Vrf системы кондиционирования принцип работы

Что такое VRF-система

При выборе системы кондиционирования у непосвященного человека нередко возникает путаница в понятиях, особенно когда дело доходит до аббревиатур: VRF или VRV. Итак, что же такое VRF-система и чем она отличается от VRV? Попробуем разобраться вместе…

VRF-системы с переменным расходом хладагента — это вершина совершенства среди систем кондиционирования воздуха по технологической оснастке и по своим возможностям.

Cхема VRF-системы

Настоящая VRF-система должна соответствовать нескольким ключевым требованиям.

В этой системе всегда присутствует только один хладагент. В этом главное отличие VRF-системы от системы чиллер-фанкойл, где помимо контура с циркуляцией хладагента есть и гидравлический контур.

VRF-система имеет компрессоры инверторного типа. Напомним, что инвертор — это электронное устройство, позволяющее плавно регулировать мощность компрессора. При включении инверторный кондиционер сразу же начинает работать с повышенной мощностью, чтобы скорее обеспечить заданную температуру. Зато после ее достижения он не отключается, как обычный кондиционер, а плавно снижает свою мощность.

К одному наружному блоку в VRF-системе подключаются несколько внутренних блоков, устанавливаемых в разных помещениях (зонах).

Количество внутренних блоков можно наращивать, в зависимости от потребностей заказчика. То есть, VRF-система обладает свойством масштабируемости.

Типовая VRF-система состоит из:

• одного мощного наружного блока (имеющего один или несколько компрессоров),
• нескольких внутренних блоков (на путать эти блоки с фанкойлами!),
• трубопроводов, по которым циркулирует хладагент, соединяющих наружный блок с внутренними,
• электрических кабелей, которые образуют замкнутую сеть и также соединяют все внутренние блоки с наружным,
• системы управления.

Система управления, в свою очередь, имеет сложную структуру и объединяет различные устройства управления, подключаемые по проводам или с помощью беспроводных технологий. Как правило, VRF-система оснащается центральным контроллером и устройствами управления отдельными внутренними блоками.

VRF-система принцип работы

Каждый производитель VRF-систем устанавливает для своей продукции собственную оригинальную систему управления. Так что выбор у вас большой — ведь можно найти то, что лучше всего подходит по удобству и функциям.

Сам принцип работы системы управления VRF-систем довольно прост. Она обрабатывает сигналы, которые задает ей пользователь и сигналы, поступающие извне. Например, требуемую температуру в помещении и температуру наружного воздуха. Далее система управления автоматически выбирает режим работы в соответствии заданными параметрами и с оптимальным энергопотреблением.

Пользователь может выбрать для разных помещений разные климатические режимы. Используя панели или пульты управления отдельных внутренних блоков устанавливается нужный режим в каждом помещении. При этом мощность компрессора/компрессоров наружного блока зависит лишь от того, сколько внутренних блоков включено и регулируется системой управления автоматически.

Отличие VRF-системы от других систем кондиционирования

Во-первых, это применение разветвителей, которые позволяют более равномерно распределять хладагент по внутренним блокам. Типоразмер разветвителя подбирается по суммарной производительности внутренних блоков, перед которыми он устанавливается. Разветвители, предназначенные для газообразного холодильного агента, устанавливаются на линию низкого давления, для жидкого – на линию высокого давления. Они отличаются габаритными размерами и, безусловно, их нельзя путать.

Во-вторых, работой мультизональной системы управляет микропроцессорная система автоматики, построенная на основе сложной программы управления. Она обеспечивает поддержание большого количества параметров и управление любым звеном системы с целью оптимального и эффективного функционирования всех ее элементов.

В-третьих, это использование в качестве дросселирующего устройства только ЭРВ (электронный расширительный вентиль). ЭРВ встроен или устанавливается в непосредственной близости перед каждым внутренним блоком, а его работой управляет микропроцессорный контроллер внутреннего блока.

Все эти три особенности позволяют к одному внешнему блоку подключить одновременно до 64 и более внутренних блоков, а также, обеспечивают общую длину трубопроводов до 1000 м, перепад высот между внутренними блоками до 30 м. Причем, при расчете и подборе производительности внешних блоков, можно их производительность принять меньше на 30%, чем суммарная производительность всех внутренних блоков, подключенных к ним, с учетом малой вероятности одновременной работы на 100% загрузки всех внутренних блоков.

В чем отличие VRV и VRF-систем

Многие ошибочно полагают, что VRV и VRF — это две разные системы кондиционирования. Однако, это совсем не так. Дело в том, что в начале 1980-х годов первые VRF-системы разработала компания Daikin. Daikin не только вывела на рынок данное оборудование, но и одновременно зарегистрировал аббревиатуру VRV в качестве официального товарного знака.

Всем остальным климатическим компаниям поневоле пришлось изобретать для обозначения аналогичных систем что-то свое. В результате, на свет появилась аббревиатура VRF. Она и стала общеупотребительной, а VRV-системы производит только Daikin.

Таким образом, VRV и VRF (переменный поток хладагента) являются двумя разными терминами одной и той же технологии. Поскольку VRV является торговой маркой Daikin Industries, Ltd., все другие компании, которые копируют эту технологию, называют ее VRF.

Midea разрабатывает новые стандарты VRF систем

Компания Midea приняла участие во всемирной конференции по стандартам систем VRF, прошедшей в Шанхае в апреле 2019 года.

На конференции более 40 производителей климатической техники обсуждали перспективы систем VRF и актуальные направления развития этого оборудования. Конференция прошла при поддержке AHRI, крупной отраслевой организации в области кондиционирования, отопления и промышленного охлаждения. Компания Midea участвовала также в организации мероприятия.

Midea производит центральные интеллектуальные системы кондиционирования VRF уже более 20 лет и очень заинтересована в развитии технологий и в появлении новых отраслевых стандартов. Первая система VRF Midea увидела свет в 1999 году. С тех пор компания освоила множество новых технологий и добилась значительных успехов в этой области. Так, ресурс ChinaIOL, специализирующийся на исследованиях в области производства, назвал компанию первым китайским брендом VRF, а Euromonitor свидетельствует, что компания лидирует среди китайских по экспорту систем.

Ежегодно компания Midea CAC инвестирует порядка 5% выручки от продаж в НИОКР, и благодаря этим постоянным усилиям сегодня у компании более 1700 патентов, все из которых успешно применяются на производстве и при разработке новых продуктов. Хороший пример этому — системы VRF V6, взорвавшие рынок в 2017 году.

Пусконаладка VRF систем

Пусконаладка VRF систем осуществляется только на уже смонтированном оборудовании. Перед этим должна быть выполнена опрессовка гидравлического контура с последующим заполнением хладагентом. А также, проверка электрических и межблочных подключений.

В ходе пусконаладочных работ VRF системы выполняется:

• Проверка заполнения актов проверки системы, актов заправки.
• Контроль правильности установки блоков и разветвителей.
• Контроль правильности прокладки дренажа (только для блоков со встроенной помпой).
• Проверка правильности подключения электропитания, межблочного кабеля, пультов управления.
• Расчет количества заправляемого хладагента по фактическим данным объекта.
• Проверка правильности адресации на блоках. При невозможности автоматической адресации система настраивается вручную.
• Проверка работоспособности (тестовый запуск) системы в режимах охлаждения и обогрева (проверка производится только в случае, если температура на улице позволяет эксплуатировать оборудование).
• Обучение пользования пультами и контроллерами, основным принципам диагностики VRF системы.

Надлежащим образом заполненный акт пусконаладочных работ VRF системы, с датой ввода оборудования в эксплуатацию (первого пуска) является обязательным документом для предоставления гарантии Поставщика.

Если в ходе проверки выявляются отклонения от рекомендаций производителя, то составляется акт дефектации. К отклонениям относятся, например, нарушения правил монтажа, несоответствие тепловой нагрузки, применение не соответствующих материалов и комплектующих. Все нарушения устраняются силами монтирующей организации. В случае серьёзных ошибок монтажа, требующих длительного устранения, закупки запчастей, решение о повторном выезде принимается индивидуально.

Ведущие поставщики VRF систем, как правило, организовывают обучающие технические курсы для специалистов дилерских компаний. На них готовят персонал, который планирует оказывать услуги по монтажу и вводу многозональных систем в эксплуатацию. В качестве примера представляем программу тренинга, проводимого специалистами компании United Elements Distribution.

Особенности монтажа и пусконаладки многозональных систем кондиционирования воздуха Daikin VRV IV и VRF Pioneer

• Общие сведения о многозональных системах кондиционирования и краткая история их развития.
• Классификация систем.
• Подбор систем (общие понятия).
• Компоненты многозональных систем.
• Монтаж многозональных систем Daikin VRV-IV.
• Пусконаладочные работы.
• Система управления: центральные и местные, проводные и беспроводные пульты.
• Конфигурирование системы.
• Возможные ошибки монтажа и конфигурирования.
• Многозональные системы кондиционирования Pioneer VRF — особенности и отличия от Daikin VRV-IV.

По окончании курса специалистам вручается сертификат об успешном прохождении обучения. Если, конечно же, ученик усвоил материал и дал положительные ответы на контрольные вопросы учителя.

Современные исследователи и научные сотрудники различных компаний уже давно стремительно пытаются создать новые системы, способствующие комфортному существованию людей. Причем всех естественным образом волнует коэффициент полезного действия оборудования – все хотят платить меньше, но получать как можно больше. С этого и начинают свою историю мультизональные VRF системы кондиционирования, которые в нынешнее время постепенно захватывают рынок и стойко в нём укрепляются.

VRF системы — новинка в области кондиционирования воздуха

Описание VRF систем

Прежде, чем приступить к ознакомлению с принципом работы, особенностями установки, преимуществами относительно старых систем кондиционирования, нужно понять, чем вообще является VRF система. Поэтому необходимо изложить краткое описание.

VRF система является универсальным комплексом кондиционирования воздуха, предназначенная для больших помещений. Английская аббревиатура VRF означает «Variable Refrigerant Flow» — «переменный поток хладагента». В среднем такая система способна обрабатывать воздух в помещении, площадь которого составляет до 500 метров квадратных. Причем на один наружный блок может приходиться до 48 внутренних. Таким образом, VRF система кондиционирования становится практически незаменимой для офисных помещений, торговых комплексов, административных зданий, клиник, банков и многих других предприятий и организаций. Более того, что очень значимо, каждый абонент может сам выбирать необходимый поток воздуха и его обработку. VRF системы могут не только охлаждать воздух, но и нагревать его при необходимости, как инверторный кондиционер, а их устройство позволяет работать при отрицательных температурах – вплоть до -20 градусов по Цельсию.

Принцип работы VRF систем

Принцип работы мультизональных FRV систем кондиционирования лежит в основе переменного потока хладагента, о чем и говорит само название данного комплекса. То есть, внешний блок контролирует необходимое количество охлаждающего вещества для любого подключенного к нему внутреннего блока, исходя из нужды конкретной комнаты или офиса в оптимизации температурного режима.

Отличаются они от мульти-сплит-систем по большей части тем, что в последних к каждому внутреннему блоку от внешнего идут разобщенные жидкая и газовая хладоновые линии, а в Variable Refrigerant Flow системах исходит всего только одна пара трубопроводов, которые в дальнейшем разделяются на две или больше линий.

Внешний блок регулирует поставку хладагента ко внутренним блокам

Установка VRF систем

Монтаж VRF систем осуществляется исключительно компетентными людьми, которые специализируются на этой технике. Установка таких комплексов требует не только большего профессионализма, чем при установке сплит-систем, но и соответствующих инструментов и оборудования, к которым относятся:

• развальцовка;
• трубогиб;
• динамометрический ключ;
• сварочная горелка и серебряный припой 2В;
• кислород, ацетилен и нитроген;
• специальный вакуумный насос;
• современный манометр;
• многое другое.

Начинается монтаж VRF систем с установки внешнего блока. Осуществляется она посредством серии этапов:

Выбирается специальное место для монтажа и резервируется место для последующего техобслуживания.

Отведенное для сбора и настройки место подготавливается к установке, а также осуществляется проверка, чтобы все модули были установлены на одной ступени.

Только когда вышеизложенные условия выполнены, непосредственно начинается монтаж внешнего блока. Он закрепляется на специальном базисе необходимыми метизами, после чего фиксируется в горизонтальном положении. Необходимо, чтобы болт своей длиной превышал базовую поверхность на 20 миллиметров. Чтобы избежать или минимизировать вибрацию блока, устанавливают дополнительную амортизирующую прокладку. Во время монтажа на стену или на крышу блок требуется безошибочно и достоверно закрепить на случай, если будет сильный ветер или землетрясение. Затем монтируются дренажные каналы для постоянного отведения конденсата.

Монтаж системы начинается с установки внешнего блока

Особенности установки внутреннего блока

После монтажа дренажной системы осуществляется установка самого внутреннего блока. Обычно установка VRF систем на этом этапе практически не отличается от аналогичного этапа со обычными системами кондиционирования, однако напрямую обуславливается типом данного блока (настенный, кассетный, канальный и другие). Но существуют и общие закономерности и рекомендации:

1. При выборе местоположения монтажа внутреннего блока нужно удостовериться, чтобы он мог выдержать вес девайса без лишнего грохота или вибрации.
2. Место монтажа не должно мешать в дальнейшем отводу конденсата.
3. Запрещается устанавливать внутренний блок в местах, где поблизости находятся другие источники тепла, чтобы не нарушить впоследствии работу теплообменника или всего блока.
4. Телевизор и радио должны находиться, по меньшей мере, на расстоянии одного метра вдали от внутреннего блока кондиционирования.
5. Площади, отведенной на потолке, должно хватать для закрепления и удерживания внутреннего блока.
6. На пути у потоков обработанного воздуха не должно быть любого рода барьеров и препятствий.
7. Также нужно заранее зарезервировать площадь для техобслуживания внутреннего блока в дальнейшем, поэтому между ним и мебелью, другими вещами и какими-либо предметами интерьера должно оставаться достаточно пространства.

Завершающим этапом установки является монтаж фреоновых трубопроводов, который очень похож на аналогичный процесс при установке сплит-систем. Осуществляется он следующим образом:

1. С трубопровода удаляются заусенцы.
2. Трубопровод развальцовывается при помощи соответствующего инструмента.
3. На внешнюю и внутреннюю стороны развальцованной части наносится тоненький шар масла.
4. Раструбное отверстие совмещается с резьбовой муфтой внутреннего блока, после чего в ручную заворачивается коническая гайка и затягивается посредством динамометрического ключа.

С жидкостного и воздушного клапанов на вентиле внешнего блока снимаются колпачки, после чего вентиль совмещают с раструбным отверстием. Потом точно так же, как и в предыдущем этапе, заворачивается коническая гайка и затягивается динамометрическим ключом.

Завершающий этап установки системы VRF

После монтажа VRF система готова к эксплуатации, однако нельзя забывать про регулярное обслуживание. Ежедневно необходимо чистить фильтры внутреннего блока, а также проводить техническое обслуживание перед началом эксплуатации весной и по его окончанию осенью.

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.