Jedním z nejnovějších klimatizačních systémů je VRF (Variable Refrigerant Flow, což znamená “změna průtoku chladiva”), existuje i jiný název – VRV (Variable Refrigerant Volume, což znamená “změna objemu chladiva”) nebo jednoduše – vícezónový systém . Při vývoji vícezónového systému byla samozřejmě jako základ vzata konvenční klimatizace s děleným systémem. Navenek systém VRF vypadá takto. Je zde venkovní jednotka, která je propojena freonovým potrubím s několika vnitřními jednotkami. Tady jejich podobnost končí. Provoz vícezónového systému je založen na 3 základních principech, které jej zásadně odlišují od ostatních klimatizačních systémů. V první řadě se jedná o použití splitterů, které umožňují rovnoměrnější distribuci chladiva po vnitřních jednotkách. Velikost splitteru se volí podle celkové kapacity vnitřních jednotek, před kterými je instalován. Odbočky určené pro plynné chladivo jsou instalovány na nízkotlakém potrubí, pro kapalinu – na vysokotlakém potrubí, liší se celkovými rozměry a neměly by se zaměňovat.
Schéma vícezónového VRF systému
Druhým jasným rozdílem v provozu vícezónového systému je to, že veškerá jeho práce je řízena mikroprocesorovým automatizačním systémem, postaveným na základě komplexního řídicího programu, který udržuje velké množství parametrů a řídí jakýkoli prvek systému. tak, aby bylo zajištěno optimální a efektivní fungování všech jeho prvků.
A posledním rozdílem je použití pouze EEV (elektronický expanzní ventil) jako škrtícího zařízení. Takové ERV je zabudováno nebo instalováno v těsné blízkosti před každou vnitřní jednotkou, její provoz je řízen mikroprocesorovým ovladačem vnitřní jednotky. Všechny tyto tři funkce umožňují současně připojit až 64 vnitřních jednotek k jedné externí jednotce a až 88 vnitřních jednotek nejnovější generace VRF Dantex; zajistit celkovou délku potrubí až 1000 m; maximální délka potrubí mezi venkovní a vnitřní jednotkou je až 175 m a ve VRF Dantex – až 200 m; výškový rozdíl mezi vnitřními jednotkami je až 15 m a ve VRF Dantex – až 30 m. Bohužel však obvykle maximální výkon jedné skupiny venkovních jednotek nepřesahuje 180 kW a ve VRF Dantex – ne více než 246 kW. Navíc při výpočtu a výběru výkonu externích jednotek je možné vzít jejich výkon o 30 % menší než celkový výkon všech vnitřních jednotek k nim připojených, s přihlédnutím k nízké pravděpodobnosti současného provozu při 100% zatížení všech vnitřní jednotky.
Návrh a uspořádání venkovní jednotky vícezónového VRF systému
1) Motor ventilátoru. 2) Ventilátor. 3) Cívka kondenzátoru 4) Kompresory. 5) Porty pro připojení freonových komunikací mezi jednotkami spojující venkovní a vnitřní jednotky. 6) Automatizace venkovní jednotky. 7) Sbor. 8) Ochrana ventilátoru
To jsou jen některé z výhod systémů VRF. Pořadí provozu chladicího cyklu vícezónového systému zůstává tradiční. Jeden nebo více kompresorů umístěných ve venkovní jednotce stlačuje chladivo a v parní fázi o teplotě +60 . +100 ℃ je přiváděno systémem freonových potrubí do výměníku tepla kondenzátoru. Nejčastěji se používá vzduchem chlazený kondenzátor (mnohem méně často – vodou chlazený). Vzduchem chlazený výměník tepla je umístěn ve venkovní jednotce a je ofukován výkonnými axiálními ventilátory. Jak se chladivo pohybuje potrubím výměníku tepla, ochlazuje se, poté kondenzuje a mírně podchlazuje (o +5 . + 8C). Za kondenzátorem jde kapalné chladivo, ale stále ne studené (+30 . +40 ℃), za venkovní jednotku potrubím a poté je skrz rozdělovače přiváděno do každé vnitřní jednotky. Na vstupu do jednotky je chladivo přiškrcen do ERV a při určitém průtoku vstupuje do výměníku tepla vnitřní jednotky. Souhrnný stav chladiva na vstupu do vnitřní jednotky je přibližně: 85 % kapaliny a 15 % páry. Silně závisí na teplotním režimu vzduchu, který musí být udržován v místnosti, kde je tato jednotka instalována. Teplota chladiva může být 0 . +15 ℃, což nejsou mezní hodnoty možné teploty. Výměník tepla vnitřní jednotky je vháněn vzduchem, který je v místnosti, a chladivo uvnitř trubek výměníku tepla se vaří, mění se na páru a mírně se přehřívá o 5-8 ℃. Dále chladivo vstupuje do kompresoru pro sání a cyklus se opakuje.
V okruhu chladicího okruhu je dodatečně instalováno mnoho dalších prvků, které zajišťují spolehlivý a efektivní provoz systému VRF. Je třeba zmínit, že vícezónové systémy jsou dvoutrubkové – jejichž vnitřní jednotky současně pracují pouze pro chlazení nebo vytápění, a třítrubkové – část vnitřních jednotek pracuje pro chlazení, zatímco druhá zároveň pracuje na teplo. Nejnovější systémy VRF jsou méně žádané kvůli ceně a složitějšímu systému provozu. Každým rokem se vícezónové systémy zdokonalují a stále více dobývají trh s klimatizacemi.
Navzdory podobnosti funkcí se systém VRF v mnoha ohledech liší od běžné domácí klimatizace. Dokáže tak uspokojit potřeby celé budovy, často na několika podlažích, zatímco „běžná“ klimatizace vytváří komfortní mikroklima v relativně malé oddělené místnosti – místnosti uvnitř bytu, kanceláře nebo obchodu. V tomto článku budeme hovořit o návrhu klimatizačních systémů VRF, možnostech a typech a také o nákladech na toto zařízení.
Co je to VRF systém a jaký je princip jeho fungování?
Na trhu jsou různé typy klimatizačních systémů pro profesionální klimatizační zařízení a pro nepřipraveného kupujícího se může v definicích snadno zmást. Jaký je například rozdíl mezi VRF a VRV? Co mají společného s klasickými klimatizacemi a v čem se od nich liší? Pro objasnění jsme se rozhodli pochopit konstrukci a princip fungování systému VRF.
Split systém, zařízení skládající se z venkovní (kompresor-kondenzační) a vnitřní (odpařovací) jednotky, se dobře vyrovná s úkolem udržovat mikroklima v místnosti. V každodenním životě se takové zařízení často nazývá obecným slovem „klimatizace“. Výrobci neustále zlepšují design a rozšiřují funkčnost takových zařízení. Nyní existují multisplitové systémy určené pro více místností: zpravidla je k jedné venkovní jednotce připojeno od dvou do pěti vnitřních. Tato možnost je dobrá pro chatu, ale co v případech, kdy je nutné navrhnout a nainstalovat klimatizační systém pro vícepodlažní obytnou nebo kancelářskou budovu, průmyslový komplex, obchodní centrum nebo sportovní klub?
Z technického, ekonomického ani estetického hlediska není vhodné instalovat split systém do každé místnosti. Instalace samostatného potrubí pro každý pár bloků je obtížná, časově náročná a nákladná. Četné venkovní bloky kazí vzhled fasády, omezují průchody a užitný prostor na balkonech budovy a poslouží také jako zdroj vnějšího hluku. A ani multisplit systém nebude řešením, jelikož jeho možnosti jsou omezeny omezenou délkou freonové trasy (která se téměř neliší od běžného split systému) a přípustným počtem připojených vnitřních jednotek.
Klimatizační systém VRF je úplně jiná záležitost. Strukturálně se také skládá z vnějších a vnitřních bloků, ale počet těchto může dosáhnout několika desítek. Navíc jsou všechny propojeny jediným potrubím, které má odbočky až ke každé vnitřní jednotce. Díky konstrukčním vlastnostem systému může přípustná vzdálenost mezi venkovní a kteroukoli vnitřní jednotkou dosáhnout 160 metrů a výškový rozdíl může být 90 metrů. I jedna instalace (venkovní jednotka) je tedy schopna uspokojit potřeby vícepodlažní budovy s mnoha místnostmi. Není náhodou, že druhým názvem pro taková zařízení jsou vícezónové klimatizační systémy.
Systém VRF je ovládán různými způsoby. Pro vnitřní jednotky lze použít jednotlivá bezdrátová nebo kabelová dálková ovládání, stejně jako centrální ovládací panel. Systémové parametry jsou jemně vyladěny a následně automaticky udržovány ve stanoveném režimu. Uživatel může například nastavit teplotu pro každou jednotlivou místnost nebo jednu teplotu pro několik. V tomto případě bude systém klimatizace automaticky udržovat specifikované podmínky v každé místnosti a podle potřeby měnit provozní režim, měnit výkon a spotřebu chladiva.
Venkovní jednotka systému VRF je instalována na střeše, v suterénu, v technickém podlaží nebo dokonce v jiné budově, protože to umožňuje povolená délka komunikací. Externí jednotky jsou vybírány na základě tepelné zátěže v obsluhovaných prostorách, která je charakterizována připojeným výkonem vnitřních jednotek. Posledně jmenované mohou mít různé konfigurace: nástěnné, kazetové (pro instalaci uvnitř zavěšených podhledů), potrubní pro skrytou instalaci, montáž na podlahu a tak dále. Typ je vybrán v souladu s konstrukčními prvky budovy a designem prostor.
Poznámka
Zkratka VRF znamená variabilní průtok chladiva, tedy „proměnný průtok chladiva“. V názvech klimatizačních systémů se můžete setkat i s označením VRV – variabilní objem chladiva. V definicích tedy není žádný sémantický rozdíl – stejně jako v zařízeních samotných. Z hlediska designu a funkčnosti jsou VRF a VRV synonyma a rozdíl v terminologii je způsoben pouze marketingovými úvahami. Faktem je, že společnost, která tento typ systému poprvé uvedla na trh koncem 80. let minulého století, je nazvala VRV a tuto zkratku zaregistrovala. Ostatní výrobci proto začali pro označení svých systémů používat zkratku VRF.
Vícezónové systémy od různých výrobců mají podobný princip fungování založený na cirkulaci chladiva (jako u domácích klimatizací), ale jejich konstrukční vlastnosti a funkčnost nejsou vždy stejné. Rozdíly se mohou týkat metod řízení výkonu a řízení zátěže, počtu připojených vnitřních jednotek, povolené délky potrubí, vzdálenosti mezi vnitřními jednotkami v rámci stejného systému a výškových rozdílů.
Jednou z jedinečných vlastností některých modelů VRF je přítomnost systémy rekuperace tepla , tedy zpětné získávání tepla z provozu části vnitřních jednotek. Realizuje se prostřednictvím třítrubkového provedení potrubí, speciálních venkovních jednotek a přídavných automatizačních jednotek. Klasické dvoutrubkové systémy pracují vždy pouze v jednom režimu – chlazení nebo topení. V instalacích s rekuperací je možná kombinace, kdy některé vnitřní jednotky vzduch ochlazují, jiné zároveň topí. To je výhodné, když potřebujete zajistit různé teplotní podmínky v místnostech (například v hotelu nebo multifunkční budově).
Druhou výhodou třítrubkového systému VRF je energetická účinnost. Například plynné chladivo odpařené vnitřními jednotkami pracujícími v režimu chlazení může být využito (recyklováno) jednotkami pracujícími v režimu vytápění. Díky tomu je možné ušetřit značné množství elektrické energie. Ale takových úspor je dosaženo pouze při práci v kombinovaném režimu. Pokud budou všechny jednotky pracovat pouze pro chlazení nebo vytápění, systém bude naopak méně účinný ve srovnání s tradičními dvoutrubkovými. VRF systém s rekuperací se tedy vyplatí pořídit pouze v případě, že jej plánujete používat většinu času v kombinovaném režimu.
Výhody vícezónových klimatizačních systémů
Dnes jsou vícezónové VRF systémy považovány za nejmodernější ve své třídě zařízení. Jaké přednosti je odlišují od jiných typů zařízení?
- Snadná instalace a všestrannost – ve srovnání s možností instalace samostatného split systému pro každou místnost). Několik desítek vnitřních jednotek komunikuje s venkovní jednotkou prostřednictvím jediné chladicí linky. To umožňuje snížit mzdové a časové náklady při instalaci a zapojování systému a také množství použitého spotřebního materiálu, což obecně vede k levnější instalaci vícezónových systémů ve srovnání s jednotlivými klimatizacemi. A speciální software pro vlastní diagnostiku, kterým jsou systémy VRF vybaveny, pomůže zajistit správné dokončení instalace a zjednoduší uvedení do provozu.
- Široká škála možností designu . Díky rozmanitosti technických charakteristik je možné vybrat optimální konfiguraci a provést přesný výpočet vícezónového klimatizačního systému v souladu s potřebami zařízení. Velká délka potrubí a schopnost instalovat moduly ve značné vzdálenosti od sebe pomáhají realizovat komplexní konstrukční řešení.
- Vysoká přesnost nastavení parametrů . Většina klimatizačních systémů VRF má typ řízení invertor, který zajišťuje plynulou změnu výkonu kompresoru v souladu s nastavenými hodnotami. Průtok chladiva do vnitřních jednotek je přesně řízen elektronickými expanzními ventily. Díky tomu systém udržuje teplotu s chybou ne větší než jeden stupeň [1].
- Škálovatelnost, flexibilita, udržovatelnost . Tyto vlastnosti jsou způsobeny modulární architekturou vícezónového klimatizačního systému VRF. V případě potřeby můžete zvýšit produktivitu připojením dalších interních jednotek – to nevyžaduje dlouhé zastavení pracovního procesu. Pokud některý blok nebo modul selže, lze jej snadno vyměnit za nový. Instalace VRF systémů je možná v jakékoli fázi – jak při projektování objektu, tak i během jeho provozu.
- Energetická účinnost . Díky vysokému výkonu vícezónové klimatizační systémy racionálně využívají elektřinu ve srovnání s analogy centrálních systémů pracujících na vodě (chiller-fan coil), stejně jako konvenční split systémy. Inteligentní řídicí systém, přesné nastavení parametrů a autonomie minimalizují pravděpodobnost „nečinného“ provozu: veškerá spotřebovaná energie je vynaložena účelně.
- Spolehlivost . Klimatizační systémy VRF mají funkci autodiagnostiky, která okamžitě signalizuje poruchy. Tyto systémy mají zpravidla modulární konstrukci, která umožňuje spojení několika venkovních jednotek do jednoho chladicího okruhu, což znamená, že pokud dojde k poruše jednoho z kompresorů nebo ventilátorů uvnitř venkovní jednotky nebo dokonce celé jednotky, systém bude schopen pokračovat v provozu v nouzovém režimu a dodávka chladu zařízení nebude přerušena.
- Pohodlí a komfort při používání . Vnitřní jednotky vícezónového systému pracují téměř tiše a jsou výrazně tišší než analogové systémy pracující se studenou vodou. Venkovní jednotka je navíc umístěna daleko mimo obsluhované prostory a nijak neovlivňuje komfort v nich. Lidská účast na ovládání systému je díky softwaru minimální a zpravidla spočívá pouze v nastavení a úpravě požadované teploty.
- Dlouhá životnost . V ruských podmínkách je systém schopen fungovat bez výrazných poruch po dobu 20 let a při pečlivém provozu – ještě déle.
Náklady na VRF systémy, instalaci a údržbu
Cena vícezónového systému a jeho instalace závisí na obrovském množství faktorů. Jmenujme jen některé z nich:
- konfigurace budovy – počet vnitřních a vnějších jednotek, jejich typ, výkon, umístění modulů a podle toho i délka potrubí;
- složitost konstrukčních řešení;
- fáze provozu budovy, ve které se instalace provádí (je levnější instalovat systém ve fázi výstavby);
- rozsah práce (zejména je požadován projekt);
- podmínky instalace – čím složitější, tím dražší (například při pokládání freonové trasy v již postavené budově musíte vzít v úvahu umístění stávajících komunikací, aby nedošlo k poškození kabelů a potrubí);
- konstrukční vlastnosti budovy – ovlivňují složitost návrhu a instalace (jednoduchý příklad: je obtížnější vytvořit otvory v betonové stěně než ve zděné);
- potřeba další práce;
- výrobce a typ systému.
Přesné náklady na sadu zařízení a instalaci budou tedy známy po posouzení všech podmínek a vypracování podrobného odhadu. Předem můžeme jmenovat pouze přibližné ceny:
- instalace venkovní jednotky (v závislosti na výkonu) – 15 000–50 000 rublů;
- instalace vnitřní jednotky (v závislosti na typu) – 8000 15–000 XNUMX rublů;
- pokládka měděného potrubí – v průměru 500 rublů na metr;
- instalace refnetu (rozdělovač mědi) – asi 2000 XNUMX rublů;
- tlaková zkouška systému pro kontrolu těsnosti (v závislosti na délce vedení) – od 5000 20 do 000 XNUMX rublů.
Pokud jde o ceny zařízení, venkovní jednotka s invertorovým kompresorem a minimálními náklady na výkon od 150 000 rublů, vnitřní jednotka (nástěnná) – od 25 000 rublů. Ceny za japonské vybavení jsou téměř dvakrát vyšší než náklady na čínské systémy; korejské analogy jsou cenově blíže japonským, zatímco z hlediska kvality a vyrobitelnosti nejsou o mnoho napřed a někdy dokonce horší než nejlepší čínští výrobci.
Životnost systému VRF závisí na provozních podmínkách a pravidelné údržbě. Údržba multizónového systému musí být provedena minimálně jednou ročně, na začátku aktivní provozní sezóny. Umožňuje předcházet poruchám, prodlužovat bezproblémový provoz zařízení a udržovat vysokou úroveň produktivity. Servis se provádí podle pokynů výrobce klimatizačního zařízení. Plán pravidelné údržby zahrnuje čištění jednotek, výměnu filtrů, kontrolu elektrických zařízení, stanovení hladiny chladiva a v případě potřeby doplňování, dále zkušební provoz a počítačovou diagnostiku systému po údržbě.
Náklady na vícezónový systém, včetně instalace a údržby, tedy stojí stovky tisíc rublů. Ale pro velké podniky a organizace, které si takové systémy obvykle pořizují, to není tak významný náklad, zejména s ohledem na zvýšenou odolnost proti chybám a energetickou účinnost tohoto zařízení. Ve srovnání s instalací samostatných klimatizací je vícezónový systém spolehlivější, rychleji se zaplatí a vydrží výrazně déle.
VRF systémy představují v současnosti nejpokročilejší řešení problematiky klimatizace administrativních, kancelářských a bytových prostor – jak z hlediska komfortu a komfortu, tak z hlediska ekonomické efektivity. Jedna kompresorová jednotka je schopna obsloužit desítky místností – žádný alternativní typ klimatizačního zařízení toho není schopen. Vícezónový klimatizační systém je nejlepší možností pro zajištění regulace klimatizace v obchodních centrech, hotelových komplexech a dalších vícepodlažních budovách s velkým počtem obsluhovaných prostor.
* Materiál není veřejnou nabídkou. Ceny jsou pouze orientační a jsou aktuální k březnu 2020.
