Этапы проектирования мультизональных схем
При составлении рабочей раскладки оборудования специалисты действуют в несколько шагов:
- Изложение проектных условий. Здесь учитываются такие факторы, как характеристики помещений, потенциальна нагрузка, особенности внешней среды, показатели пиковой нагрузки.
- Выбор оптимальных типов внутренних блоков.
- Проверка соответствия производительности по охлаждению и потенциальной нагрузки;
- Выбор наружного модуля на базе его мощности, максимального количества подключаемых внутренних блоков, допустимой температуры наружного воздуха, эквивалентной протяженности трубопроводов, намечаемого перепада уровня между уличными и внутренними сегментами.
- Расчет производительности по охлаждению и сухому теплу в отношении наружного модуля.
Этот алгоритм позволяет определить оптимальное соотношение рабочих компонентов и составить наиболее эффективную схему их размещения.
Работа VRV и VRF комплексов в зимний период
Как известно, кондиционеры не могут работать когда температурные показатели окружающего воздуха ниже заданных производителем. И даже самые современные системы кондиционирования не стали исключением. Но, в связи с тем, что мультизональные vrf системы приобрели огромную популярность и используются в странах, где практически круглый год отметка термометра не переваливает за + 10, была сделана доработка компрессорных модулей, благодаря чему максимально уменьшено влияние низких температур на конденсатор, который является самым «нежным» местом этих климатических систем. Доработка была названа VRV-house.
Изменение коснулось работы контроллера, который теперь дополнительно оснащен температурными датчиками, и полностью исключает падение давления конденсации, которая свойственна таким климатическим комплексам при их функционировании в недопустимом температурном диапазоне.
Преимущества и недостатки этих климатических систем
- Одним из главных преимуществ такого климатического комплекса является простота монтажа. Благодаря небольшому весу внутренних блоков и одной общей фреоновой магистрали, устанавливать ее в здании могут всего несколько специалистов, которых по силу содержать даже небольшим сервисным компаниям.
- В зависимости от потребностей того или иного помещения, к мощным внешним модулям могут подключаться внутренние, различные по производительности и способу монтажа.
- На сегодняшний день различными компаниями выпускаются внутренние модули VRV или VRF системы. Существует огромный выбор различных внутренних блоков, которые можно подобрать исходя их архитектуры или интерьера помещений.
- Такие климатические комплексы считаются наиболее экономичными, благодаря возможности индивидуального управления каждым внутренним модулем. Обогрев (охлаждение) будет исключительно в тех помещениях, где это необходимо. Как утверждают производители, она рассчитана на использование более чем 30 лет.
https://youtube.com/watch?v=hMmCSX1prRs
О недостатках этой техники можно сказать единственное: она изрядно стоит. Причем при всей своей экономичности и простоте в установке, стоимость 1 к.кв этого климатического комплекса составляет порядка 250 у.е., а рассчитана она на площадь от 500 до 1500 к.кв. Именно поэтому ее так редко можно встретить даже в больших квартирах. Основными ее потребителями являются производственные помещения, крупные офисные центры, солидные торговые центры и гипермаркеты, гостиничные комплексы. Конечно же, встречаются они и в загородных домах, но это скорее исключение, чем правило.
Вертикальные фреонопроводы
Вертикальные фреонопроводы значительно усложняют конструкцию VRF-системы, поэтому следует сокращать их длину всеми доступными способами. Как правило, нужда в вертикальных фреонопроводах возникает тогда, когда наружные блоки размещаются на кровле многоэтажного здания.
Пучок фреонопроводов от наружных блоков, расположенных на кровле, входит в помещение, и через шахты в перекрытиях расходится по этажам здания, где находятся внутренние блоки. Будем считать, что на каждый этаж идет один фреонопровод, внутренние блоки которого, находящиеся на одном этаже, подключены к горизонтальной части. Он состоит из двух труб: газовой, большего диаметра и жидкостной – меньшего. В системах с рекуперацией тепла располагается 3 трубопровода – добавляется еще газовый высокого давления. Внутри помещения возле прохода через покрытие располагают неподвижные опоры в виде хомута МР.
Следует вычислить действующую нагрузку на неподвижную опору, используя данные о весе фреонопровода из табл. 2. Поскольку для вертикального фреонопровода используется консольное крепление, то речь идет о предельном крутящемся моменте (см. табл. 3), т.е. необходимо учитывать длину шпильки от траверсы до хомута. Расчетная схема – на рис. 10.
Рис. 10. Схема расчета предельной нагрузки на опору
Расстояние L (плечо) замеряется от стены (траверсы) до центра масс фреонопровода. Вес фреонопровода берется из табл.2 и умножается на длину фреонопровода от неподвижной опоры до точки перехода вертикального в горизонтальный участок. Полученное значение крутящего момента сравнивается с предельным – из табл. 3. Если действительное значение меньше предельного, то конструкция будет устойчива, если нет – то следует искать пути увеличения жесткости, например, увеличения диаметра шпильки с М8 до М10.
Через каждые 5 м (фактически через этаж) на фреонопроводе устанавливают подвижные опоры типа MIP-H или K-Flex соответствующего диаметра. После перехода вертикальной части в горизонтальную, на расстоянии от 4 до 6 м от угла устанавливают подвижную опору типа MPSG (маятниковая опора, допускающая перемещение в 2 плоскостях – две степени свободы), см. рис. 11.
Рис. 11. Маятниковая опора MPSG
На рабочем режиме при сжатии (режим «охлаждения») вертикального участка ролик опоры приподнимается, не ограничивая перемещений трубы в режиме кондиционирования.
Вылета в 4 м достаточно для обеспечения компенсаций температурных деформаций как вертикального, так и горизонтального участков. Далее по ходу фреонопровода устанавливают подвижные опоры типа MIP-H с соответствующей обвязкой.
Для компенсации деформаций вертикальногоризонтального участка фреонопровода удобно пользоваться «шаровой опорой» типа WW, рис. 12. Для создания одной подвижной опоры используют два подвеса (фактически, это аналог карданного подвеса) с шариковым шарниром.
Рис. 12. Шаровая опора типа WW
Приведенная выше логика компенсации температурных деформаций предполагает, что вертикальный и горизонтальный участок будут работать на компенсацию совместно. Однако многовариантность решений в инженерии позволяет применять и другие модели, например, с одной шариковой опорой на горизонтальной части, когда компенсации деформации будут разнесены на вертикальную и горизонтальную составляющие. Выбор метода компенсации зависит от длины вертикального и горизонтального участков.
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.
Системы кондиционирования Daikin VRV Plus и Hi-VRV
Интеллектуальная система Hi-VRV
- VRV – внешний и внутренние блоки системы кондиционирования VRV Plus
- HRV – система приточно-вытяжной вентиляции с утилизацией тепла (рекуператором),
объединяемая в единое целое с VRV Plus - D-BACS – система управления на базе PC компьютера для контроля и управления
системами вентиляции и кондиционирования
Для централизованного управления системами VRV Plus и HRV разработано
программное обеспечение, работающее под Windows и
имеющее удобный и “дружелюбный” интерфейс.
Система управления D-BACS позволяет контролировать и управлять работой кондиционерных установок VRV, системами
вентиляции c регенерацией тепла HRV и другими исполнительными устройствами. Подключив все эти системы к одному компьютеру,
пользователь получает полный контроль над климатом внутри всего здания. Немного о возможностях системы D-BACS
- Общее количество управляемых блоков VRV и HRV – 256 штук
- Объединение внутренних блоков в логические группы для удобства управления
- Индикация состояния каждого внутреннего блока — текущий режим работы (охлаждение / нагрев / вентиляция / выключен);
температура воздуха в помещении; заданная (желаемая) температура; минимально и максимально
допустимая
температуру в помещении (задается пользователем); разрешение / запрет управления с автономного
пульта; состояние фильтра (время, оставшееся до его чистки или замены); месторасположение блока (этаж, помещение, владелец);
в случае неисправности блока отображается ее код - Индикация состояния внешних блоков — режим работы в данный момент, температура наружного воздуха,
адрес (расположение) блока - Задание режимов работы внутренних блоков —
включение / выключение; установка желаемой температуры в помещении; разрешение / запрет управления
блоком с автономного пульта (отдельно на включение / выключение / установку требуемой температуры); задание
направления воздушного потока (шесть
положений) для низкой и высокой скорости вентилятора - Оптимизация работы системы с помощью недельных и ежедневных таймеров – задается
“плановое” время, к которому должна быть достигнута заданная температура. Программа сама выбирает
оптимальное время запуска кондиционера в каждом помещении. - Оптимизация и подсчет затрат на электроэнергию с возможностью задания дневного и ночного тарифов
Единственный недостаток VRV систем — высока цена. Минимальная стоимость оборудования для комплектации полноценной VRV
системы составляет 15 – 20 тысяч долларов. Поэтому применять VRV для кондиционирования, скажем, 4 – 5 комнатной квартиры
нецелесообразно — традиционная система кондиционирования обойдется в несколько
раз дешевле. Для таких
“небольших” помещений была разработана система Super Multi Plus, занимающая промежуточное положение между VRV и мульт-сплит системами и имеющая цену,
сопоставимую с ценой традиционных мульти-сплит систем.
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.
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.
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.
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
Что представляет из себя VRF система кондиционирования
Такая система служит не только для охлаждения воздуха в жаркий летний день, но для его нагрева в тех местах, где это необходимо. Правда, осуществлять такие разные функции, могут модели не всех поставщики оборудования
При этом стоит акцентировать внимание, на возможности одновременного использования двух функций, на больших пространствах работы VRF систем кондиционирования. Основное достоинство – это площадь воздействия такого аппарата
Обычно она колеблется в диапазоне от ста пятидесяти до пятисот метров квадратных.
Сама аббревиатура VRF в расшифровке и переводе с английского языка означает «переменные потоки хладагента». Примечательно, что в отличие от других систем кондиционирования такой агрегат имеет возможность работать при двадцатиградусном морозе.
Принцип работы базируется на деятельности переменных потоков хладагента. Происходит действие так. Внешний блок регулирует поступление необходимого количества охлаждающих веществ, для всех внутренних модулей, подключенных к нему. При этом внутренние блоки подают команды на установку выбранного температурного режима. В отличие от обычных сплит систем, здесь отдельный внутренний элемент обладает собственными линиями поставляющих хладагент от внешнего источника.
С точки зрения инженерной мысли, возникает возможность понижения влажности в отдельно взятом помещении. Все в автоматическом режиме. Внутренний модуль самостоятельно оценит состояние воздуха в помещении и запустит аппарат в случае надобности или наоборот отключит. Такой вариант предусмотрен и при возникновении аварийной ситуации.
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 м2.
- 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.
