Vrv система кондиционирования принцип работы

Мультизональные системы кондиционирования или, как их ещё называют, VRF-системы представляют собой, по сути, более мощные мульти-сплит системы: у них также при одном наружном блоке может быть установлено несколько внутренних блоков, причем их число может достигать десятков единиц. Так, в VRF-системах, производимых компанией IGC, число внутренних блоков может достигать 80 шт.

Всегда готовы помочь и ждем вашего обращения. Оставьте контакты и мы перезвоним для консультации.

Архитектура мультизональной системы кондиционирования

Принципиально важное отличие мультизональных систем кондиционирования от мульти-сплит систем заключается в том, что в последних к каждому внутреннему блоку от наружного исходит отдельная газовая и жидкостная фреоновые линии, в то время как в VRF-системах от наружного блока идет лишь одна магистральная пара трубопроводов.

Далее магистральный трубопровод разветвляется на 2 или более отводящих линии, каждая из которых также может ветвиться. Общая архитектура VRF-систем представлена на рисунке 1.

В местах ветвления трубопроводов устанавливаются рефнеты или коллекторы.Если трубопровод разветвляется на 2 трубопровода, то применяется рефнет (их также называют Y-образными разветвителями, см. рис. 2). Если же трубопровод разветвляется на 3 или 4 линии, то используют коллектор (см. рис. 3). Отметим, что на каждом ветвлении требуется установить 2 рефнета или коллектора: один на газовой линии, второй – на жидкостной.

Но это не все особенности VRF-систем. Так, например, несколько наружных блоков тоже могут быть объединены в единую систему. Как правило, их количество не превышает 4штук. При этом наружные блоки могут быть установлены в ряд вплотную друг к другу, а соединения фреоновых трасс выполняются с помощью тройников (см. рис. 4.)

Принцип работы мультизональных систем кондиционирования

В основе работы мультизональной системы кондиционирования лежит принцип переменного расхода хладагента. Так, автоматика наружного блока мультизональной системы регулирует производительность компрессора, тем самым изменяя расход хладагента в холодильном контуре в зависимости от потребности в холоде.

Таким образом, наружный блок передает во внутренние блоки ровно столько хладагента, сколько необходимо для охлаждения воздуха в кондиционируемых помещениях в данный период времени.

Блоки VRF-систем

VRF-система, так же как и обычная система кондиционирования, состоит из внутренних и наружных блоков.

Внешний вид наружных блоков зависит от их мощности. Блоки малой мощности (до 20кВт) похожи на наружные блоки сплит-систем. Блоки высокой мощности внешне существенно от них отличаются (см. рис. 5.)

Внутренние блоки VRF-систем в целом такие же, как и в обычных системах кондиционирования. Они также бывают настенного, потолочного, кассетного и канального типов и выбираются исходя из архитектурных особенностей охлаждаемого помещения.

Особенности кондиционеровVRF-систем IGC

В оборудовании IGCиспользуется новая технология энергосбережения, которая улучшает КПД преобразования энергии и холодильный коэффициент системы, что особенно заметно при частичной перегрузке. Значение интегрального показателя эффективности при частичной нагрузке (IPLV) системы достигает наивысшего уровня в отрасли, линейка продукции прошла Национальную сертификацию первого класса в области энергосбережения. Например, в модульном наружном блоке мощностью 28 кВт, показатель IPLV может достигать 4,35.

Также мультизональные кондиционеры IGCоснащены функцией автоматического перезапуска. В некоторых особых случаях, например, в ситуации необслуживаемого помещения с кондиционером, если происходит отключение питания во время работы, независимо от продолжительности такого отключения после восстановления питания, устройство не требует ручного перезапуска и может работать автоматически в режиме, выбранном до отключения питания.

Отдельные модификации коснулись улучшения шумовых характеристик кондиционеров. На основе результатов прецизионного лабораторного исследования шумов и анализа спектра шумов производятся тщательные испытания и отбор таких частей устройства, как двигатель и вентилятор, а также профессиональное проектирование устройства и трубопроводов с целью подавления шумов, что позволило значительно снизить шумность устройства.

Кроме того, в VRF-системах IGC используется технология быстрого охлаждения/нагрева. В зависимости от тенденции изменения температуры в помещении устройство может использовать алгоритм PI для расчета необходимой доли мощности внутреннего блока и управления рабочей частотой компрессора в реальном времени. В частности, использование большой доли мощности внутреннего блока во время запуска позволит быстрее охлаждать или нагревать.

Мультизональные системыкондиционированияIGC также имеют следующие особенности:

• инверторные компрессоры Hitachi
• пластинчатый теплообменник
• управление процессом масловыравнивания
• оптимизированное распределение хладагента
• коррозионностойкий и улучшенный конденсатор.

Постоянное развитие климатической техники для жилых и нежилых помещений привело к появлению оборудования, которое имеет надпись «врв» в своем названии. Эта аббревиатура от английского «Variable Refregerant Volume», означает – переменный расход хладагента. Так в чем смысл применения такого устройства? VRV системы кондиционирования – это климатическое оборудование, предназначенное для обслуживания больших площадей, жилых и бытовых строений. Что отличает такие устройства от обычных сплит-систем, так это их установка и цена не только на покупку кондиционера, но и на его обслуживание.

VRV системы подходят для больших и малых площадей

Устройство VRV оборудования

VRV система по своему принципу работы почти не отличается от всем привычной сплит-системы. Так же, как и в обычном кондиционере, мультизональное оборудование основано на процессе циркуляции хладагента в компрессорно-конденсаторном блоке (ККБ). Кондиционеры VRV отличаются только тем, что количество внутренних блоков, может быть несколько. Чаще, это даже не блоки, а специальные потолочные решетки, подключенные к магистралям. Так и во внешнем блоке устройства, на один конденсатор приходится несколько испарителей.

В обычной сплит-системе, уличный блок всегда компактен и не громок в работе. А у VRV-системы таковых характеристик не наблюдают. Оборудование такого рода мощное, поглощающее десяток киловатт электроэнергии за 1 час своей работы. Выделяется и большой поток тепла от вентилятора. Даже звук работающего мультизонального кондиционера в несколько раз превосходит по количеству дБ даже самое мощное домашнее оборудование. Поэтому система кондиционирования VRV, вернее ее внешний блок устанавливают не мене чем в 10 метрах от периметра здания.

Устройство мультизонального климатического оборудования имеет несколько вариаций. Чаще они связаны с типом внутреннего блока. Таковые могут быть: кассетными, напольными, навесными и др. Применяя тот или иной вариант для помещения, обычно руководствуются количеством пространства под кондиционер. Чаще всего, спросом пользуются системы с кассетным внутренним блоком. Таковой почти не занимает пространства и выполнен в виде устройства-заглушки. Но не все так просто, под аккуратным видом оборудования под потолком, скрыт объемный механизм. А сама магистраль с хладагентом — раскинута, как паутина по зданию или отдельному этажу.

Преимущества установки мультизонального оборудования

Мультизональная система – это сложный механизм, который имеет большое количество преимуществ и почти не имеет недостатков. К ряду его плюсов относят:

• Возможность обслуживания многоэтажного здания несколькими внешними блоками.
• Монтаж VRV-систем. Тонкие трассы с хладагентом легче распределить и по отдельным зонам помещения, по сравнению с канальной вентиляцией, которая в десятки раз объемнее.
• Расход электроэнергии. Если оборудовать многоэтажное помещение необходимым количеством обычных сплит-систем, то энергопотребление будет в 3–4 раза больше использования мультизонального оборудования.
• Многофункциональность управления одним кондиционером. Так, на каждом отдельном внутреннем блоке можно устанавливать свой отдельный режим и температурные значения, которые будут отличаться от других устройств, подключенных к внешнему блоку.
• Резервное кондиционирование. При возникновении поломок одного взятого внутреннего блока, работа всей системы кондиционирования не будет нарушена. А выведенный из строя модуль будет дублирован другим включенным устройством.

Возможность подключения новых клиентов. Расширение системы кондиционирования возможно при дополнительном подключении еще одной или нескольких магистралей.

Недостатков мультизональная система почти не имеет. Единственное, что может беспокоить владельца такого оборудования, это цена.

Такие кондиционеры очень дорогостоящие. Даже покупка обычных сплит-систем для обслуживания необходимой территории будет в несколько раз дешевле.

Монтаж VRV-систем проще обычной канальной вентиляции

Проектирование VRV систем

Проектирование системы кондиционирования является одним из важнейших подготовительных этапов перед покупкой оборудования. При таковых мероприятиях важно правильно рассчитать, сколько понадобится трубопровода для эффективной работы устройства. Также важно при проектировании учесть:

• микроклиматические показатели;
• параметры тепловых нагрузок;
• желаемые параметры изменения температуры.

Самостоятельно выполнить таковые действия сложно, а иногда невозможно из-за необходимости применения специализированного оборудования. Так, на электронно-вычислительных устройствах и специальных программах, специалисты должны просчитать:

• оптимальность тепловых режимов;
• энергопотребление;
• необходимую мощность отдельных модулей.

Но таковые работы могут быть упрощены. Специализированные предприятия, которые занимаются установкой кондиционеров с циркулирующим хладагентом VRV, часто имеют уже рассчитанные под определенные условия проекты и имеют соответствующую заверенную необходимыми инстанциями документацию. Так, монтаж VRV систем наступает быстрее.

Вычисление эффективности системы проводится при помощи специальных программ

Особенности монтажа

Вся система мультизонального оборудования может включать в себя десятки внешних блоков. Так, современные модели имеют возможность подсоединения до 40 магистралей. Но и это не предел возможностей такого оборудования. Фирмы производителей климатического оборудования постоянно вносят коррективы в свои выпускаемые модели. Так, одни из самых дорогостоящих аппаратов имеют возможность эффективно справляться с работой более 90 точек одновременно.

Как и стоимость кондиционера, его монтаж также дорогостоящий. Самостоятельно подключить оборудование не удастся. Таковыми мероприятиями занимаются только специалисты.

Монтаж должен быть безошибочным. Сложность установки кондиционера состоит именно в сложной структуре магистралей. А по отдельности, подключение одного блока к внешнему агрегату, ничем особенным не отличается от монтажа квартирной сплит-системы.

Особенности расположения внешнего блока устройства

Правильный монтаж внешнего блока также важен. Звук работы двигателя, и вентилятора не должны быть слышны в помещении. Поэтому, таковые системы часто отдаляют от периметра здания на 10–30 метров. Чем мощнее сама модель, тем дальше будет вмонтирован блок. Для нескольких каналов магистрали достаточно 7–10 метров. Помимо дискомфорта от звука, это обусловлено и тем, что длина медной трассы не может превышать 30-40 метров. Существует и другой вариант – крыша здания. Таковое расположение кондиционера не принесет дискомфорта пользователям оборудования. Так, единственный недостаток будет в неудобности закрепления на кровле самого оборудования.

Крыша здания – это не единственное альтернативное место для установки кондиционера. Иногда архитектурное строение кровли не позволяет разместить большое и тяжелое оборудование. Если использовать мощную металлическую раму, то его можно подвесить, как обычный внешний блок. Расположение оборудования на стене – это не лучший вариант решения проблемы, но иногда единственный доступный. Место под внешний блок всегда определяют исходя их нескольких факторов, таких как:

• конструктивные особенности самого здания (стен и кровли);
• наличие свободной приватизированной территории около строения;
• наличие вблизи планируемого места жилых домов и расстояния до них.

Выбор места под внешний блок системы VRV лучше доверить специалистам. Таковые люди, часто сталкиваются подолгу своей деятельности с решением подобных вопросов, поэтому их мнение будет наиболее важным.

Громоздкие внешние блоки удобно монтировать на крыше

Нюансы обслуживания VRV систем

Устройство VRV кондиционеров требует регулярного обслуживания. Такие мероприятия важны для качественной и эффективной работы оборудования. Также увеличится и сам срок службы кондиционера. И также сервисное обслуживание, которое проводится регулярно, способствует к экономии электроэнергии. Самостоятельно, без определенного опыта таких работ и специального оборудования – ревизии проводить не получится.

Само понятие, техническое обслуживание кондиционера, включает в себя комплекс мероприятий различного характера деятельности. Часто требуется:

• замена и пополнение расходных материалов;
• ревизию ККБ;
• проверка электронного оборудования;
• чистка фильтрационных вкладышей;
• проверка эффективности обогрева или охлаждения помещения;
• калибровка важных узлов внешнего блока;
• проверку работы дренажной системы.

Если климатические системы оборудованы специальным пультом управления (шкафом или компьютером), то специалисты могут обследовать деятельность кондиционера на наличие сбоев и ошибок в работе всей системы.

Этот «мозг» VRV устройства позволяет управлять работой каждого отдельного узла оборудования. Для этого только необходимо наличие специального программного обеспечения. При наличии такого пульта управления, корректировать работу кондиционера будет не сложно. Даже для самого пользователя.

За всеми составляющими системы необходим специальный уход

Интересные сведения о мультизональных системах

По технологическим меркам, мультизональные системы кондиционирования имеют разделения по определенным номерам – 1-3. Каждое такое оборудование – это усовершенствование первой модификации. Одним из самых популярных типов мультизональных кондиционеров считают VRV II. Вторая модификация имеет более экономные характеристики по сравнению с VRV I. Развитие второго поколения кондиционеров повлияло на создание 11 вариантов схематического комплекса устройства. Таковые работают на хладагенте «фреон R410A» и выдают до 135 кВТ мощности. А количество выпускаемых модификаций другой мощности – более 50. Что важно, работа мультизональных кондиционеров может быть основана не только на воздушном охлаждении. Даже водяные системы применяют для второго поколения VRV. Они отличаются важным преимуществом над воздушными системами – возможностью эффективной работы при любых погодных условиях.

Третье поколение VRV не менее известно своими характеристиками. Именно с такой системой кондиционирования, оборудование может работать эффективно, даже когда внешний блок расположен на расстоянии 165 метров от самого строения. А на один такой уличный механизм может использоваться до 20 магистралей.

VRV оборудование применяется не только в климатических устройтсвах. Активное развитие и популярность этой системы повлияло на создание специальных резервуаров для хранения сжиженных веществ. Они очень схожи с обычными баллонами, но отличаются именно технической своей составляющей. Также под влияние попали и расширительные баки, из которых некоторые производители изготовляют гидроаккумуляторы для системы отопления и кондиционирования. Обычно такие устройства служат для поддержания необходимого уровня фреона в замкнутых системах.

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.