Vrf и vrv системы кондиционирования: принцип работы, конструкция, плюсы и минусы

VRV и VRF системы кондиционирования: что это такое?

Все чаще в бизнес-центрах премиум-класса можно встретить современные мультизональные системы, которые также называют VRV и VRF (ВРВ и ВРФ) кондиционерами. Они предназначены для охлаждения и нагрева воздуха. Ключевая особенность мультизональных систем — возможность использования в десятках помещений одновременно.

В этой статье мы подробно расскажем, что это такое, чем отличаются системы VRF и системы VRV и какие нюансы стоит учесть перед покупкой такого кондиционера.

Общая информация

Стандартные сплит-системы и мультисплит-системы можно использовать в квартирах, домах и небольших офисах. Они отлично справляются со своей задачей, если нужно охладить или нагреть воздух в нескольких комнатах сразу. Однако, у таких систем есть существенный недостаток: они рассчитаны на работу лишь в 2-8 помещениях, не более.

Что делать, если необходимо организовать большую систему кондиционирования, для использования в десятках помещений одновременно? Обратите внимание на VRV и VRF кондиционеры, которые также называются мультизональными.

VRV/VRF система состоит из одного наружного блока и нескольких десятков внутренних блоков. В этом смысле она похожа на обычную сплит-систему, но существенно доработанную и предназначенную для охлаждения большого количества комнат.

Родоначальником мультизональных систем стала японская компания «Daikin». Аппараты были запатентованы под названием VRV. Вскоре и другие производители начали выпускать на рынок мультизональные кондиционеры.

Но, поскольку название VRV было запатентовано, им пришлось придумать новую аббревиатуру — VRF. В целом, VRF и VRV система — это одно и то же. У них есть некоторые отличия, но они несущественны и в процессе эксплуатации практически незаметны. Поэтому в магазинах эти системы часто объединяют в одну категорию, обозначая их VRV/VRF.

Принцип работы

VRVи VRF системы кондиционирования состоят из одного наружного блока и множества внутренних.

Для работы с большим количеством внутренних блоков, в наружном устанавливается один инверторный компрессор и как минимум один обычный. Во внутренних блоках предусмотрены специальные расширительные клапаны, которые призваны отследить количество холодильного агента, необходимого для охлаждения того или иного помещения. Это ключевые отличия сплит и мультисплит-систем от VRV/VRF.

В остальном отличий нет. Наружный блок и внутренние соединены с помощью трубок, по которым циркулирует холодильный агент, он же фреон. Охлаждение или нагрев воздуха осуществляется за счет постоянной смены состояния хладагента из жидкого в парообразное, и обратно.

Фреон играет ключевую роль во всей системе, поэтому важно вовремя проводить техническое обслуживание и при необходимости добавлять хладагент в уже существующую VRV/VRF-систему.

Достоинства и недостатки системы

VRV/VRF — это технологичные системы кондиционирования. Список их достоинств велик, но мы перечислим только основные плюсы:

Энергоэффективность;
Возможность подключения к наружному блоку до 60 внутренних блоков (а у некоторых моделей даже больше);
Регулировка температуры с точностью до градуса;
Автоматизированное управление;
Высокая надежность (при своевременно техническом обслуживании).

За высокую технологичность VRV/VRF системы придется заплатить немаленькую сумму. Это основной недостаток мультизональных кондиционеров. На данный момент они стоят существенно дороже сплит и мультисплит-систем. Поэтому VRV/VRF можно встретить только в высококлассных отелях и бизнес-центрах.

Также наружный блок VRV/VRF системы издает повышенный уровень шума. Зачастую его устанавливают на крыше, чтобы шум не мешать отдыхать или работать. Не стоит забывать и о сложности монтажа VRV/VRF кондиционера. Необходимо привлечь профессиональных монтажников, которые быстро и правильно установят систему.

Однако, несмотря на минусы, мультизональные кондиционеры становятся все популярнее. Мы уверены, что в будущем производители найдут способ удешевить VRV/VRF системы. И тогда они превратятся в привычный атрибут комфорта, как это однажды случилось со сплит-системами.

Итоги

Рынок мультизональных VRF систем и VRV систем не очень разнообразен, но это не так важно для потребителя. Ведь мультизональные кондиционеры предназначены не для квартир или маленьких домов, а для серьезной эксплуатации на крупных коммерческих объектах. Ассортимент достаточно велик, чтобы выбрать оптимальный вариант. Конечно, стоит учесть, что такие системы кондиционирования стоят недешево. Но их достоинства с лихвой покрывают высокий ценник.

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.

Такие системы отличаются гибкостью эксплуатации, благодаря тому, что каждый внутренний модуль используется по необходимости и может быть отрегулирован.
Монтаж комплекса довольно прост, за счет малого веса внутренних блоков. Для организации системы кондиционирования «с нуля» достаточно нескольких специалистов.
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).
Несмотря на высокую стоимость монтажа, VRV/VRF системы кондиционирования экономичны в эксплуатации.
Вентили с электронной регулировкой обеспечивают точную дозировку фреона, следовательно, заданная температура поддерживается с точностью до +/- 1°.
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.
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.

Преимущества использования VRV/VRF-Систем для кондиционирования зданий

Если требуется охладить комнату в 30 м², решение не вызывает вопросов – достаточно купить и установить обычный бытовой кондиционер. Что делать, если таких комнат в одном здании – 20? Например, это несколько офисов в одном деловом центре. А если площадь помещения равна не 30, а 300 м²?

Много бытовых кондиционеров

Чисто технически нет препятствий к тому, чтобы каждый офис установил себе по бытовому кондиционеру. Вопрос скорее касается позиции собственника или управляющего зданием. Мы однажды столкнулись с подобным ограничением, когда поставляли системы кондиционирования: наружные стены жилого квартала были выполнены в едином дизайнерском стиле и категорическим требованием был запрет на установку внешних блоков кондиционеров на фасаде зданий. В связи с этим была использована центральная система кондиционирования, от которой в квартиры были проведены коммуникации.

Размещение наружных блоков VRV/VRF-систем на крыше может быть обязательным требованием заказчика

Это вполне понятно и объяснимо: поддерживать работоспособность десятков или даже сотен отдельных кондиционеров несравнимо труднее, чем обслуживать большую, но все же одну или несколько централизованных систем кондиционирования. Тем более, что централизованные решения имеют своего рода систему резервирования: при выходе из строя одного узла оставшиеся продолжат работать.

Подключение множества бытовых кондиционеров к системе диспетчеризации также под большим вопросом. А ведь именно она позволяет не только управлять системой кондиционирования во всем здании с единого пульта, но и экономить электроэнергию за счет распределения нагрузки. В ряде случаев экономия доходит до 30-40 % по сравнению с индивидуальными кондиционерами.

Стоит отметить – многие застройщики современных объектов жилой недвижимости идут как раз по пути централизации – вместо бытового кондиционера для каждой квартиры устанавливается общая система на весь дом.

Сами арендаторы также редко готовы вкладываться в построение системы кондиционирования даже с относительно недорогим бытовым кондиционером просто потому, что не являются собственниками помещения.

Получается, что для таких помещений целесообразно использовать именно промышленные системы кондиционирования. И система VRV/VRF – одна из наиболее эффективных и надежных разновидностей подобных комплексов.

Что такое VRV/VRF-система?

Для начала, разберемся в терминах. У VRV- и VRF-систем нет принципиальных отличий друг от друга. Они, по своей сути, абсолютно одинаковы. Единственное различие между ними – производитель. Аббревиатуру VRV может использовать только компания Daikin, поскольку именно она первой разработала подобную систему кондиционирования и зарегистрировала ее как торговую марку. Остальные производители называют свою продукцию VRF.

Итак, VRV/VRF-комплекс – это мультизональная система кондиционирования, которая способна отопить или охладить сразу десятки помещений всего от одного или нескольких внешних блоков. Для этого внутри здания прокладываются трубопроводы длиной до 150 м, к которым и подключаются внутренние модули. Как и в сплит-системах в качестве хладагента в VRV/VRF используется фреон, но его количество, которое поступает в тот или иной внутренний блок, контролируется с помощью терморегулирующих вентилей.

Для кондиционирования крупных объектов недвижимости может понадобиться использовать несколько централизованно управляемых мультисплит-систем

Главная особенность VRV/VRF – это возможность поддержания своего температурного режима в каждом помещении в зависимости от настроек внутреннего блока. Если фреоновый трубопровод состоит из двух труб, то вся система может работать либо на обогрев, либо на охлаждение. Если же в трубопроводе три трубы, то возможна одновременная работа системы как на отопление, так и на кондиционирование.

Обратите внимание: в VRF-системах Mitsubishi Electric, дистрибьютором которых мы являемся, для работы в таком режиме достаточно использовать две трубы вместо обычных трех. Это значительно упрощает и удешевляет проектирование, монтаж и обслуживание системы.

Преимущества VRV/VRF-систем

С самого начала XXI века VRV/VRF-системы фактически владеют рынком решений для кондиционирования гостиниц, офисных, торговых и административных зданий, в последнее время – и объектов жилой недвижимости выше эконом-класса.

Есть ли ситуации, при которых можно использовать только VRV/VRF-систему? В нашей работе таких не встречалось – всегда при проектировании можно рассмотреть альтернативные варианты. Исключением могут выступать только огромные архитектурные комплексы, которым требуется значительно более мощная система кондиционирования, например фанкойл.

Почему VRV/VRF-комплексы фактически захватили этот рынок? Это связано в первую очередь с тем, что постепенно такие решения становятся все дешевле в связи с появлением новых производителей. Это, в свою очередь, обращает взор покупателей именно к ним: если ранее можно было сравнивать различные системы, более или менее сходные по цене, сейчас ценовое преимущество целиком на стороне VRV/VRF-систем.

Это, впрочем, не отменяет того, что по сравнению с другими распространенными типами систем кондиционирования для VRV/VRF-решений характерны уникальные преимущества. Сравним их с другими распространенными системами кондиционирования.

В сравнении с системой центрального кондиционирования

Центральное кондиционирование – один из самых старых и проверенных методов контроля микроклимата в зданиях большой площади. Тем не менее в последние десятилетия он либо используется вместе с другими системами, либо практически вытеснен ими. По сравнению с этим способом кондиционирования системы VRV/VRF:

позволяют настраивать температуру в каждом помещении и поддерживать ее с точностью до 0,5 °С;
легче и дешевле в монтаже, причем могут устанавливаться уже после выполнения отделочных работ;
могут использовать разные по типу внутренние блоки: потолочные, настенные, напольные;
быстро монтируются;
расширяются за счет модульной конструкции;
энергоэффективнее.

В сравнении с системой «чиллер-фанкойл»

Комплекс чиллер-фанкойл позволяет поддерживать заданную температуру в каждом помещении и часто используется в качестве дополнения для системы центрального кондиционирования. По сравнению с чиллер-фанкойл, системы VRV/VRF:

имеют более эффективную систему управления;
могут устанавливаться в уже готовом здании и затем расширяться за счет модульной конструкции;
требуют меньшую площадь под наружные блоки;
безотказно работают до 25-30 лет;
более энергоэффективны за счет менее мощных насосов;
экономичнее в обслуживании.

Для кондиционирования больших зданий может потребоваться не одна, а несколько VRV/VRF-систем. Централизованно управлять ими возможно, но могут возникнуть дополнительные расходы на построение такой системы – потребуется покупка модуля автоматизации. Кроме того, могут увеличиться расходы на эксплуатацию такой «связки» нескольких VRV/VRF-систем. В каждом подобном случае необходимо оценить, будет ли эффективнее использование мультизональной системы или стоит использовать как раз систему «чиллер-фанкойл».

Если для разных помещений требуется одновременно охлаждать и нагревать воздух, система «чиллер-фанкойл» не подойдет

В сравнении с мультисплит-системами

Системы VRV/VRF, по сути, являются развитием стандартного мультисплита. Их отличает:

на порядок большее количество внутренних блоков, которые можно подключить к одному внешнему;
вместо отдельной системы трубок для каждого внутреннего блока – общий трубопровод;
эстетичность, поскольку внешние блоки легко скрыть, и они не портят внешний вид здания;
возможность централизованного управления всеми внутренними блоками.

Мы можем отметить один случай, когда использование системы VRV/VRF нерационально или, как минимум, находится под вопросом: в здании уже есть система кондиционирования другого типа. Построение системы вентиляции закладывается еще на этапе проектирования здания, а доступ к техническим помещениям после окончания строительных работ может быть ограничен. Перестройка системы кондиционирования в данном случае может быть очень затратной процедурой, и преимущества VRV/VRF смогут окупиться нескоро.

Благодаря этим преимуществам система VRV/VRF – оптимальный выбор для большинства коммерческих зданий за редким исключением. Несмотря на первоначальную дороговизну установки это решение достаточно быстро окупается за счет своей энергоэффективности, минимальной стоимости обслуживания и, конечно же, удобства как для владельцев объекта, так и для конечных пользователей.

При прочих равных это самая энергоэффективная система кондиционирования из представленных сейчас на рынке.

Недостатки VRV/VRF-систем

Есть ли такие в принципе? Да.

Во-первых, использование VRV/VRF-систем ограничено максимальной длиной трубопровода даже в самых мощных вариантах исполнения. Из-за этого в высотных зданиях использовать их либо невозможно, либо допустимо только при наличии технологического этажа.

Во-вторых, это большое количество фреона, находящегося внутри фреоновой магистрали. При несвоевременном или неправильном обслуживании это создает потенциальную угрозу для здоровья тех, кто находится в помещении.

Оба недостатка не являются «абсолютными противопоказаниями» для использования VRV/VRF-решения в помещении. Если в высотном здании требуется установить именно данную систему кондиционирования, необходимо предусмотреть в проекте технологический этаж.

Во втором случае регулярное обслуживание и проверка работоспособности системы кондиционирования должна обеспечить ее безопасную эксплуатацию.

Мультизональные VRV и VRF системы

Современные мульти и сплит системы кондиционирования при богатом перечне своих положительных качеств обладают и некоторыми недостатками. Один из главных их недостатков это недостаточная протяженность межблочных сообщений (она составляет не больше 25 м). Но и при этой длине снижение обще мощности системы избежать не выходит. Коэффициент потери составляет примерно 30%, а то и еще больше. Другим достаточно серьезным недостатком можно считать количество внутренних блоков. Иногда приходится устанавливать до четырёх штук на одно квартире. А иногда это негативно сказывается на архитектуре всего здания.

До недавнего времени решением такой задачи являлась установка специальной канальной системы с распределением охлаждённого потока воздуха, по всей конструкции и во все направления при помощи воздуховодов. Устанавливаются такие системы поверх навесных потолков в офисах или жилых помещениях. Естественно высота потока при этом снижается минимум на 20 см.

Но у такой системы есть еще один недостаток они не мультизональные. То есть регулировка температуры в отдельно взятом помещении (например, в спальне ребенка) невозможна. Причем если такая система предназначена для всего жилого здания, то нельзя не только настроить температуру в одной отдельной комнате, но и в одной отдельной квартире. Приходится настраивать одну температуру для всего здания. Именно по этой причине VRV и VRF системы кондиционирования стали такими популярными практически сразу после своего появления на рынке.

Мультизональные VRV и VRF системы кондиционирования

Мультизональная система кондиционирования устроена таким образом, что может создавать подходящий микроклимат не в одной отдельной комнате или квартире, а в нескольких. Например, в многоэтажном здании или офисе. Такие кондиционеры часто устанавливаются:

В служебных зданиях;
На предприятиях;
В офисах;
В гостиницах;
Прочее.

Но стоит отметить, что обогревать или охлаждать все комнаты сразу способна не любая система. Это во многом зависит от конкретного производителя и модели.

Мультизональные системы бывают двух видов VRV и VRF:

Первая расшифровывается как Variable Refrigerant Volume была разработана в 1982-ом году. Если переводить то получается «переменный объём хладагента».
Расшифровка второй Variable Refrigerant Flow, что в переводе значит «переменный поток хладагента». Смысл примерно такой же, как у первой системы, но проблема в том что первая компания уже зарегистрировала свою аббревиатуру. Соответственно приходится придумывать, что то новое.

Подобные системы предполагают использование трубопроводы общей фреоновой магистрали. Это может быть и трехтрубная система кондиционирования. Внутренние блоки оснащаются специальным теплорегулирующим вентилем. Его основное назначение заключается в контроле количества хладогена, которое поступает из трубопровода с учетом необходимой нагрузки. Именно поэтому данные системы отличаются такой точностью и эффективностью с точки зрения поддержания нужной температуры. В особенности если сравнивать их с классическими системами, в которых при регулировке могут возникнуть различные тепловые перепада, вызывая дискомфорт людей в помещении.

Что такое VRV система кондиционирования

Многие не знают, как выглядят различные системы, поэтому выбирая, часто спрашивают о vrv кондиционировании, что это. По своему принципу установки VRV система очень схожа со всеми привычными сплит системами.

Здесь так же, как и в обычном оборудовании, работа системы основана на процессе циркуляции хладагента в компрессорно-конденсаторном блоке (ККБ). Отличие у VRV кондиционеров все-таки есть. У них может быть несколько внутренних блоков. В большинстве случаев в качестве блоков выступают специальные потолочные решетки, подключенные к магистралям. Во внешнем блоке сразу несколько испарителей приходится на один конденсатор.

Оборудование VRV системы довольно мощное, поглощающее за один час работы десяток киловатт энергии. От вентилятора выделяется большой поток тепла. Звук работающего кондиционера мультизонального типа превосходит в несколько раз по количеству дБ самое мощное домашнее оборудование. Именно поэтому внешний блок системы VRV часто устанавливают минимум в 10-ти метрах от здания.

У устройства мультизонального климатического оборудования есть несколько вариаций. Они часто связаны с типом внутреннего блока. Сам блок может быть:

Кассетным;
Напольным;
Навесным и т. д.

Выбирая, какой вариант больше всего подойдет под то или иное помещение, обычно руководствуются пространством под кондиционер. Спросом пользуются системы с кассетным внутренним блоком. Пространства такой занимает не много, потому как выполнен в виде «заглушки». Но, несмотря на это, механизм его все равно объемен. Например, хладагент с магистралью как паутина раскинуты по всему зданию или этажу.

Что такое VRF система кондиционирования

VRF системы кондиционирования являются универсальными комплексами для работы в помещениях с огромной площадью. Особенность таких систем в том, что они способны одновременно работать и на охлаждение, и на нагрев воздуха. Средняя система такого типа способна работать в помещении объемом от 150 до 500 м2.

Система по средней рыночной цене без дополнительных вентиляционных блоков не может обеспечить все климатические параметры. Именно поэтому в большинстве случаев такие сложные системы часто приобретаются для комплексного решения одного, но глобального вопроса.

Система кондиционирования vrv является действительно мультизональной системой. Только большего размаха. Ведь она способна в каждом отдельном помещении целого здания организовать индивидуальные зоны температур.

Система автоматически перераспределяет температурные нагрузки, что позволяет комфортно чувствовать себя в каждом отдельном помещении независимо от того, находится ли комната на солнечной стороне здания. Кроме того, такой способ регулирования температурного баланса способно сэкономить потребление электроэнергии.

Отличия и сходство VRV/VRF систем

Главное отличие как уже писалось выше заключается в аббревиатуре. Обозначение VRV уже было запатентовано компанией «Дайкин». Прочие компании которые занимались производством кондиционеров должны были использовать аббревиатуру VRF. Но сути это особо не меняет. Мультисплит системы кондиционирования VRV и VRF практически не отличаются. Каждая из этих систем обладает фреоновой магистралью, к которой подключаются испарительные механизмы.

Возможности и особенности

Еще не так давно для того чтобы организовать подходящий климат в помещении использовались центральные кондиционеры. Теперь все решается обычной системой чиллер-фанкойла. Это значительно выгодней с точки зрения затрат электроэнергии и при создании технологического проекта. Кроме этого есть определенная выгода по стоимости. Помимо этого можно серьезно понизить влажность в помещении. Причем все это специальная программа производит в автоматическом режиме. Блоки в состоянии самостоятельно производить диагностику и при необходимости выключаться. Например, при аварийной ситуации.

Специальный механизм управления может контролировать и исправлять работу роботу данных блоков при помощи принудительного вмешательства пультом дистанционного управления либо компьютера. В норме данная схема в состоянии работать даже при низких температурах (например -200 градусов по Цельсию). Хотя сегодня уже есть и модели способные работать при минус 350 градусов по «Цельсию».

Но все-таки главная особенность данного механизма заключается в возможности создать для каждой отдельной комнаты различный температурный режим. Не один традиционный кондиционер с такой задачей справиться не в состоянии. Это один из основных аргументов в пользу VRV и VRF систем.

К другим преимуществам данных систем можно отнести:

Экономичность. Даже при повышенной цене такого оборудования при непосредственном использовании блоки дают возможность существенно снизить энергетически затраты. Производительность при этом не снижается;
Множество режимов позволяют создать максимально оптимальную температуру в комнате;
Пониженный уровень шума. Система специально разработана так чтобы уровень шума был минимальным;
Долгий срок использования. Расчет мультизональной системы кондиционирования с точки зрения сроков превосходит другие аналогичные системы. В среднем она рассчитана минимум на 10 лет;
Одна мультисистема кондиционирования позволяет подключить к себе множество блоков (несколько десятков). Традиционные механизмы позволяют подключать один два блока;
Внешне выглядит значительно лучше;
Более предпочтительный с точки зрения простоты монтажа и стоимости установки.

Но есть и некоторые недостатки. Один из главных это более дорогая стоимость самого кондиционера. Если говорить о квартире, которой 3-5 комнат, то использование в ней такой системы может быть бессмысленным. Совсем другая ситуация когда нужно корректировать климат в больших многоэтажных зданиях.

Работа в зимний период

Многим известно, что если температура окружающей среды опустилась ниже показателей заданных производителем, то кондиционер работать не будет. Не стали исключением даже самые современные системы. Но в связи с тем, что в последнее время системы мультизонального типа стали довольно популярными в тех странах, где практически круглый год отметка термометра, не превышает плюс 10, были сделаны некоторые доработки. Особенно для трехтрубной системы кондиционирования. В основном дорабатывались комплексные модули. Это позволило максимально уменьшить влияние низких температур на конденсатор. А ведь, как известно, конденсатор является самым «нежным» местом данных климатических систем.

Изменения коснулись также и работы контроллера. Его дополнительно оснастили температурными датчиками и полностью исключили ситуацию падения давления конденсации. А ведь именно падение давления свойственно этому климатическому оборудованию при их работе в недопустимом температурном диапазоне.

Применение

Существуют несколько разновидностей и режимов работы таких систем.

Холод.
Холод или тепло.
Холод и тепло.

Вариант системы, которая способна одновременно обогревать и охлаждать температуру, удобен для зданий с окнами, выходящими на затененную и солнечную сторону. Также они отлично работают в изолированном помещении круглый год, например склады или комнаты с телекоммуникациями.

Кондиционеры VRV и VRF позволяют устанавливать внешние блоки не только на фасаде здания, но и в подвале и чердаке.

Мультизональная система отлично подходит для обслуживания большого количества помещений в одном большом здании, для квартир в многоквартирном доме, для больших офисов.

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:

Протяженность трассы. Компрессор способен прокачать фреон на расстояние до 300 м с перепадом высоты 30-35 м.
Один наружный блок – на несколько внутренних. Главным преимуществом такой конструкции является возможность подключения большого количества внутренних блоков лишь к одному наружному.
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.
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.
Большая производительность. Система способна одновременно обогревать и охлаждать воздух в больших помещениях, площадь которых 150-500 м 2 .
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.
Надежность. Производитель обещает надежную работу системы на 25-30 лет по сравнению с обычными кондиционерами со сроком службы 7 лет.
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.
Разнообразие управления. Возможно индивидуальное управление с пульта непосредственно внутренним блоком в помещении или общий централизованный контроль всей системы.
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.
Высокое КПД (Коэффициент полезного действия). КПД такой системы значительно выше, чем у простых инверторных кондиционеров, т.к. в обслуживании нуждается только один наружный блок.
Точность регулировки температурного режима до ±0,5 ˚ С.
Аварийная безопасность. В случае отключения одного внутреннего блока вся сеть продолжает работу.
Спектр использования мультизональных систем. Высокоэтажные жилые дома, офисы, автосалоны, коттеджи, отели, торговые центры…

Недостатки VRF систем

Высокая цена по сравнению с обычными кондиционерами.
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.
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.
Опасность утечки хладагента в случае пробоя трубопроводной трассы. Система в этом случае прекратит свое функционирование из-за поломки.
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.
Отключение. В случае отказа внешнего блока вся система будет отключена.

Особенности устройства VRF систем

Совмещение системы VRF с системой вентиляции.
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.
Выработка мощности внутренних блоков варьируется 2-18 кВт и выбирается для конкретного помещения в отдельности.
Система представляет собой интеллектуальную сеть с общей трассой фреонопроводов.
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.

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 Q_вн 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 ;

t_вн1 – температура воздуха помещения на входе во внутренний блок, ˚С;

t_вн2 – температура воздуха помещения на выходе внутреннего блока, ˚С;

t_фр – температура закипания фреона, ˚С.

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

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

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

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

q_фр — 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 t_вн1. 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 G_фр 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 G_фр и k_гидр – 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 k_гидр. 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.

Что такое VRF/VRV мультизональные системы кондиционирования

Системы кондиционирования VRF/VRV предназначены для создания требуемых микроклиматических условий в крупных зданиях со множеством помещений. Они особенно актуальны, когда: нельзя нарушать целостность фасада, есть ограничения свободного места под внешний блок, очень длинная протяженность магистрали (которую не сможет прокачать обычный сплит) и т.д.

Подробнее о мультизональных системах

Комплексы кондиционирования VRF/VRV состоят из одного внешнего и несколько десятков внутренних модулей. Внешний блок соединяется с внутренними посредством фреоновых трубопроводов, при этом для каждого внутреннего модуля можно задать свой температурный режим. Это универсальные комплексы, подходящие для зданий большой площади.

VRF/VRV комплекс состоит из таких элементов:

Наружные блоки с одним и несколькими компрессорами. Внешние блоки могут монтироваться из нескольких внешних блоков, объединенных в единый комплекс – это зависит от необходимой производительности системы.
Внутренние блоки. Подбираются и устанавливаются исходя из специфики помещения.Канальный с возможностью скрытой установки, кассетные на большие и объемные помещения с высокими потолками, настенные для небольших помещений.
Трубопроводы. VRF/VRV системы бывают двухтрубные и трехтрубные. Основные отличия: у двухтрубных систем не получится включить внутренние блоки на разные режимы, то есть, если основной «ведущий» кондиционер включен на холод, то все остальные смогут работать только на холод, на режим тепло переключить не получится. У трехтрубных такая возможность есть, все кондиционеры могут работать на любом режиме, тепло или холод.
Система управления. Для каждого внутреннего блока предусмотрен пульт. Дополнительно можно подключить центральный пульт, с которого осуществляется управление всеми блоками.

Как работает мультизональная система VRF/VRV

Газообразный хладагент (фреон) подается из внутренних модулей во внешний блок, где сжимается с повышением температуры. Далее фреон конденсируется, охлаждается и переходит в жидкую фазу. Из конденсатора хладагент подается через разветвители и клапаны ЭРВ к внутренним блокам с испарителя. После превращения в газ фреон возвращается обратно в компрессор и цикл начинается заново. Этот принцип работы характерен для большинства систем кондиционирования воздуха.

Использование разветвителей (рефнетов) перед каждым внутренним блоком на газовой и жидкостной линии. Подбираются в зависимости от мощности внутреннего блока.
Возможность поддержания разного микроклимата в одном здании. Система управляется автоматикой и одновременно контролирует параметры работы каждого модуля.
Применение электронных расширительных вентилей (ЭРВ). Вентили ставятся перед каждым внутренним модулем. В отличие от механических терморегулирующих вентилей (ТРВ), электронные управляются через специальный контроллер, подключенный к температурным датчикам. Использование ЭРВ позволяет более точно регулировать подачу хладагента.
VRF/VRV системы бывают двухтрубными (комплекс работает только на охлаждение или подачу тепла) и трехтрубными (часть модулей охлаждает, часть – греет).

Есть ли разница между VRF и VRV системой?

Существенной разницы нет. Термин VRV (Variable Refrigerant Volume) придуман компанией Daikin и означает «переменный объем хладагента». Это товарный знак корпорации, другие компании используют аббревиатуру VRF (Variable Refrigerant Flow) – «переменный поток хладагента». В обоих случаях используется общая магистраль с разветвителями и электронными вентилями. Модели разных компаний отличаются незначительно, в основном речь идет о производительности и количестве блоков, длине магистралей и прочих параметрах.