03061, Украина, Киев
пр-т Отрадный, 95. оф. 405
тел/факс:
(044) 225 29 21
(044) 225 29 22
e-mail info@k-eng.com.ua
Реконструкция системы холодснабжеия ТЦ "МАЙДАН", г. Черновцы, ул. Героев Майдана, 71.
Монтаж холодильной машины Clint с внесением изменений в систему трубопроводов контура холодоснабжения.
Реконструкция системы холодснабжения ТЦ "МАЙДАН", г. Черновцы, ул. Героев Майдана, 71.
Разработка проекта реконструкции системы холодоснабжения ТЦ "МАЙДАН" и монтаж чиллера Daikin, EWAQ180.
Статьи |
Обзор рынка мультизональных систем (Часть 1)
Мультизональні системи кондиціонування, або VRF-системи, —
досить новий тип обладнання. Ці системи придатні як для невеликих
котеджів, так і для багатоповерхових будівель площею від декількох
сотень до тисяч квадратних метрів. У світі VRF-системи досить часто
використовуються для кондиціонування повітря у готелях, офісних і
торговельних центрах та будинках, які мають історичну цінність і де
неможливе застосування систем «чилер-фен-койл» з огляду на
розташування самої будівлі та її конструктивні особливості (мається
на увазі розміщення великої ваги на покрівлі). У статті наведені
різновиди систем VRF та описуються їх технічні характеристики
Історія створення систем VRF
Сучасний будинок, готель, офісний або торговельний центр неможливо уявити без систем кондиціонування повітря та вентиляції. Клімат у наших квартирах створюють, як правило, спліт-системи, зовнішні блоки яких у чималій кількості «прикрашають» балкони і стіни будинків. У більшості великих офісних центрів і готелів це системи «чилер — фенкойл». Ми не бачимо холодильних машин, тому що вони розміщуються на даху будівлі або в приміщеннях верхніх поверхів. Але мешканці сусідніх будинків чудово їх чують. У великих торговельних центрах переважають руф-топи, хоча й чилери, що використовуються як джерела холоду для вентиляційних установок, — не рідкість. Проте є системи, які за своїми технічними характеристиками здатні обслуговувати всі зазнечені вище об’єкти. Це мультизональні системи кондиціонування, а простіше кажучи VRF (VRV).
«Чому два визначення?» — запитає читач. Відповідь на це запитання криється у історії появи цього виду обладнання та проблемі авторських прав.
Першу у світі мультизональну система, що дістала назву «VRV» (Variable Refrigerant Value), розробила і представила 1982 року в Японії компанія Daikin. Тоді ж компанія запатентувала цю абревіатуру як брендову назву цього типу обладнання. До сьогоднішнього дня компанія використовує цю назву, додаючи до абревіатури римські цифри, що позначають покоління системи.
Однак інші виробники, наприклад Mitsubishi Electric Company (Melco) і Mitsubishi Heavy Industries (MHI), не могли залишатися осторонь від світових тенденцій у сфері розвитку нових видів обладнання. Melco розробила систему, яку назвала «City Multy», а MHI — систему під назвою «KX».
Через деякий час для визначення мультизональних систем кондиціонування як групи обладнання була прийнята абревіатура VRF (Variable Refrigerant Flow). Суть обох визначень — VRF і VRV — полягає у тому, що у процесі роботи у мультизональній системі відбувається зміна витрати холодоагенту за рахунок зміни продуктивності компресора та роботи електронних розширювальних вентилів,які можуть бути розміщені як у внутрішньому блоці, так і за його межами як окремий блок.
Згодом і інші виробники підтягнулися до «важковаговиків». Це Fujitsu, Toshiba, Sanyo, продукція яких представлена у середньому ціновому сегменті ринку.
Останнім часом активними учасниками ринку стають корейські (Samsung і LG) і китайські виробники, наприклад Gree, Midea, Akira. Початок виробництва мультизональних систем цими компаніями збігся з випуском нового компресора від компанії Copeland і завершенням власних розробок.
Не претендуючи на розміщення по щаблях у рейтингу, я лише розбив представлені бренди на три групи, як це склалося на сьогодні з огляду на ціни, — «преміум», «стандарт» і «економ».
’
Таблиця 1. Структура продажів VRF-систем різних брендів в Україні у 1999—2007 роках відображена в таблицях A, B, C
Таблиця A. Продажі повнорозмірних VRF за кількістю зовнішніх блоків |
Таблиця B. Продажі міні-VRF за кількістю зовнішніх блоків |
Таблиця C. Продажі VRF усіх типів за кількістю зовнішніх блоків |
Класифікація
Перш ніж почати розповідь про особливості обладнання того або іншого бренду, давайте знайдемо в цих системах щось спільне, що виділяє їх із ряду кондиціонерного обладнання і може бути підставою для розміщення їх у рейтингу. Що ж характеризує сучасні мультизональні системи незалежно від їх приналежності до того або іншого бренду?
Насамперед це сумарна довжина фреонопроводів. Саме цей параметр дає змогу одній системі незалежно від того, скільки зовнішніх блоків входить до її складу, обслуговувати більші площі, розбиті на багато приміщень. На рис. 1 наведені параметри, характерні для сучасних мультизональних
систем, представлених на ринку провідними виробниками Daikin, Melco і MHI. Можемо бачити, що сумарна довжина фреонопроводів систем провідних виробників дає змогу легко встановити систему в сучасну будівлю майже будь-якого призначення.
На рис. 2 наведені характеристики моделей класу «стандарт», зокрема дуже важлива хараткеристика — перепад висот між зовнішнім і внутрішніми блоками. У систем класу «преміум» цей параметр збільшений до 90 м, що робить їх придатними для застосовування майже за будь-якої висотності будівлі.
Такі характеристики мають мультизональні системи Sanyo (Eco i 2 WAY), Toshiba (Super MMS) і Fujitsu (Airstage серії V-II). Легко зрозуміти, що мультизональні системи середнього рівня не завжди можуть впоратися
з поставленими завданнями у кондиціонуванні повітря на великих, багатозональних, висотних об’єктах. Однак це не означає, що вони нездатні «позмагатися» за ті будівлі, де характеристики обладнання преміум-класу можуть бути надлишкові, а інвестиційні витрати — невиправдано високими.
Яку ж картину маємо із системами економ-класу? Тут параметр сумарної довжини фреонопроводів приблизно у два рази мен ший, ніж у пристроїв класу «стандарт». Сумарна довжина фреонопроводів коливається в межах 135—175 м, а максимальна віддаленість одного внутрішнього блока не перевищує 30—50 м. Та й перепад висот між зовнішнім і внутрішнім блоком не перевищує 30 м.
Виняток становлять, мабуть, тільки мультизональні системи GVM-R від Gree. Заявлена сумарна довжина фреонопроводів становить 1000 м за максимально можливого віддалення внутрішнього блока на 125 м. Однак
цінова політика і досвід представлення на ринку мультизональних систем не дають підстав вважати цей бренд приналежним ні до преміум-, ні до стандарт- класу.
Пропозиція внутрішніх блоків
Що ще відрізняє системи одну від одної? Що робить їх такими особливими з точки зору кінцевого користувача або монтажника? Зрозуміло, моделі й типорозміри внутрішніх блоків. Хтось може мені заперечити. Набагато важливіше знати типи компресорів, їх кількість, технічні особливості тощо. Однак я не погоджуся, й от чому.
Під час проектування будь-якої системи кондиціонування замовник зазвичай не зовсім добре уявляє, чого саме він прагне. Як правило, усі переговори щодо типу й розміщення внутрішніх блоків монтажник(продавець) веде з дизайнером. Від того, наскільки широким є ряд внутрішніх блоків, може залежати успіх проекту в цілому. Наприклад, на рис. 3 представлений ряд внутрішніх блоків від Daikin для системи VRVIII. Не менший вибір пропонують також інші виробники обладнання преміум-класу.
Таблиця 2. Модельний ряд і типорозміри внутрішніх блоків, що їх пропонує компанія Toshiba для систем TUSK MMS і SUPER MMS |
Що стосується групи «стандарт», тут основні виробники недалеко відійшли від руф-топів. У табл. 2 наведений модельний ряд і типорозміри внутрішніх блоків, що їх пропонує компанія Toshiba для систем TUSK MMS і SUPER MMS.
Помітно, що кількісна відмінність не дуже велика, а от модельна... Ви можете бачити колонні блоки, яких немає в преміум-сегменті, зате канальні й касетні блоки представлені в меншому асортименті.
Якщо ж ми розглянемо економ-сегмент, то відмінність за кількісним складом буде так само невеликою, однак за якісним, тобто модельним, — помітною. У табл. 3 представлені моделі й типи внутрішніх блоків для мульти зональної системи Multy F dx від LG. Що одразу впадає у око? Той факт, що найбільшу кількість моделей має настінний тип внутрішнього блока.
Який висновок можна зробити на підставі номенклатури внутрішніх блоків? Так, як і в попередньому розділі, системи різних класів розподіляються за призначенням. Групи «преміум» і «стандарт» явно орієнтовані на ринок комерційної нерухомості, в них виробники прагнуть до великого aсортименту внутрішніх блоків, здатних виконувати різні завдання, від кондиціонування повітря в офісах до обслуговування номерів п’ятизіркових готелів.
Економ-група орієнтована на приватне будівництво. Настінні блоки, використовувані здебільшого в сучасних квартирах, мають служити ще й елементом інтер’єру.
Після того, як ми розглянули внутрішні блоки й довжину фреонопроводів, саме час торкнутися двох не менш важливих параметрів, таких як кількість підключених внут рішніх блоків і система керування витратою холодоагенту у внутрішньому блоці, а точніше ЕРВ (електронний розширювальний вентиль).
Щоб бути лаконічним, я звів дані про мультизональні системи від різних виробників у таблицю. Однак у неї я додав ще один параметр для наочності і для того, щоб не обговорювати це окремо, — максимальну
холодопродуктивність однієї системи.
Як видно з табл. 4, відмінності за кількістю внутрішніх блоків і максимальною холодопродуктивністю систем суттєві. Це дає змогу
легко вирішувати завдання будь-якого ступеня складності, вибираючи найбільш підходящу систему як за ціною, так і за функціональними особливостями.
Рис. 1 Загальна та максимальна довжина фреонопроводів сучасних систем VRF преміум-класу |
Рис. 2 Загальна та максимальна довжина фреонопроводів сучасних систем VRF класу «стандарт» |
ЕРВ як одна зі складових частин забезпечення змінного потоку холодильного агенту. Експлуатаційні й технічні особливості.
У сучасних статтях про мультизональні системи не раз розповідалося про принципи роботи ЕРВ. Я не бачу необхідності ще раз вникати в тонкощі роботи, схеми встановлення й конструктивні особливості цих вузлів. На мій погляд, набагато важливіше приділити увагу двом наявним варіантам установлення, а саме:
установлення ЕРВ безпосередньо у внутрішньому блоці;
виконання ЕРВ у вигляді окремого модуля, що монтується на деякій відстані від внутрішнього блока.
Розглянемо перший варіант: ЕРВ установлений усередині блока як його складова. На сьогоднішній день таке рішення вважається найбільш прийнятним з технічної точки зору, оскільки внутрішній блок — це
довершений пристрій, що суттєво спрощує як проектування, так і монтаж. Усе, що необхідно зробити монтажникові, — це прокласти фреонопроводи, установити внутрішні блоки й об’єднати всю систему в єдиний ланцюг керування й розподілення холодоагенту. Та й проектувальникові особливо не доводиться напружуватися. Дотримуйся трьох основних правил проектування мультизональних систем — і все.
Рис. 3. Номенклатура внутрішніх блоків систем преміум-класу |
Термінологія
VRF-система
Останнім часом поняття «VRF» виявилося дещо розмитим. Ще п’ять років тому можна було чітко провести межу між VRF-системами і стандартними мультиспліт системами (за потужністю, довжиною труб, кількістю внутрішніх блоків, можливістю вибору їх кількості та потужності), але сьогодні це стало проблемою. Колишній розрив між двома класами обладнання почав заповнюватися з обох боків. З одного боку, з’явилися VRF-системи малої потужності із зовнішніми блоками настінного типу, з
іншого — мультиспліт-системи аналогічної потужності з більшою кількістю внутрішніх блоків. Отже, головне питання — це визначення чіткої й однозначної межі між мультиспліт-системами та VRF. На сьогоднішній
день навіть самі виробники не мають єдиної думки з цього приводу. В одних аналогічні системи класифікуються як VRF, в інших — як мультиспліт-системи. Наприклад, кондиціонери H-MRV Haier або J-серія Fujitsu General вважаються VRF-системами. Водночас аналогічні за основними параметрами системи RMX Daikin або MXZ8 Mitsubishi
Electric самі компанії вважають мультиспліт-системами. У такій ситуації необхідна єдина класифікація цього обладнання.
Очевидно, що головною ознакою належності системи до класу VRF на сьогоднішній день є спосіб підключення внутрішніх блоків до зовнішнього. Якщо від зовнішнього блока відходять дві (три) труби, а внутрішні блоки підключаються до них за допомогою розгалужувачів (або допоміжних модулів), то це — VRF. Якщо ж від зовнішнього до кожного внутрішнього блока йде свій комплект труб, це — мультиспліт-система. За такого визначення розбіжності не виникають. В той же час окремою групою є системи, у яких з одним зовнішнім блоком від моноспліт-системи працюють два — чотири внутрішні, які вмикаються одночасно. Таке обладнання не
належить до VRF і класифікується як Big Multi.
Міні-VRF
У класі VRF-систем необхідно виділити окремий підклас — міні-VRF. До міні-VRF належать усі системи, зовнішні блоки яких кріпляться на стіну. На сьогодні потужність таких систем становить 4—6 к. с., але в майбутньому можна очікувати розширення їх ряду як в один, так і в інший бік. Якщо зовнішній блок має підлогове виконання, то це традиційні повнорозмірні VRF.
Комбіновані системи
До цього класу належать системи, у яких кілька зовнішніх блоків з’єднані в каскад і працюють зі спільною системою трубопроводів. Найчастіше для здешевлення подібної системи блоки конструктивно ділять на головні й залежні. Останні мають більш просту й дешеву автоматику і здебільшого
оснащуються неінверторними компресорами. Використовувати їх можна тільки в парі з головними блоками.
Інверторні та неінверторні системи
Нині використовуються три основні схеми регулювання потужності VRF-систем.
Інверторна: у цьому випадку компресор (компресори) зовнішнього блока мають інверторне керування.
Багатокомпресорна схема, у якій потужність регулюється ввімкненням і вимкненням трьох і більше компресорів різної потужності.
Digital Scroll: використання компресорів Digital Scroll компанії Copeland, що мають неінверторне регулювання потужності.
Системи з регенерацією тепла
Це VRF-системи, у яких допускається одночасна робота одних внутрішніх блоків у режимі охолодження, а інших — у режимі опалення. Раніше такі системи часто називали тритрубними. Однак після появи двотрубної системи ME з можливістю регенерації тепла цей термін став відходити в минуле.
Мультизональні системи
Іноді цей термін можна побачити в матеріалах, що стосуються VRF-систем. Однак зараз у цілому ряді джерел так іменують багатоблочні мультиспліт-системи, наприклад Hitachi Multizone. Тому, щоб уникнути плутанини, не будемо використовувати цей термін.
«Але рівень шуму у цьому випадку буде досить високий!» — можуть
заперечити багато фахівців, які хоча б раз поставали перед проблемою шуму холодоагенту у внутрішньому блоці. Зрозуміло, повністю уникнути шуму, створюваного холодоагентому момент проходження через дюзу регулювального пристрою, неможливо. Кожний, хто скаже, що ці системи абсолютно безшумні як мінімум буде лукавити. Адже ніхто ще не скасував фізику процесу роботи холодоагенту!
Однак мені є що відповісти моїм опонентам.
По-перше, сучасні ЕРВ значно тихіші в роботі завдяки внесеним у їх конструкцію змінам. У корпус сучасних ЕРВ встановлюється додаткова пружина. Функція цієї пружини — розбивати великі бульбашки газу, що виникають під час проходженні холодоагенту через дюзу ЕРВ. Цей нехитрий пристрій дав змогу суттєво знизити рівень шуму. Однак слід визнати, що, як і раніше, жоден виробник внутрішніх блоків із вбудованими ЕРВ не рекомендує застосовувати
настінні, касетні й підлогові блоки в тих приміщеннях, у яких висуваються особливі вимоги до тиші.
Вибір моделей і типорозмірів внутрішніх блоків настільки великий, що легко можна знайти вихід із ситуації, коли замовник висуває особливі вимоги до рівня шуму. Наприклад, звернемо увагу на канальні блоки,
з’єднані з приміщенням тільки повітроводами. В цьому випадку шум, який може передаватися з внутрішнього блока, — це лише шум роботи вентилятора, та й то за умови неправильно розрахованих повітроводів і повітророзподільних пристроїв.
Однак це лише одна з можливостей, тому ми не маємо права в цьому огляді обійти увагою виносні блоки ЕРВ. Виносні блоки ЕРВ уперше з’явилися як додатковий пристрій у системах Super Multy Plus виробництва Daikin. Ці системи були розраховані на роботу із внутрішніми блоками побутової серії, що не мають у своєму складі ЕРВ, оскільки в побутових спліт-ситемах дросельний пристрій
міститься у зовнішньому блоці.
Ці системи кондиціонування були нібито проміжною ланкою між звичайними мультиспліт-системами та мультизональними системами. Суть їх відмінностей криється в протоколі обміну інформацією, за яким відбувається комунікація між внутрішнім і зовнішнім блоками. Обсяг інформації, що проходить по одному проводу, охоплює значно менше робочих параметрів системи, ніж той обсяг, який проходить по двопроводовій лінії.
Таблиця 3. Моделі й типи внутрішніх блоків для мультизональної системи Multy F dx від LG |
Виносні блоки ЕРВ і призначені були розв’язати цю проблему. По-перше, вони дали змогу збільшити відстань від внутрішнього блока до зовнішнього. Саме за допомогою ЕРВ як окремого модуля вдалося виконати основне правило монтажу спліт-систем — дотриматися відстані між зовнішнім та внутрішнім блоками не більше 15 м (ми говоримо про побутову серію і маємо на увазі еквівалентну довжину ). По-друге, з’явилася можливість здійснювати регулювання роботи кожного внутрішнього блока незалежно. І по-третє, така конфігурація дала змогу легко вирішувати завдання з кондиціонування повітря в невеликих котеджах і з меншими інвестиційними витратами.
Найбільшого поширення набули виносні ЕРВ для мультизональних систем економ-класу, і насамперед тому, що основний
напрямок діяльності компаній, які працюють у цьому сегменті, — це побутові пристрої. Наприклад, компанія LG постійно вдосконалює дизайн внутрішніх блоків спліт-систем, створюючи моду у цьому напрямку. Але використовувати всі наявні доробки неможливо, не розв’язавши проблему керування продуктивністю. Однак не тільки ця обставина свідчить на користь виносних модулів ЕРВ.
Виносячи основне джерело шуму з обслуговуваного приміщення, можна водночас вирішувати завдання будь-якого ступеня складності. Не вистачає висоти стелі й місця для встановлення канального блока — є рішення. Встановлюємо модуль ЕРВ у коридорі, санвузлі або іншому будь-якому приміщенні й монтуємо внутрішній блок настінного, касетного або підлогового типу, надійно забезпечуючи комфортні умови щодо рівня шуму.
За всіх видимих переваг застосування виносних ЕРВ зумовлює підвищені вимоги до проектувальників і монтажників мультизональних систем. Насамперед не можна нехтувати особливою умовою — відстань від ЕРВ до внутрішнього блока не має перевищувати 15 м.
З причини монтажу ЕРВ як окремого блоку додаються місця паяних або вальцьованих з’єднань. Це означає, що опресовування такої системи необхідно здійснювати особливо ретельно, обов’язково додатково перевіряючи всі місця з’єднань.