах.

Как работают мультизональные системы

Энергоэффективность – один из основных параметров современных зданий. При этом важно не только снижать потребление ресурсов, но и получать максимальную отдачу от каждого использованного киловатта электроэнергии. Чтобы решить эти задачи при кондиционировании зданий, нужно установить мультизональную систему.

Содержание:

Что такое мультизональные системы кондиционирования

Особенности мультизональных систем

Принцип работы мультизональных систем

Достоинства и недостатки мультизональных систем кондиционирования

Пределы работы мультизональных систем

Отличия мультизональных систем от мульти-сплит-систем

Где используют мультизональные системы

Что такое мультизональные системы кондиционирования

Мультизональные системы кондиционирования, которые выпускают Mitsubishi Electric и Electrolux, обозначаются аббревиатурой VRF (Variable Refrigerant Flow).

Мультизональные системы строят по блочному принципу: к одному внешнему блоку через единую систему трубопроводов подключают несколько внутренних. Количество внешних модулей для повышения производительности и надежности системы увеличивают до 3, а внутренних – до 30.

Наружные блоки можно устанавливать на крыше, в подвале или на техническом этаже. Внутренние модули могут быть любыми: настенными, подвесными, потолочными, канальными или кассетными. При этом их мощность подбирается индивидуально для каждого помещения.

Все блоки мультизональных систем соединены между собой фреоновой магистралью –двух- или трехтрубной. В двухтрубной все внутренние модули могут работать одновременно только на охлаждение (хладагент поступает в них в жидком состоянии) или на отопление (фреон поступает в газообразном состоянии).

Трехтрубные системы устроены сложнее. К внутренним блокам подводят две трубы: по одной поступает жидкий хладагент, по второй – газообразный. Благодаря такой особенности внутренние модули одной системы независимо друг от друга одновременно работают на охлаждение и нагрев.

VRF-системы от Mitsubishi Electric являются исключением: это единственные мультизональные системы, которые работают на охлаждение и на обогрев по двухтрубному принципу.

Особенности мультизональных систем

Можно определить три основные особенности мультизональных систем кондиционирования:

  1. Использование разветвителей, чтобы разделить потоки жидкого хладагента при его подаче во внутренние блоки или объединить потоки газообразного фреона при его отводе от внутренних модулей (в этом случае предполагается, что мультизональная система работает на охлаждение). Если трубопровод разветвлен на две магистрали, используют Y-образный или Т-образный разветвитель, который по-другому называется «рефнет». При разделении трубопровода на три или четыре магистрали применяют коллектор.

Разветвители для жидкого и газообразного хладагента отличаются по размеру.

  1. Использование электронных расширительных вентилей (ЭРВ) в качестве дросселирующего устройства. Другое известное их название – электронные терморегулирующие вентили (ТРВ). Задача ЭРВ – понизить давление фреона, чтобы создать оптимальные условия для его перехода в газообразное состояние. Электронными расширительными вентилями комплектуются все внутренние блоки системы. В редких исключениях они устанавливаются отдельно перед внутренними блоками. По сути, электронные вентили регулируют объем поступающего из общей сети фреона в зависимости от тепловой нагрузки на модуль.
  2. Использование микропроцессорной автоматики для управления работой системы в целом. Именно микропроцессор рассчитывает нужное количество хладагента для каждого внутреннего блока и поддерживает требуемую температуру в помещениях.

Принцип работы мультизональных систем

Охлаждение или нагревание воздуха кондиционерами происходит благодаря фазовым переходам хладагента. Когда фреон переходит из жидкого состояния в газообразное (испаряется), он поглощает тепловую энергию и охлаждает помещение. При переходе хладагента из газообразного в жидкое состояние он выделяет тепловую энергию и нагревает помещение.

Упрощенно мультизональная система работает таким образом.

Газообразный хладагент, поступивший от внутренних блоков, всасывает один или несколько компрессоров наружного блока (его устройство представлено на рисунке ниже).

Они сжимают фреон до 15–25 атмосфер, и из-за этого его температура повышается до +70 ÷ 100 °С. Далее хладагент попадает в теплообменник конденсатора наружного блока. Здесь он с помощью мощного осевого вентилятора охлаждается воздухом (у некоторых моделей внешних модулей встречается водяное охлаждение) до показателей на 10 ÷ 20 °С выше температуры атмосферного воздуха, конденсируется и превращается в жидкость.

Затем фреон двигается по магистрали и через разветвители попадает в электронные расширительные вентили внутренних блоков, которые по действию напоминают горлышко бутылки. В ЭРВ из-за резкого увеличения сечения падают давление и температура хладагента. После этого он попадает в испаритель внутреннего блока, нагревается, закипает, опять переходит в газообразное состояние и возвращается в наружный блок. Далее процесс повторяется.

Читайте также:  Мобильные кондиционеры Kibor: отзывы, инструкции, сравнение моделей 16, 25, 30

Таким образом, в мультизональной системе можно четко выделить две области: высокого давления (до электронных расширительных вентилей внутренних блоков) и низкого давления (после ЭРВ).

Тепловая нагрузка в помещениях может меняться в течение дня, а значит, и количество холода, которое им необходимо, тоже меняется. Для регулировки количества хладагента, попадающего в испаритель, внутренние блоки комплектуются автоматикой, которая при необходимости уменьшает или увеличивает пропускное сечение терморегулирующего вентиля.

Наружный блок тоже оснащается автоматикой. Его контроллер получает информацию о загрузке от систем автоматизированного управления всех внутренних блоков, анализирует параметры работы системы и регулирует производительность компрессора.

Достоинства и недостатки мультизональных систем кондиционирования

Мы можем выделить следующие достоинства мультизональных систем кондиционирования:

  • Экономия при подборе наружного блока. Теоретически его производительность должна быть не меньше суммарной производительности всех внутренних блоков. На практике вероятность того, что все внутренние блоки одновременно будут загружены на 100 %, очень низкая. По этой причине производительность наружного блока может быть ниже теоретической до 30 % без ущерба для работы всей системы. Соответственно, он будет дешевле, легче и компактней.
  • Экономия в процессе эксплуатации. Мультизональные системы управляются централизованно и работают как единый организм, регулируя количество холода или тепла для разных помещений. Так, солнечную сторону здания по сравнению с теневой летом нужно сильнее охлаждать, а зимой меньше нагревать. Мультизональные системы отслеживают такие тонкости и экономят электроэнергию.
  • Удобство эксплуатации. Мультизональные системы регулируют не только количество тепла или холода для каждого помещения, но и контролируют собственное состояние. Они предоставляют данные об основных параметрах работы, сообщают о необходимости замены загрязненных фильтров и даже могут рассчитывать плату за электроэнергию для каждого помещения.
  • Легкость проектирования и использования в зданиях с неравномерной тепловой нагрузкой в разных помещениях. Это характерно, например, для пищевых производств. Тепловая нагрузка может меняться и в одних и тех же помещениях, например в залах для совещаний. В этом случае требуемое количество тепла или холода зависит не только от времени суток, но и от количества людей, находящихся в помещении.
  • Универсальность. В одной мультизональной системе можно использовать внутренние блоки разных типов: кассетные, подвесные, канальные, настенные или напольные. А также разные по производительности в соответствии с особенностями помещений: складские, рабочие, жилые, архивные. Трехтрубные системы могут одновременно нагревать и охлаждать воздух в разных помещениях и подходят практически для любых зданий.
  • Высокая точность работы. Расширительные вентили с электронной регулировкой точно дозируют количество фреона, поступающего во внутренние блоки, заданная температура поддерживается в помещениях с точностью до ±0,5 °С.
  • Автономность работы. Мультизональные системы кондиционирования полностью автоматизированы, поэтому для них не нужен обслуживающий персонал.
  • Не портят внешний вид зданий. Наружные блоки можно установить на крыше или в подвальном помещении.

Есть у мультизональных систем и недостатки:

  • Единая фреоновая магистраль. Это значит, что при ее повреждении выйдет из строя вся система.
  • Дорогой монтаж.

Пределы работы мультизональных систем

Мультизональные системы кондиционирования выделяются своими возможностями и по протяженности магистрали. Так, между наружным и внутренним блоком может быть расстояние до 1 000 м, а максимальный перепад высот достигать 90 м. Эта характеристика позволяет располагать наружный блок в недоступном для глаз месте: на крыше, в подвале или в стороне от здания.

Отличия мультизональных систем от мульти-сплит-систем

Мультизональные системы по ряду параметров существенно отличаются от мульти-сплит-систем:

Мультизональная система

Мульти-сплит-система

Единая фреоновая магистраль, соединяющая наружный и внутренние блоки

Отдельная фреоновая магистраль от наружного блока к каждому внутреннему блоку

Система может состоять из 3 наружных блоков и 30 внутренних

В системе только один наружный блок и не более 9 внутренних

Максимальное расстояние между наружным и внутренним блоком – до 1 000 м, перепад высот – до 90 м

Максимальное расстояние между наружным и внутренним блоком не более 25 м, перепад высот – до 20 м

Централизованная автоматизированная система контроля работы системы

Для управления внутренними блоками используют беспроводные пульты

Высокую точность требуемой температуры обеспечивают расширительные вентили с электронной регулировкой

Низкая точность требуемой температуры из-за нескольких запусков и остановок работы компрессора

Возможность использования в зданиях с неравномерной тепловой нагрузкой в помещениях, включая одновременную работу разных внутренних блоков в режимах охлаждения и обогрева

Системы не предназначены для зданий с выраженной неравномерной тепловой нагрузкой в помещениях. Одновременная работа внутренних блоков в режимах охлаждения и обогрева невозможна

Где используют мультизональные системы

Мультизональная система в силу своей универсальности, экономичности и возможности индивидуального подхода к регулировке температурного режима в разных помещениях одного здания оптимальна для административных, складских и производственных зданий, гостиниц, банков и ресторанов, торговых, развлекательных, бизнес-центров.

VRF и VRV системы кондиционирования. Мультизональные системы

Сегодня основной целью строительных компаний является обеспечение максимального комфорта при минимальных затратах. Решение такого вопроса – уменьшение затрат, что не является выходом из ситуации, либо оптимизировать используемую энергию. Благодаря мультизональным системам решение подобного рода вопроса становится проще. Системы набирают популярность и востребованность.


Мультизональные системы

Мультизональная система

Мультизональная система – это система, состоящая из одного наружного блока и нескольких внутренних. Нужное число внутренних блоков устанавливается в помещениях, а наружный блок – в подвале, техническом этаже или на крыше. Блоки соединяются посредством общего трубопровода.

VRF система кондиционирования

Дословный перевод VRF (Variable Refrigerant Flow) – «переменный поток хладагента», что означает общую двух- или трехтрубную систему трубопровода.

Двухтрубная VRF система

Одновременная работа всех внутренних блоков либо на отопление, либо на охлаждение. Так же по второй трубе хладагент может подаваться из внешнего блока как в состоянии жидкости (выработка холода), так и в газообразном виде (выработка тепла).

Трехтрубная VRF система

По одной трубе – рабочее вещество поступает от внутренних блоков ко внешнему. Для возврата фреона в трёхтрубных системах к внутренним блокам отведено две трубки, по одной он поступает в виде газа, по другой – в виде жидкости. Поэтому и возможна самостоятельная работа внутренних блоков в разных режимах.


Трехтрубная VRF система

Преимущества VRF систем перед обычными сплит-системами:

  1. Протяженность трассы. Компрессор способен прокачать фреон на расстояние до 300 м с перепадом высоты 30-35 м.
  2. Один наружный блок – на несколько внутренних. Главным преимуществом такой конструкции является возможность подключения большого количества внутренних блоков лишь к одному наружному.
  3. Варьируемое количество внутренних блоков. В случае появления новой комнаты в здании можно приобрести дополнительный внутренний блок и, путем подключения через микропроцессор, он будет в одной сети с прочими блоками.
  4. Несколько типов внутренних блоков. В зависимости от специфики конкретного помещения выбирается подходящий тип внутреннего блока – кассетный, канальный, потолочный или настенный. Он будет поддерживать нужный микроклимат в помещении независимо от других.
  5. Большая производительность. Система способна одновременно обогревать и охлаждать воздух в больших помещениях, площадь которых 150-500 м 2 .
  6. Автоматическое управление. Во внутренних блоках устанавливается терморегулирующий вентиль на электронном управлении, за счет чего обеспечивается подача нужного объема хладагента. Автоматика определяет, какое количество хладагента необходимо подать на конкретный внутренний блок, работающий в индивидуальных температурных условиях, чтобы избежать бесполезного расхода рабочего вещества.
  7. Надежность. Производитель обещает надежную работу системы на 25-30 лет по сравнению с обычными кондиционерами со сроком службы 7 лет.
  8. Возможность качественной диспетчеризации. Всю систему можно запрограммировать, чтобы, например, все кондиционеры начинали свою работу за полчаса до прихода сотрудников на рабочее место или возвращения хозяев домой.
  9. Разнообразие управления. Возможно индивидуальное управление с пульта непосредственно внутренним блоком в помещении или общий централизованный контроль всей системы.
  10. Работа при низкой окружающей температуре. Мультизональная техника способна функционировать в весьма жестких температурных условиях. Допустимое предельное значение температуры – до -50 ˚ С, в зависимости от марки и модели оборудования.
  11. Высокое КПД (Коэффициент полезного действия). КПД такой системы значительно выше, чем у простых инверторных кондиционеров, т.к. в обслуживании нуждается только один наружный блок.
  12. Точность регулировки температурного режима до ±0,5 ˚ С.
  13. Аварийная безопасность. В случае отключения одного внутреннего блока вся сеть продолжает работу.
  14. Спектр использования мультизональных систем. Высокоэтажные жилые дома, офисы, автосалоны, коттеджи, отели, торговые центры…

Недостатки VRF систем

  1. Высокая цена по сравнению с обычными кондиционерами.
  2. Сложность расчета. Важным фактором является грамотное построение схемы системы вентиляции и кондиционирования. Следует правильно учесть все параметры помещения и уяснения его целей. Просчеты на этих этапах могут привести к нежелательным последствиям: потери электроэнергии, снижение эффективности работы оборудования.
  3. Выбор одной фирмы всех составляющих системы. При всем том, что система весьма интеллектуальная, для нормальной работы желательно, чтобы она полностью производилась одной фирмой, т.к. все части имеют электронные составляющие детали, которые должны согласовываться друг с другом для обеспечения бесперебойной работы.
  4. Опасность утечки хладагента в случае пробоя трубопроводной трассы. Система в этом случае прекратит свое функционирование из-за поломки.
  5. Сложность монтажных и пуско-наладочных работ. Как и любая прочая техника, данное оборудование нуждается в периодическом ТО и плановой проверке. Любой монтаж должен проходить строго сотрудниками сервисного центра, т.к. работа с этим оборудованием является сложной и специфической. Несоблюдение рекомендаций влечет за собой поломку и сбой в целой системе.
  6. Отключение. В случае отказа внешнего блока вся система будет отключена.

Особенности устройства VRF систем

  1. Совмещение системы VRF с системой вентиляции.
  2. VRF система является более надежной и стойка к аварийным ситуациям. Система может иметь несколько внешних блоков. В случае отключения одного из них, распределение нагрузки ляжет на другие блоки.
  3. Выработка мощности внутренних блоков варьируется 2-18 кВт и выбирается для конкретного помещения в отдельности.
  4. Система представляет собой интеллектуальную сеть с общей трассой фреонопроводов.
  5. Прокладка трубопровода с хладагентом является самой сложной частью монтажа VRF системы. Даже установка внешнего и внутренних блоков сравнительно не является такой трудоемкой, хоть и для их установок требуются специалисты.

Особенности монтажа VRF систем

Отличительной особенностью монтажа фреоновой трассы VRF систем является процесс пайки медных труб. Пайка производится с применением азота. То есть в процессе пайки во внутрь трубы под давлением запускают азот, таким образом получается избежать нагара и окалины на внутренней поверхности трубы, которые в свою очередь во-первых разрушают трубу, а во-вторых являются крайне опасными для компрессора.

Читайте также:  Чистка кондиционеров и сплит-систем: испарителя, дренажа, вентилятора, фильтров и трубок трассы

Соединение внутренних и внешнего блока осуществляется коллекторным способом. Разветвление трубы для распределения фреона осуществляется либо с применение одного или несколько коллекторов с одним входом и несколькими выходами, либо с применением рифнетов – своего рода тройников-разветвителей для медной трубы. Важным моментом является то, что они должны монтироваться строго горизонтально.

После пайки рефнетов необходима проверка на герметичность фреонового контура. Сделать это можно с помощью закольцевания системы и закачки азота под большим давлением. В этом состоянии система находится две недели. Пробой можно обнаружить при наличии свистов в системе и при падении давления азота.

Для отвода конденсата из внутренних блоков необходим монтаж дренажной системы. Для этого нужен подвод дренажных трубопроводов. Отвод дренажа возможен в имеющуюся канализационную систему либо в ливневую систему канализации.

Расположение наружного блока допустимо как на крыше здания, так и на уровне земли. Для монтажа внешнего блока необходимо подготовить площадку из фундамента с виброгасящими характеристиками.

VRF и VRV – в чем разница?

Вообще под понятием VRF система понимают конструкцию, обеспечивающую подобную схему кондиционирования. Оборудование такого класса производят фирмы Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy Industries, Toshiba, Sanyo, Fujitsu General и другие. Но все же имя автора данной разработки принадлежит японской фирме DAIKIN. Она в 1982 году определила собственное название своей продукции – VRV (Variable Refrigerant Volume). В переводе – «переменный объем хладагента». В дальнейшем остальные фирмы выпускали точно такое оборудование, но под аббревиатурой VRF. Больше существенной разницы между этими названиями нет.


VRF и VRV системы

Расчет и подбор оборудования VRF систем

В проектировании VRF системы используются:

Основные законы естественных наук – закон сохранения массы и энергии. VRF система обменивается потоками воздуха со средой помещения и наружной средой здания.

Второй закон термодинамики. Из него следует, что для повышения тепловой энергии необходимо произвести механическую работу, получаемую от сжатия компрессора.

Расчет мощности внутренних блоков

Расчет мощности можно произвести, принимая условие, что мощность внутренних блоков Qвн будет равна тому количеству холодного воздуха, который передан на теплообменник. Рассчитаем это объем воздуха:

k — коэффициент теплопередачи внутреннего блока, Вт/(м 2 ˚С);

F – площадь поверхности теплообмена, м 2 ;

tвн1 – температура воздуха помещения на входе во внутренний блок, ˚С;

tвн2 – температура воздуха помещения на выходе внутреннего блока, ˚С;

tфр – температура закипания фреона, ˚С.

k * F – постоянная величина, зависящая от свойств материала блока и его габаритов;

tфр – температура, которая постоянна и поддерживается автоматикой VRF системы.

Так же, мощность внутреннего блока равна мощности охлаждающего фреона, который поступает в блок:

Gфр — расход фреона во внутреннем блоке, кг/с;

qфр — теплота фазового перехода 1 кг фреона, Вт/кг.

Из формулы 1 можно сделать вывод, что мощность внутреннего блока зависит, в первую очередь, от температуры воздуха на входе tвн1. Из формулы 2 – что температура зависит от расхода фреона, поступающего в блок. По условию термодинамического баланса – какое количество энергии поступило к внутреннему блоку, такое же и отойдет от него. Следовательно, уравнение 1 и 2 можно приравнять:

Мощность блока можно увеличить путем повышения расхода хладагента Gфр с помощью терморегулятора. При понижении температуры воздуха в помещении мощность блока резко снизится.

Расчет мощности внешних блоков

При расчете мощности внешних блоков следует учитывать максимальную холодопроизводительность внутренних блоков. По формуле можем определить мощность наружного блока.

От расхода фреона Gфр и kгидр – гидравлической характеристики сети зависит потеря давления в системе:

Путем контроля над этими характеристиками автоматическая система VRF поддерживает необходимое давление на входе и выходе наружного блока.

При превышении стандартной длины трассы равной 7,5 метров происходит возрастание kгидр. Из-за этого происходит снижение расхода хладагента, а следовательно, уменьшение мощности блока.

График изменения давления при подаче и возвращении фреона

Подбор сечения трубопроводов производится специалистами на основании таблиц, подбор диаметров сечения труб – с учетом всех мощностей внутренних блоков системы.

Подбор рефнетов (разветвитель фреоновой магистрали) и коллекторов (собирающее устройство) производится на основании производительности внутренних блоков и выбранного диаметрального сечения трубопровода.

Ошибки при проектировании VRF системы

Недооценка производительности внутреннего блока. Подбор внутренних блоков приводится при стандартных условиях. Приведенные данные, по которым выбирается блок, предполагает условия воздуха для Японии. Температура внутреннего воздуха по сухому термометру 27 ˚ С, относительная влажность 50%. Для России же – температура 20-22 ˚ С, относительная влажность 30-60%.

Вертикальное расположение наружных блоков. Предпочтительней горизонтальное расположение блоков по причине того, что при больших перепадах высот фреон как энергоноситель – это не только жидкость, но и газ. Поэтому при значительной длине магистрали фреонопровода по высоте, может возникнуть процесс неравномерного поступления хладагента к блокам. Из-за этого холодопроизводительность нижних внутренних блоков будет лучше в ущерб верхним.

Объединение фреонопроводов в одну сеть. В случае утечки хладагента возможно попадание его в помещение с людьми, а значит, в дыхательные пути человека. Фреон R410A токсичным не является, но при нахождении 15 минут человеком в заполненной зоне фреоном, возможно удушье и летальный исход.

Не учитываются шумовые характеристики блоков. При подборе мощности внутренних блоков, заказчик может забыть об уровне шума, исходящем от блока. Шумовые характеристики тоже имеют свой регламент и его следует учитывать.

Частичная загрузка при проектировании. При первоначальном проектировании рассчитывается, что исходный набор внутренних блоков – это 100%-ая загрузка сети. Но через некоторое время возникает потребность наращивания количества блоков в помещении, но характеристики внешних блоков уже не рассчитаны на обеспечение такого количества.

Получить бесплатную консультацию инженера по кондиционированию

Мультизональные системы кондиционирования

Мультизональные системы – это новая ступень развития сферы климатического комфорта для промышленных объектов. В Москве и других регионах данные устройства все чаще приходят на смену традиционным чиллерам. Первые агрегаты, в работе которых использовалась новая технология, были представлены на рынке в 1982 году. Мультизональные системы кондиционирования первого поколения были запатентованы под англоязычным названием VRV. Затем данная аббревиатура была частично переименована. В настоящее время для обозначения мультизональной системы используют аббревиатуру VRF, которая в англоязычном переводе расшифровывается как «переменный поток хладагента».

Преимущества VRF-кондиционеров

Изобретение систем кондиционирования мультизональных позволило решить проблему необратимых потерь из-за передачи тепла от промежуточного хладоносителя. Такая ситуация характерна для традиционных систем «чиллер-фанкойл».

По сравнению с чиллерами энергоэффективность мультизональных систем кондиционирования гораздо более высокая. Такое оборудование предназначено для климатизации объектов с большим метражом, состоящих из множества отдельных помещений.

На сегодняшний день VRF-кондиционерами оснащают коммерческие здания разного назначения:

  • торгово-развлекательные комплексы;
  • отели;
  • бизнес-центры;
  • промышленные сооружения.

Внедрение систем кондиционирования мультизонального типа дает возможность с максимальной точностью управлять параметрами воздушной среды на каждом отдельном участке. В ряде случаев это имеет основополагающее значение, учитывая моду на многофункциональность.

Например, современный торгово-развлекательный комплекс может объединять в одном здании магазины, бары и кафе, кинотеатры, офисные помещения, детские игровые зоны, салоны красоты и другие учреждения. Для каждого из них действуют свои СНиП, регламентирующие параметры воздушной среды. Монтаж на объекте промышленных систем кондиционирования позволит установить индивидуальный температурный режим для каждого отдельного помещения.

Технические особенности мультизональных систем

Как и обычная сплит-система, VRF-кондиционер состоит из наружного и внутреннего блока. Однако, если речь идет о мультизональном оборудовании, то к одному внешнему блоку можно подключить несколько десятков внутренних. Это способствует экономии времени при проведении монтажных работ, позволяет сохранить эстетику архитектурного облика сооружений.

При обустройстве мультизональных систем наружные блоки обычно устанавливают не на поверхности стены, а на крыше здания или на земле, что более предпочтительно с эстетической точки зрения, чем настенный монтаж.

Что касается внутренних блоков, то разрешается использовать канальные, кассетные и любые другие конструкции, комбинируя их между собой. При разработке проекта системы кондиционирования учитывают конструктивные особенности сооружения и выбирают оптимальное техническое решение. При проектировании систем VRF применяют специальное ПО, которое используется при выполнении инженерных расчетов и позволяет обеспечить надежность в работе оборудования.

Высокая производительность при минимальных неудобствах

Системы работают практически бесшумно и по сравнению с традиционными чиллерами более предпочтительны для объектов, где постоянно находятся люди. VRF-кондиционер – оптимальное решение для торговых центров, административных зданий, офисных помещений. Низкий уровень шума при работе обусловлен более экономичным расходом воздуха, однако это не влияет на производительность оборудования.

Мультизональная промышленная сплит система используется не только для очистки и охлаждения, но и обогрева воздуха в помещениях. В период межсезонья, когда центральное отопление еще не включали или уже отключили, вы сможете использовать VRF для создания комфортной температуры.

Из чего состоит VRF-кондиционер?

В перечень рабочих компонентов мультизональной сплит системы входят следующие устройства:

  • Внешний блок, который располагают за пределами помещения на крыше или на земле;
  • Внутренние блоки, количество которых может достигать 40 единиц. Устройства крепятся внутри помещения к стенам или потолку;
  • Для соединения внешнего и внутреннего устройств используют медный фреонопровод;
  • Рефнеты – разветвители фреоновой магистрали.

Производительность мультизональной промышленной сплит системы можно настроить для каждого отдельного помещения. На каждом внутреннем блоке установлены специальные детекторы, которые ведут мониторинг температурных показателей и передают данные на внешний блок. По результатам анализа данной информации он меняет свою производительность в сторону увеличения или уменьшения.

Благодаря использованию цифровых микроконтроллеров можно на протяжении необходимого пользователю периода времени поддерживать температурные параметры на заданном уровне. На сегодняшний день VRF-системы являются самым эффективным решением по управлению микроклиматом.

Данные устройства привлекают и экономичным расходом электроэнергии, благодаря чему затраты на установку современного оборудования окупаются за счет снижения эксплуатационных издержек. Обратившись к специалистам ГК «Нимал», вы получите современное энергоэффективное решение для создания промышленной климатической системы на базе оборудования ведущих европейских марок. Мы возьмем на себя решение вопросов по монтажу и сервисному обслуживанию VRF-кондиционеров.

Для получения индивидуальной консультации обращайтесь к специалисту нашей организации.

Ссылка на основную публикацию