Что могут VRV

Цена оптимального микроклимата современного многофункционального здания высока. Вот почему приобретение климатического оборудования с минимальным энергопотреблением, удобного в управлении и обслуживании является светлой мечтой любого заказчика. Один из обсуждаемых ныне способов ее реализации - покупка климатической установки с переменным расходом холодильного агента - VRV-системы. По мнению ряда специалистов, эта техника является достаточно конкурентоспособным решением проблемы климатизации небольших зданий и сооружений. В то же время целесообразность использования VRV-систем в помещениях средних и больших размеров под вопросом.

Особенности системы

Система VRV (Variable Refrigerant Volume) создана корпорацией Daikin в 1982 году. Сегодня производством такого рода техники занимаются также Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy Ind, Panasonic, Sanyo, Hitachi, Toshiba и др. VRV позиционируется как центральная интеллектуальная система комфортного кондиционирования, призванная стать альтернативой традиционным системам центрального кондиционирования воздуха.

Оборудование VRV-системы включает в себя комплект внутренних блоков различной мощности, которые устанавливают в кондиционируемых помещениях, и наружный блок, в котором расположено основное машинное оборудование. Внутренние блоки соединены с наружным блоком медными трубами, по которым циркулирует фреон, и управляющими коммуникациями. Кроме того, VRV-система комплектуется единой системой управления и поддержания комфортных параметров воздуха в каждом помещении и в ряде случаев вентиляционной установкой, применяемой при отсутствии или нецелесообразности использования традиционной приточно-вытяжной вентиляции. Расчетный срок эксплуатации VRV-системы составляет 30 лет.

Внутренние блоки

Помимо охлаждения или нагрева внутренние блоки осуществляют очистку и распределение по помещениям подготовленного ими воздуха. Дизайн и конструктивные элементы этих устройств почти не отличаются от аналогичных элементов split-систем. Настенные блоки монтируются на стене, на высоте 2,5-3 метра от пола около окна. Напольные блоки обычно устанавливают в подоконных нишах или по периметру помещения. Некоторые конфигурации VRV-систем предполагают использование кассетных и канальных внутренних блоков, встраиваемых в пространство над подвесным потолком. Эти модели применяют в основном для кондиционирования воздуха в больших помещениях. Внутренний блок потолочного крепления устанавливается без подвесного потолка.

Мощность внутренних блоков составляет от 2 до 18 кВт и подбирается индивидуально для каждого кондиционируемого помещения. Иногда в системе работает только один мощный внутренний блок, обслуживающий актовый зал, холл гостиницы или другое большое помещение. Максимальное количество внутренних блоков, подключаемых к одному внешнему, у разных производителей колеблется от 16 до 20. Комплекс наружных блоков, работающих на общий циркуляционный контур, с единой системой управления может обслуживать до 32 внутренних. Точность регулировки температуры в обслуживающих помещениях, заявляемая ведущими производителями VRV-систем, достигает +-0,5 град. С. Суммарная производительность внутренних блоков может колебаться в среднем от 40 до 130% от номинальной производительности наружного блока.

Наружный блок

Наружный блок состоит из фреонового агрегата с воздушным конденсатором. Если компрессор наружного блока имеет инверторное управление, его производительность изменяется пропорционально общей тепловой нагрузке всех внутренних блоков. Холодопроизводительность наружных блоков при наружной температуре от -5 до +43 С обычно не выходит за пределы 14-58 кВт, а теплопроизводительность (если блок может работать в режиме теплового насоса) при температуре наружного воздуха от -15 до +15 С колеблется от 16 до 65 кВт. Наиболее мощные из представленных на российском рынке машины весят около 500 кг каждая.

Максимальная холодопроизводительность комплекса внутренних блоков составляет 95 кВт. В комплексе обычно работает один наружный блок с инверторным управлением компрессора, остальные имеют компрессоры с постоянной производительностью. Такая система обладает повышенной надежностью, так как сохраняет работоспособность при выходе из строя одного из наружных блоков. Если площадь обслуживаемых помещений превышает 1000 метров, используется несколько VRV-систем.

Предпочтительное место для установки наружных блоков - балкон или открытые технические площадки на каждом кондиционируемом этаже. В ряде случаев их устанавливают на крыше или на земле в декоративном кожухе. При этом реальная длина труб, соединяющих наружный блок и внутренние блоки VRV-системы, обычно не превышает 100 метров. Максимальный перепад между высотами установки наружного и нижнего внутреннего блоков составляет не более 50 метров. Предельные значения для разности высот установки внутренних блоков и длины отвода трубопровода к внутреннему блоку составляют 15 и 30 метров соответственно.

Система коммуникаций по холодильному агенту у VRV-систем может быть двух- и трехтрубной. Трехтрубные системы и двухтрубные системы, оснащенные специальным контроллером, способны одновременно обогревать и охлаждать воздух в разных помещениях. При этом для обогрева может использоваться тепло, отведенное от охлаждаемого воздуха.

Вентиляционная установка

Вентиляционная установка (если таковая предусмотрена в комплекте поставки) выполняет функции приточной и вытяжной вентиляции. Использование рекуператора позволяет охлаждать подаваемый в помещения наружный воздух летом, подогревать в холодное время года, а также оптимизировать его влажность за счет тепла, холода и влажности воздуха, покидающего кондиционируемые помещения. Для подогрева потока при температуре наружного воздуха ниже -10 С вентиляционная установка оснащается электротэном. Санитарная норма свежего воздуха может поступать в помещения по гибким воздуховодам через систему независимых диффузоров или после дополнительной обработки в некоторых моделях кассетных и канальных внутренних блоков.

Система управления

Классическая система VRV имеет четыре основных вида систем управления. Режим независимого управления позволяет иметь для каждого внутреннего блока собственный дистанционный пульт, а режим спаренного управления - два дистанционных пульта. Эти режимы предполагают автоматизацию операций включения/выключения, демонстрацию режима работы, а также индикацию неисправностей и часто применяются при климатизации небольших зданий.

В режиме группового управления один дистанционный пульт можно использовать для управления группой внутренних блоков, обслуживающих одно помещение. Центральная система управления позволяет заказчику пользоваться индивидуальными пультами управления в каждом помещении, а также манипулировать системой с пульта центрального управления или компьютера. Групповое и центральное управление актуально для средних и больших зданий. Помимо включения/выключения, демонстрации режимов работы и кодов неисправностей система будет индицировать заданную температуру, необходимость смены загрязненного фильтра, включать операцию отопления и охлаждения и даже рассчитывать плату за электроэнергию. Компьютер может сохранять историю работы системы в течение года.

Дополнительные возможности VRV

Помимо базовых модификаций системы, на рынке представлены модели с наружными блоками, оснащенными водяным (гликолевым) теплообменником, которые могут работать в режиме охлаждения помещений практически при любых отрицательных температурах наружного воздуха. Использование наружных блоков с водяным теплообменником позволяет при необходимости значительно увеличивать расстояние от обслуживаемых помещений до места сброса тепла в окружающую среду.

В другой модификации системы может использоваться ледяной аккумулятор холода, в котором она преимущественно в ночное время, когда тарифы на электроэнергию понижены, охлаждает воду до нулевой температуры с образованием ледяной шуги. Аккумулятор холода позволяет сглаживать суточные колебания тепловой нагрузки и выполняет программу переохлаждения холодильного агента перед дросселированием, повышая эффективность холодильного цикла.

Сравнительный анализ VRV и системы типа "чиллер-центральный кондиционер-фанкойл", по данным DAIKIN

Возьмем для примера многоэтажное здание в центре Москвы площадью 10656 квадратных метров. Для сравнения двух систем в качестве типового помещения рассмотрим офис площадью 18 кв. м, в котором работают три человека. В офисе три компьютера, принтер, имеется искусственное освещение.

Постоянные теплопритоки, не зависящие от времени года, составляют:

  • от компьютеров 3 х 250 = 750 Вт
  • от людей 3 х 150 = 450 Вт
  • от принтера 500 Вт
  • от освещения 360 Вт
  • Итого 2060 Вт

С учетом коэффициента одновременности действия тепловых нагрузок 0,75 средняя тепловая нагрузка в типовом помещении составит
2060 х 0,75 = 1545 Вт.

Удельная постоянная тепловая нагрузка
1545 : 18 = 86 Вт/кв. м.

В летний период удельная тепловая нагрузка через ограждения составляет около 30 Вт/кв. м.

Таким образом, суммарная удельная тепловая нагрузка летом в типовом помещении составит
86 + 30 = 116 Вт/кв. м.

Поэтому тепловая нагрузка в здании составит
0,116 х 10656 + 149 = 1385 кВт,

где 149 кВт составляет нагрузка от наружного воздуха, 10656 кв. м - площадь кондиционируемых помещений в здании.

Расчетная холодопроизводительность системы кондиционирования - 1385 кВт.

вверх

Таблица 1. Традиционная система центрального кондиционирования воздуха (чилер--центральный кондиционер--фанкойлы)

Статьи затрат Сумма, USD (условно)
Капитальные затраты 1747255
Холодильные машины EUWL140KX + выносные конденсаторы, 3 шт.+ 3 шт. 297750
Воздушные охладители гликоля, 3 шт. 156000
Фанкойлы с автоматикой, 540 шт. 569700
Циркуляционные насосы, аппараты 75420
Пластинчатые теплообменники, 2 шт. 28392
Комплектующие изделия и материалы (25% от стоимости основного оборудования) 281815
Монтаж, пуск, наладка (30% от стоимости основного оборудования) 338178
Эксплуатационные расходы* 114389 USD/год
Стоимость электроэнергии 0,45 х 948025 = 426611 руб./год = 15345 USD/год
Расходы на плановый ремонт и профилактику, сервисное обслуживание 99044
Приведенные затраты за 5 лет эксплуатации 2319200
*Годовой расход электроэнергии -- 948025 кВт час.
Чилеры, циркуляционные насосы гликолевого и водяного контура и фанкойлы работают 176 дней в году (8 месяцев при 22 раб. днях) по 12 часов в сутки: апрель -- 81582 кВт/час, май -- 98461, июнь -- 126593, июль -- 168791, август -- 157538, сентябрь -- 126593, октябрь -- 112527, ноябрь -- 67516.
Итого 939601 кВт/час.
Воздушные охладители гликоля работают 176 дней в году по 12 часов в сутки 3 х 2,6 кВт х 90 х 12 = 8424 кВт/час.

вверх

Таблица 2. Центральная интеллектуальная система комфортного кондиционирования (VRV)

Статьи затрат Сумма, USD (условно)
Капитальные затраты 1801884
Внешние блоки, 37 шт. 542679
Внутренние блоки, 540 шт. 621000
Пульт управления 54000
Компьютерная система диспетчеризации 25000
Комплектующие изделия и материалы (20% от стоимости основного оборудования 248535
Монтаж, пуск, наладка (25% от стоимости основного оборудования) 310669
Эксплуатационные расходы* 60856
Годовой расход электроэнергии 585139 кВт/час
Стоимость электроэнергии 0,45 х 585139 = 263312 руб./год = 9478 USD/год
Расходы на плановый ремонт и профилактику, сервисное обслуживание 51378
Приведенные затраты за 5 лет эксплуатации 2106164
*Внешние блоки работают 270 дней в году по 12 часов в сутки: апрель -- 50637 кВт/час, май -- 61890, июнь -- 78769, июль -- 104087, август -- 98461, сентябрь -- 78769, октябрь -- 70329, ноябрь -- 42197.
Итого 585139 кВт/час.
Внутренние блоки работают 270 дней по 12 часов в сутки.

вверх

Капитальные затраты (суммарные первоначальные затраты) по варианту 2 (система VRV) составляют 1801884 USD, что на 4% выше, чем в варианте 1 (чилер + фанкойлы) - 1747255 USD.

Эксплуатационные расходы по варианту 2 (система VRV) составляют 60856 USD/год, что ниже на 45%, чем в варианте 1 (чилер + фанкойлы) - 114389 USD/год.

Стоимость потребляемой электроэнергии по варианту 2 (система VRV) составляют 9478 USD/год, что ниже на 45%, чем в варианте 1 (чилер + фанкойлы) - 15345 USD/год.

Приведенные затраты по результатам эксплуатации в варианте 2 (система VRV) составляют 2106164 USD, что на 10% ниже, чем в варианте 1 (чилер + фанкойлы) - 2319200 USD, за первые 5 лет эксплуатации.

Мнения экспертов:

Харитонов Борис Петрович, технический директор компании "ДАИЧИ"

Система VRV - это новое направление развития центральных систем кондиционирования. Корпорация DAIKIN, разрабатывая эту систему, ставила задачу создания системы кондиционирования ХХI века и успешно с ней справилась.

Центральная интеллектуальная система кондиционирования VRV - это прежде всего комплексная система со всеми функциональными возможностями традиционных центральных систем кондиционирования.

Существует большой перечень преимуществ систем VRV перед традиционными системами центрального кондиционирования, главными из которых являются:

  • высокий уровень комфорта для потребителя,
  • рекордно низкое потребление электроэнергии,
  • удобство эксплуатации,
  • надежность оборудования.

Система VRV поставляется комплектно. Модульный принцип построения системы позволяет использовать ее для зданий различного назначения и размеров. Важно отметить, что все элементы оборудования, установленные в здании, имеют систему компьютерного управления и мониторинга, объединяющую их в единый комплекс.

Системы VRV целесообразно использовать прежде всего в тех помещениях, где предъявляются повышенные индивидуальные требования к уровню комфорта. Это относится к элитному жилью или престижным офисным помещениям.

Вместе с тем может быть выбрана конфигурация системы, которая будет целесообразна и для стандартных комфортных помещений.

Что же касается этажности и размеров зданий, то, на мой взгляд, ограничений для применения VRV-систем не существует. Как и в других случаях необходимо только выделить место в здании для размещения оборудования. Широко известны примеры использования VRV-систем в небоскребах.

Только в Европе за последнее время установлено свыше 60000 подобных систем.

Кто же победит в "непримиримой битве" между системами типа "чилер-центральный кондиционер-фанкойлы" и системами VRV? Ответ дает, на мой взгляд, самый объективный судья - японская корпорация DAIKIN. Она по-прежнему продолжает производить великолепные чилеры, фанкойлы и одновременно ускоренными темпами наращивает выпуск VRV-систем. Победит целесообразность. Например, в многофункциональном здании для кондиционирования залов, столовых и других помещений большой площади целесообразно использовать центральные кондиционеры с централизованным охлаждением воздуха с помощью чилеров. В офисных и других помещениях с повышенными требованиями к комфорту, безусловно, самым удачным решением будет использование VRV-систем. Тем более, что они позволяют в любое время суток обеспечить комфортные условия в любом количестве помещений (даже в одном во всем здании) с самым минимальным потреблением электроэнергии.

 
Дата публикации на сайте: 09.06.2008 | Источник: Журнал Эксперт
Путь: ЗАО Согласие Кондиционеры VRV-VRF системы
URL: http://klimats.ru/conditioners/vrv/vrv.html