Главные элементы VRF-систем
Современные мультизональные VRF-системы имеют основные компоненты в виде инверторов и электронных расширительных вентилей.
До 70-х годов минувшего столетия реализации холодильного цикла в охлаждающих системах способствовало неинверторное компрессорное оборудование. Оно обеспечивало сжатие закаченного в систему хладагента. Помимо этого, требовалось использование капиллярных трубопроводов и терморасширительных вентилей, способствующих расширению хладагента. Через некоторое время на территории Японии состоялась презентация инверторных кондиционеров, мощность которых изменялась в зависимости от того, с какой скоростью вращается инверторный компрессор.
Инверторные технологии способствовали значительному повышению энергоэффективности систем кондиционирования воздуха. Изначально они применялись во время изготовления коммерческого оборудования, однако вскоре такие решения стали использовать при разработке бытовых кондиционеров, к которым применялись требования высокого энергосбережения и комфорта. В данный момент все полупромышленные кондиционеры, предназначенные для японского рынка, наделены инверторным управлением, реализуемым за счет регулировки количества оборотов компрессора. При этом активное распространение инверторных кондиционеров бытового назначения является привычным для мирового рынка явлением.
Впервые появившиеся на рынке мультизональные VRF-системы работали благодаря изменению числа функционирующих компрессоров неинверторного типа или использованию клапана разгрузки. Таким образом осуществлялось изменение количества необходимого хладагента. Вместе с тем постоянно развивающиеся инверторные технологии и появившиеся электронные расширительные вентили дали возможность медленно изменять производительность внутренних блоков. Это способствовало упрощению конструкции VRF-систем и повышению их экономичности.
Управление мультизональными VRF-системами
Эпоха зарождения рынка VRF-систем сопровождалась практикой японских производителей, заключающейся в двух методиках их разработки. Первая состояла в поручении работы специалистам, проектирующим чиллеры. Вторая представляла собой использование профессионализма подразделений, создающих кондиционеры полупромышленного назначения.
Система с использованием чиллера, подобно VRF-системе, может включать достаточное количество устройств обработки воздуха и фанкойлов. Обычно производством чиллеров занимается одна компания, а фанкойлов и обрабатывающих устройств – другая. При этом если рассматривать полупромышленные кондиционеры, все их основные компоненты разрабатываются единой компанией-производителем. В связи с этим командам, специализирующимся на разработке чиллеров и кондиционеров полупромышленного типа, пришлось руководствоваться разными методиками.
VRF-системы, разработанные специалистами по чиллерам, характеризовались изменением производительности внешнего блока. Конструкторам приходилось рассматривать внешний блок в качестве источника энергии, поэтому их задача состояла в обеспечении стабильной подачи сжатого хладагента. При этом внутренним блокам необходимо было подготовиться к таким параметрам подачи.
Если созданием VRF-систем занимались разработчики из отдела кондиционеров полупромышленного назначения, они ставили перед собой цель оптимизации мощности внутренних блоков с учетом эксплуатационных условий. Тем самым, на параметры исходящего из внешнего блока хладагента влиял уровень необходимой производительности внутреннего блока.
Управление системой осуществляется благодаря использованию термостата, включающего и выключающего компрессорное устройство (применительно к неинверторному управлению), или инвертора, на изменение производительности которого влияет тепловая нагрузка. В государствах тропического климатического пояса, для которых характерна статичность тепловых нагрузок на протяжении 12 месяцев, компрессорное оборудование внешнего блока функционирует длительный период. В итоге поддержание одинаковой температуры в здании не дает энергии бессмысленно растрачиваться даже при использовании неинверторного управления. Регионы, для которых характерно изменение тепловой нагрузки с учетом сезонного фактора, характеризуются значительными потерями электричества при эксплуатации мультизональных систем кондиционирования, так как инверторному управлению приходится регулярно менять режим работы.
Обратим внимание на управление мультизональными VRF-системами с учетом разновидностей внутренних блоков.
Канальные блоки располагают раздельными точками поступления и вывода воздушной массы. Благодаря равномерному распределению воздуха и постоянной тепловой нагрузке поддерживается статическая температура воздушной массы в обслуживаемом помещении. Это происходит, в том числе и при работе системы на включение-выключение.
Кассетные блоки, в свою очередь, характеризуются единым местом поступления и высвобождения воздушного потока. В связи с этим можно говорить о неравномерности распределения воздуха в таких блоках, что становится причиной невозможности поддержания единого температурного режима в помещении при функционировании кондиционера на включение-выключение. Помимо этого, при выключении компрессора данный режим способствует испарению конденсата, заранее накопившегося на поверхности теплообменника. Это является причиной повышенной влажности в помещении и увеличения скрытой тепловой нагрузки. В результате охлаждение воздушной массы происходит с учетом повышенного расхода электроэнергии.
На основании вышеописанного можно сделать вывод, что мультизональные кондиционеры с инверторным управлением дают возможность обеспечения большего комфорта и снижения расходов на электричество. Особенная их эффективность просматривается при использовании в помещениях, имеющих небольшую площадь и расположенных в населенных пунктах с изменчивой температурой.
Мультизональные VRF-системы, в которых используется чиллер, отличаются изменением количества функционирующих внутренних блоков путем открытия и закрытия управляющих клапанов. Тем самым, с целью балансировки производительности данных блоков требуется внесение изменений во время установки систем.
У систем на базе кондиционеров полупромышленного типа есть возможность регулировки потока хладагента посредством манипуляционного оборудования, находящегося между блоками.
На основе материалов из журнала "Мир Климата"
