Наружные блоки VRF-системы

Наружные блоки VRF-системы являются ключевыми элементами мультизональной системы кондиционирования с переменным расходом хладагента (от англ. — Variable Refrigerant Flow). Это инновационные энергоэффективные решения, позволяющие создавать и поддерживать разные климатические условия одновременно в нескольких помещениях одного объекта — жилого дома, коммерческого или административного здания, промышленного сооружения.

В отличие от традиционных систем кондиционирования и холодоснабжения, где используется фиксированный расход хладагента, наружные блоки VRF-системы динамически регулируют объем фреона в зависимости от тепловой нагрузки в тот или иной временной промежуток. Это позволило достигнуть:

• высокой энергоэффективности HVAC-оборудования;
• максимальной гибкости в управлении микроклиматом (теперь каждый пользователь может задать оптимальные для себя температуру и влажность воздуха в помещении);
• значительной экономии энергоресурсов.

Конструктивные особенности VRF-системы

Схематически VRF-система состоит из одного наружного блока и множества внутренних. Наружный блок может состоять из одного или нескольких модулей. Количество внутренних, как правило, варьируется от 3 до 80. Что важно, к наружному блоку можно подключить абсолютно разные блоки. Это никак не скажется на производительности и энергоэффективности всей системы. Для сравнения: к наружному блоку мульти-сплит-системы можно подключить не более 5 подобных агрегатов.

Внутренние и наружный блоки VRF-системы соединены между собой фреоновой магистралью с многочисленными ответвлениями (рефнетами), по которой циркулирует хладагент (как правило, фреон R410A). В этом отношении она коренным образом отличается от мульти-сплит-системы, к каждому внутреннему блоку которой подсоединяется отдельная фреоновая трасса. Правда, стоит отметить, что монтаж отдельных трасс стоит значительно дешевле, чем одной крупной магистрали с многочисленными ответвлениями.

С другой стороны, общая длина соединительного трубопровода VRF-системы может достигать 1100 м, тогда как мульти-сплит-системы — всего 50—75 м, реже 100 м. Как следствие, VRF-систему целесообразно использовать, если количество обслуживаемых помещений превышает 5 или они находятся на значительном отдалении друг от друга, а мульти-сплит-систему — если их число составляет от 2 до 5.

Принцип работы VRF-системы

Принцип работы VRF-системы, как и обычной бытовой или полупромышленной сплит-системы, основан на обратном цикле Карно. В режиме охлаждения компрессор наружного блока всасывает и сжимает газообразный хладагент, после чего он нагнетается в конденсатор, где охлаждается и конденсируется, переходя в жидкую фазу. В таком виде хладагент через электронный терморегулирующий вентиль (расширительный клапан) впрыскивается во фреоновую магистраль и по ней подается ко всем внутренним блокам. Данный цикл непрерывно повторяется.

При эксплуатации в режиме обогрева схема работы VRF-системы изменяется на противоположную. Жидкий фреон, поступающий из внутренних блоков, посредством 4-ходового клапана впрыскивается в конденсатор наружного блока. Через трубки конденсатора хладагент отбирает тепло у уличного воздуха и закипает, переходя в газообразное состояние. Газ всасывается компрессором и сжимается, после чего нагнетается во все внутренние блоки. В теплообменниках внутренних блоков фреон отдает свое тепло воздуху, циркулирующему в помещении, и, охлаждаясь, конденсируется. После этого жидкий хладагент снова возвращается в теплообменник наружного блока. Затем цикл повторяется.

Комплектация наружного блока

Наружные блоки VRF-системы включают компрессор, конденсатор, вентилятор, инвертор и систему управления, дросселирующее устройство, трубы холодильного контура, датчики и реле. Как отмечалось выше, компрессор сжимает хладагент, в результате чего его температура и давление повышаются. Конденсатор обеспечивает рассеяние тепла от хладагента в окружающую среду и его конденсацию. Вентилятор значительно повышает эффективность этого процесса. Скорость вращения его рабочего колеса регулируется системой управления автоматически. В случае если эффективность теплопередачи достаточно, вентилятор не вращается вовсе.

Система управления самостоятельно анализирует тепловую нагрузку в кондиционируемых помещениях и, исходя из нее, выдает управляющие сигналы. Руководствуясь ими, инвертор преобразует переменный ток в постоянный, а затем снова в переменный с частотой, которая соответствует требуемой в тот или иной момент частоте компрессора. Благодаря этому технология VRF позволяет снизить энергопотребление и значительно сэкономить электроэнергию.

Классификация наружных блоков VRF-систем

1. Назначение:

• тепловые насосы, эксплуатируемые как в режиме охлаждения, так и в режиме обогрева;
• наружные блоки, работающие только в режиме охлаждения.

2. Возможность подключения дополнительных модулей:

• индивидуальные (автономные, независимые) — дополнительный модуль подключить нельзя;
• модульные (комбинированные) — могут состоять из нескольких модулей.

3. Количество подключаемых модулей:

• одномодульные;
• двухмодульные;
• трехмодульные;
• четырехмодульные.

4. Способ рассеяния тепла:

• вертикальный выдув воздуха;
• боковой выдув воздуха.

Преимущества VRF-систем

Энергоэффективность

VRF-системы потребляют на 30–50% меньше электроэнергии по сравнению с традиционными системами кондиционирования. Это достигается за счет точного расхода хладагента и гибкого регулирования выходной мощности компрессора.

Гибкость и масштабируемость

Мультизональная система кондиционирования легко модифицируется: по мере необходимости к ней можно подключать дополнительные внутренние блоки. Однако их совокупная производительность не должна превышать номинальной выходной мощности наружного блока.

Тихая работа

VRF-системы оснащаются высокопроизводительными компрессорами с инверторным управлением. Они характеризуются низким уровнем шума во время эксплуатации.

Точный контроль климата

Каждый внутренний блок управляется независимо, что позволяет поддерживать разную температуру в разных помещениях или зонах здания. Это особенно актуально для офисов, отелей, торговых центров, жилых комплексов.

Долговечность и надежность

Современные VRF-системы рассчитаны на 15–20 лет бесперебойной работы. Они могут работать в условиях нестабильных электрических сетей и весьма низких и высоких температур — от -30 до +56 °С.

Области применения

VRF-системы TICA широко используются в:

• бизнес-центрах;
• торгово-развлекательных комплексах;
• супермаркетах и гипермаркетах;
• жилых домах;
• медицинских учреждениях;
• гостиницах;
• объектах общественного питания;
• культурных учреждениях;
• спортивных аренах.