مقالات مفید در زمینه سیستم های تهویه مطبوع

نوشته شده توسط خدمات تهویه مطبوع GHP

دسته: سیستم VRF

آخرین به روز رسانی در 17 مهر 1396

بازدید: 3942

سیستمVRF

VRF اولین بار سال ۱۹۸۲ در داخل ژاپن اختراع و تولید شد . هم اکنون سیستم های تهویه مطبوع VRF در ۵۰ درصد از ساختمان های اداری و در ۳۳ درصدر ساختمان های بزرگ تجاری این کشور به کار ميرود .

VRF چیست ؟

مخفف این سه کلمه می باشد:       Flow) F  –   (Refrigent) R  –   (variable) V)

به معنای جریان متغیر سیال در پنل ها (یونیت داخلی) می باشد . به تعریف ساده تر این دستگاه شبیه کولر گازی با چندین یونیت داخلی می باشد.

*با توجه به حساسیت سیستم V.R.F اجرای آن کار بسیار تخصصی می باشد که در صورت وجود کوچکترین نقص در طراحی یا اجراء کل سیستم دچار مشکل خواهد شد. پس بهتر است در صورت خرید دستگاه از هر شرکت و یا برندی کار طراحی، نصب و اجرا نیز به عهده فروشنده باشد.

سیستم‌های پمپ گرمایی مولتی اسپلیت، که در داخل آنها از تعدادي واحد داخلی متصل به یک واحد خارجی استفاده می‌شود، از یک تکنولوژي مناسب برای ساختمان‌های مسکونی و تجاری سبک به سیستم‌های با جریان متغیر مبرد یا VRFمتحول شده‌اند که می‌توانند تهویه مطبوع خوبي را برای ساختمان‌های تجاری عظيم فراهم نمایند.

در فناوری VRF از کنترل‌های هوشمند یکپارچه، محرک‌های سرعت متغیر(VSD) ، لوله‌کشی مبرد، و بازیابی گرما برای تولید محصولاتی استفاده می‌شود که واجد ویژگی ‌هایی مانند سهولت نصب، بازدهي بالای انرژی، انعطاف پذیری عملکرد و کنترل منطقه هستند.

در فناوریVRF  کنونی از موتورهایی با مبدل جریان (کموتاتور) الکترونیکی(ECM)، کمپرسورهای پیچی با محرک معکوس گر، کمپرسورهای چندتایی، پیکربندی‌های چندکاره، مداربندی پیچیده مبرد و روغن، برگشت‌ها، و کنترل‌هایی استفاده می‌شود که اجازه می‌دهند تا ۶۰ واحد داخلی یا بیشتر به شکل متصل به یک واحد خارجی کار نمايد. سیستم‌های مولتی اسپیلیت متشکل از چند قسمت داخلی متصل به یک واحد خارجی ميباشد.

سیستم‌هایVRF  انواع پیشرفته‌ ای از سیستم‌های مولتی اسپیلیت بدون کانال هستند که اجازه می‌دهند واحدهای داخلی زيادي به هر واحد خارجی متصل شوند و امکانات اضافه ‌ای از قبیل گرمایش و سرمایش همزمان و بازیابی گرما را نیز فراهم کنند. سیستم‌های پمپ گرمایی مولتی اسپیلیت گرمایش در تمام واحدهای داخلی، یا سرمایش در تمام واحدها را امکان پذیر می‌سازند؛ نه گرمایش و سرمایش همزمان. اما سیستم‌های VRF امکان گرمایش و سرمایش همزمان و همچنین بازیابی گرما جهت کاهش مصرف انرژی طی فصل گرمایش را فراهم می‌کنند.

مزایایی استفاده از سیستم V.R.F

۱) مدیریت پنل ها جهت افزایش بهره وری تا ۲۰%: به طور مثال اگر ظرفیت یک کندانسور

Btu/h 100000 باشد مجموع ظرفیت یونیت های داخلی متصل به آن می تواند تا Btu/h 120000 باشد و این به معنای افزایش ظرفیت دستگاه نیست بلکه به معنای مدیریت ظرفیت و تقسیم بار برودتی بین یونیت های داخلی می باشد. این ویژگی در ساختمان هایی که هم از شمال و هم از جنوب نورگیر هستند بیشترین استفاده را دارد.

۲) استفاده از کمپرسور اسکرال از نوع دیجیتال اینورتر: این ویژگی به تنهایی می تواند مصرف برق را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش دهد.

۳) امکان طول لوله کشی در متراژ بالا

به صورت عمودی : ۵۰ متر

به صورت افقی: ۱۰۰ متر

مجموع طول لوله کشی به صورت عمودی ، افقی و شاخه ها تا ۲۵۰ متر، اختلاف ارتفاع بین دو شاخه حداکثر ۱۵ متر می باشد.

۴) امکان کنترل هر یونیت داخلی به صورت مجزا

۵) امکان استفاده از دستگاه برای تولید گرمایش (Heat pump) در زمستان

۶) تنوع در استفاده همزمان از انواع یونیت داخلی (کاستی، دیواری، سقفی توکار و کانالی)

معایب استفاده از V.R.F

۱) در صورت کوچکترین نشتی گاز در مسیر لوله کشی کل سیستم دچار مشکل می شود ( به دلیل عدم توازن و فشار گاز درون شاخه ها) و فرایند تولید سرما در کلیه ی یونیت های داخلی دچار اختلال می شود. پیدا کردن نشتی لوله مسی بسیار سخت و هزینه بر است چرا که مبرد های مورد استفاده در VRF بدون بو و بدون رنگ هستند و احتمال تخریب جهت مشخص شدن محل نشت و عیب یابی لوله مسی صدمه دیده بسیار زیاد است و باید آن قسمت که دچار نشتی شده تعویض گردد.

۲) در صورت استفاده از دستگاه جهت تولید گرمایش باید به نکات ذیل توجه کرد:

۱-۲ استفاده از کمپرسور دستگاه جهت گرمایش مشمول هزینه برق می باشد، که با توجه به هزینه برق در کشور ایران استفاده از آن جهت تولید گرمایش مقرون به صرفه نمی باشد.

۲-۲ در شرایط ایده آل جهت تولید گرمایش در زمستان به ازای هر ۱ ساعت تولید گرمایش، ۵ دقیقه تولید سرمایش نیز دستگاه خواهد داشت، این به دلیل عمل Reverse کردن کمپرسور دستگاه می باشد.

*پیشنهاد می شود جهت استفاده از دستگاه برای گرمایش توسط موتورخانه یا پکیج، آب گرم به پنل های داخلی (نوع سقفی توکار یا کانالی) که مجهز به کویل آب گرم شده اند رسانده شود و در زمستان از گرمایش مطبوع نیز بدون هزینه برق بهره مند شوید.

البته در این صورت شما مجاز به انتخاب دو نوع پنل داخلی بیشتر نیستید و دیگر امکان استفاده از پنل های دلخواه با سلیقه خود را نخواهید داشت، باید از پنل های سقفی توکار با فشار استاتیک pa30 و یا پنل های داخلی High static کانالی استفاده کنید.

۳) در صورت تغییر معماری امکان تغییر جای یونیت داخلی وجود ندارد. چرا که با کوچکترین تغیر فشار درون شاخه ها به هم می ریزد و باعث اختلال در تولید سرمایش در تمام یونیت های داخلی می شود.

با توجه به مزایا و معایب VRF به نظر می رسد استفاده از این دستگاه در هتل ها، در مناطق گرمسیر مقرون به صرفه و کاربردی باشد.

وضعیت بازار سیستم های VRF

محصولات تهویه مطبوع بدون کانال که پیشگام مولتی اسپیلیت و VRF محسوب می شوند، اولین بار در دهۀ ۱۹۵۰ در ژاپن به صورت سیستمهای اسپیلیت با واحدهای داخلی و واحدهای خارجی مجزا عرضه شدند. این محصولات بدون کانال به عنوان جایگزین های کارآمدتر و کم صداتر واحدهای پنجره ای طراحی شدند. این واحدها که به نام سیستمهای مینی اسپیلیت هم شناخته می شوند از محصولات قدیمی تر که از مبرد R-22 استفاده می کردند به محصولات با مبرد R-407C و محصولات فعلی با مبرد R-410Aتکامل یافته اند.

پیشرفتی که صورت گرفت این بود که سیستمهای مینی اسپیلیت (یک واحد داخلی متصل به یک واحد خارجی) به محصولات مولتی اسپیلیت تبدیل شدند به طوری که تعداد واحدهای داخلی متصل به یک واحد خارجی در اواخر دهه ۱۹۸۰ به ۴ تا ۸، در اوایل دهه ۱۹۹۰ به ۱۶ واحد، و در سال ۱۹۹۹ به ۳۲ واحد افزایش یافت.

در فنّاوری VRF کنونی از موتورهای با مبدل جریان (کموتاتور) الکترونیکی (ECM)، کمپرسورهای پیچی با محرک معکوس گر، کمپرسورهای چند تایی، پیکربندی های چند کاره، مداربندی پیچیده مبرد و روغن، برگشتها، و کنترلهایی استفاده می شود که اجازه می دهند تا ۶۰ واحد داخلی یا بیشتر به صورت متصل به یک واحد خارجی کار کنند.

محصولات بدون کانال و مولتی اسپیلیت اغلب سیستمهای ساخته شده در کارخانه در نظر گرفته می شوند که با محصولات سنتی یکپارچه رقابت می کنند، ضمن این که بعضی از سازندگانVRF سیستمهای VRF خود را به نحوی طراحی کرده اند که به عنوان جایگزین سیستمهایی از قبیل چیلرها نیز به کار می روند. در ایالات متحده میزان فروش کلی محصولات بدون کانال، مولتی اسپیلیت، و VRF در سال ۲۰۰۷ حدوداً ۲۵۰۰۰۰ واحد بود.

اما میزان فروش در ژاپن (جایی که ایده VRF شکل گرفت) و سایر قسمتهای آسیا بالاتر بوده است. در اروپا که بسیاری از ساختمانهای موجود فاقد تهویه مطبوع هستند، موقعیتهای بهسازی نیز تقاضای بالایی را برای این محصولات ایجاد کرده است.

محصولات بدون کانال در اوایل دهه ۱۹۸۰ به بازار ایالات متحده وارد شدند اما نفوذ آنها در بازار بسیار کم بود که علت آن عدم پشتیبانی سازندگان ژاپنی و ناآشنایی با این فنّاوری بود. در آن زمان موضوع تحلیل لایه ازن نگرانی های زیادی ایجاد کرده بود و مسئله شارژ بالای مبرد سیستمهای مولتی اسپیلیت احتمالاً یک جنبه منفی برای این سیستمها به شمار می آمد. اما از آن زمان، پیشرفتهایی که در زمینه مبردها، مدیریت شارژ مبرد، کنترلها، و فناوری معکوس گر صورت گرفته اند، باعث شده اند که این سیستمها تحول پیدا کنند. سازندگان آسیایی طی چند سال گذشته به طور مستقل یا با مشارکت سازندگان آمریکایی مجدداً به بازار ایالات متحده وارد شده اند تا به ترویج این فناوری کمک کنند. در سال ۲۰۰۷ حدوداً ۱۰۰۰۰ سیستم VRF در ایالات متحده به فروش رسید.

یکی از بارزترین علائم پذیرش بازار فناوری VRF این است که در بازسازی ساختمان دفتر مرکزی ASHRAE در آتلانتا از فناوری VRF مولتی اسپیلیت شامل پمپهای گرمایی زون بندی شده با محرک معکوس گر سیستم بازیاب حرارت استفاده شده است.