Еще 15 лет назад в окнах любого советского учреждения торчали коробки
кондиционеров – моноблоки. Работали они примитивно: в одну сторону
выбрасывался холод, в другую – тепло. При этом моноблоки досаждали
своим владельцам монотонным звуком.

Чтобы избавиться от лишнего шума, была разработана сплит-система.
Моноблок разделили на две части - внутреннюю и внешнюю.
Шумный (внешний) блок проектировщики поместили за пределами помещения
и тем самым избавились от главного недостатка моноблока. Сплит-система
рассчитана на кондиционирование одного сравнительно небольшого
помещения. Существует, правда, исключение – "канальный сплит", - в котором
часть воздуховодов перекидывается в соседнюю комнату. Недостаток
такого кондиционера очевиден: задавать и отслеживать необходимые
климатические параметры можно только в одном помещении.

Для удешевления кондиционирования нескольких помещений была создана муль-
тисплит-система, состоящая из 2–7 внутренних блоков и одного внешнего.
Мульти-устройства позволили регулировать климатические параметры
в каждом помещении самостоятельно и попутно решили эстетическую
проблему – со стен зданий почти исчезли малосимпатичные внешние
блоки, однако появилась другая: система оказалась не способна обеспечить
в соседних помещениях одновременно и нагрев, и охлаждение. К тому же
каждый внутренний блок "привязан" к внешнему собственной системой
проводов и трубок, что усложняет монтаж системы и ее обслуживание.
Межблочные коммуникации мультисплит-систем ограничены до 25 м, это
сопряжено с неудобствами при монтаже.

Возможно, VRF-система решила все эти проблемы?

Что такое VRF?

VRF-система предназначена для кондиционирования площадей от 150
до  м2. В ней отсутствует приток наружного воздуха, поэтому система
не может обеспечить полный набор климатических параметров
(исключение – системы с дополнительными вентиляционными
блоками). В буквальном переводе VRF (Variable Refrigerant Flow)
означает "переменный поток хладагента" и подчеркивает главную
особенность VRF – единую систему трубопроводов хладагента
(двух или трехтрубную). К этой системе присоединены внутренние
блоки, в которые с помощью электронных терморегулирующих
вентилей поступает необходимый объем хладагента. 



Рис.1. Типичная схема VRF-системы

Под VRF понимают любую систему кондиционирования
аналогичной конструкции в независимости от фирмы-производителя
(SANYO). Автором же центральной интеллектуальной
системы кондиционирования, как называют ее сами разработчики,
по праву считается фирма DAIKIN, которая именует свои системы VRV
(Variable Refrigerant Volume), дословно: "переменный объем хладагента".

VRF/ VRV-системы активно закупают банки, крупные
офисы, административные здания, торговые центры, отели.
Теоретически VRF-системы подходят для благоустройства частного
жилья,
так как считается, что они способны обеспечить самые комфортные
условия для проживания. Но пока в России широкого применения в
коттеджах и квартирах VRF-системы не получили из-за высокой
стоимости
на этапе установки, хотя эксплутационная стоимость
VRF-систем сравнительно низкая.

Особенности VRF-систем

VRF- система строится по модульному принципу: чем
больше кондиционируемых помещений, тем большее количество
модулей входит в ее состав (VRF-система включает в себя
несколько десятков внутренних блоков). Все модули объединены
общей фреоновой трассой, которая состоит из двух или трех труб.
Система с двухтрубной трассой может работать только на нагрев
или охлаждение, трехтрубная - способна одновременно нагревать и

охлаждать помещения. VRF-система может управляться с индиви-
дуальных пультов (как и обычные мультисплит-системы),
с централи-зованного пульта управления, который контролирует
режимы работы всех внутренних блоков, а так же с помощью
персонального компьютера.
 
 

Рис. 2. Для VRV-2 максимальное расстояние по горизонтали между
блоками – 150 м

Основные характеристики VRF-систем разных производителей
несколько отличаются друг от друга. Но, так как основной принцип
действия аналогичен, рассмотрим его на примере одной из
систем производства компании DAIKIN – VRV-2, которая
работает с экологически чистым хладагентом R-407C и может иметь
до 32 внутренних блоков.

Максимальное расстояние между внутренними и наружным блоками
системы VRV-2 может достигать 150 м по горизонтали и 50 м
по вертикали (рис. 2). Это новация позволяет установить наружный
блок в любом укромном месте здания (как правило, на крыше) и
"раскидать" внутренние блоки сразу на пяти этажах.

Важной особенностью VRV-2 стала высокая энергоэффективность
(рис. 3). Как видно из графика, коэффициенты выделяемого
тепла/холода (СОР и EER соответственно) достаточно
высоки, что положительно характеризует VRF-системы
относительно других систем кондиционирования.

  

Рис. 3. EER – отношение количества выделяемого холода (кВт)
к потребляемой электроэнергии (кВт), СОР – отношение количества
выделяемого тепла (кВт) к потребляемой электроэнергии (кВт)

VRV-2 обеспечивает равномерность охлаждения/нагрева воздуха
и четко поддерживает заданную постоянную температуру
(рис. 4). Равномерность работы системы обеспечивается
электронными регулирующими вентилями внутреннего блока,
которые тщательно дозируют подачу хладагента с заданными
параметрами в теплообменник. Отметим, что отклонение темпера-
туры воздуха в помещении от установленной величины
не превышает полградуса.

Внутренние блоки VRF-систем имеют низкий уровень шума (в среднем
25 дБА), что сравнимо с тихим шелестом листвы (рис. 5). Система
работает в широком диапазоне температур (рис. 6).

VRF + вентиляция

Любые VRF-системы совместимы с вентиляционным
блоком. К рассмотренной выше системе VRV-2 можно подключить
установку приточно-вытяжной вентиляции (HRV)
с утилизацией тепла (рекуператором) с расходом воздуха
150-2000 м3/ч. Эффективность теплообмена такой схемы
приближается к 80%. Зимой схема сокращает до минимума
энергопотери, передавая тепло вытяжного воздуха холодному
(приточному) потоку воздуха, летом снижает тепловую нагрузку
на систему кондиционирования в среднем на 20%.

HRV работает в трех режимах:

режим полного теплообмена, когда приточный и вытяжной воздух
обмениваются теплом и влагой;

режим перепуска, когда приточный воздух напрямую подается
в помещения, минуя теплообменный блок;

автоматический режим, когда по температуре в помещении
автоматически выбирается оптимальный режим работы.

VRF+ интеллект

VRF-системы могут стать частью "интеллектуального здания"
(Intelligent Building Systems). Уже сейчас существует программное
обеспечение, способное полностью автоматизировать
управление кондиционированием. В качестве примера можно
привести интеллектуальные компьютерные системы
Lon Gateway, BACnet Gateway. С их помощью легко
устанавливается зонный контроль: объединяются
внутренние блоки в специальные зоны, а также создается
график работы VRF-системы на целый год. Полная автоматизация
управления позволяет значительно экономить
электроэнергию. 

 

     Рис. 4. Cиняя линия – VRF, красная линия – кондиционер Split



 

              Рис. 5. Рабочий диапазон наружных температур

Аварийная безопасность

В мультисплит-системах при выходе из строя внутреннего блока
общая сеть продолжает функционировать, но при поломке
внешнего - неизбежна общая парализация работы системы.
VRF устойчивее к аварийным ситуациям. Она имеет
несколько внешних блоков, и при поломке одного
из них нагрузка автоматически перераспределяется на другие.

Упрощение системы трубопроводов VRF таит в себе
существенный недостаток: в случае прорыва любого
трубопровода есть опасность вытекания всего хладагента
системы и, как следствие, прекращение работы системы. Хладагент
дорогой и, чтобы не говорили производители, небезвреден для людей.

Альтернатива VRF-системе

Естественно, помимо мультисплит-систем и VRF-систем на рынке
существуют и другие решения кондиционирования помещений
больших площадей. Сравним две системы: VRF и чиллер-фанкойл
(см. табл.).

                Рис. 6. Режимы теплообмена
1. Режим перепуска. 2. Режим полного теплообмена

Монтаж VRF-систем относительно прост. Конструкции трубо-
проводов и кабельных линий существенно упрощены.
Отсутствуют такие "спутники" монтажа, как фильтры, запорные
клапаны и вентили. Все они уже размещены в блоках VRF
и вмонтированы в заводских условиях. 

Таблица. Сравнение двух систем: на основе чиллер-фанкойла
и VRF-оборудования

VRF-система надежнее своих конкурентов. Ресурс обычных
кондиционеров рассчитан на 6-8 лет. Производители VRF-системы
обещают, что их продукция будет функционировать 25-30 лет. То есть количество ремонтов и плановых замен оборудования существенно сокращается. Так ли это? Время покажет.

Дмитрий ДОРОФЕЕВ
эксперт журнала "Строительная Инженерия"
Источник: Строительная инженерия