طراحی و اجرای سیستم VRF
مزیت اصلی در طراحی سیستم VRF این است که سیستم های جریان مبرد متغیر VRF قابلیت پاسخگویی به تغییرات بار مورد نظر است. منظور از پاسخگویی به تغییرات بار این است که دقیقا متناسب با نیاز دمایی درخواستی از سوی کاربر و یا تنظیم اتوماتیک عملکرد فن کویل های داخل ساختمان، سیستم کار کرده و انرژی مصرف می کند
در واقع همانند شکل زیر طراحی VRF به گونه ای است که تعدادی یونیت بیرونی (معمولا نصب شده بر روی بام ساختمان) که شامل کندانسینگ (کویل کندانسور)، کمپرسور، موتور برقی، شیر انبساط الکترونیکی و … هستند به چندین یونیت داخلی (فن کویل های نصب شده در داخل ساختمان) که شامل کویل اواپراتور، موتور و فن، ترموستات کنترل دمای محیط و … هستند، با لوله کشی که در آن مبرد (گاز فریون) جریان دارد، به هم متصل می شوند و ویژگی منحصر به فرد این سیستم این است که مقدار مبرد ورودی به هر فن کویل متغیر بوده و دقیقا متناسب با نیاز دمایی هر فن کویل، مقدار دقیقی از مبرد وارد کویل اواپراتور فن کویل می شود تا با هوای دمیده شده توسط فن، تبادل حرارتی انجام دهد. برای اطلاع دقیق تر از ساختار این دستگاه و آشنایی با مزایا و معایب آن، متن VRF را مطالعه نمایید.
طراحی سیستم vrf کاری پیچیده است و نیازمند کار بیشتر در مقایسه با سیستم های DX مرسوم مانند داکت اسپلیت ، چیلر و … است. در تصمیم گیری اگر یک سیستم vrf قابلیت عملی برای یک پروژه خاص را داشته باشد ، طراح آن باید در مورد مشخصات ساختمان فکر کند و آنها را در طراحی لحاظ کند. مهمترین مشخصات ساختمان عبارتند از :
۱ . مشخصات ابعادی ساختمان
۲ . بارهای مورد نیاز سرمایش و گرمایش
۳ . تامین هوای تازه مورد نیاز با اکسیژن کافی
۴ . گرمایش و سرمایش همزمان
۵ . دمای حداقل و حداکثر یونیت بیرونی
۶ . دسترسی های مورد نیاز
۷ . مشخصه های صدا و …
۱ . در نظر گرفتن مشخصات ابعادی ساختمان در طراحی سیستم VRF
در اغلب موارد برای طراحی سیستم VRF ماکزیمم فاصله عمودی مجاز بین یونیت بیرونی و دورترین یونیت داخلی تقریبا ۱۰۰ متر است. ماکزیمم فاصله عمودی مجاز بین دو یونیت داخلی تقریبا ۳۵ متر و ماکزیمم طول لوله کشی واقعی مجاز بین یونیت بیرونی و دورترین یونیت داخلی بیشتر از ۱۸۰ متر است. برای مثال در دستگاه های VRF ال جی (LG VRF) این اعداد به ترتیب ۱۱۰ متر، ۴۰ متر و ۲۲۵ است.
هندسه ساختمان باید به دقت مورد مطالعه قرار گیرد. این سیستم در مواردی که طول سیستم لوله کشی مورد نیاز یا ارتفاع مجاز از کاتالوگ شرکت سازنده بیشتر شود، نباید استفاده شود.
یونیت های داخلی دارای انواع مختلفی از قبیل دیواری ، زمینی ، سقفی و نوع داکتی (کانالی) هستند و این امکان وجود دارد که چندین نوع از یونیت های داخلی به یک یونیت بیرونی متصل شوند. در ساختمان ها چندین محل برای نصب یونیت بیرونی ، از جمله پشت بام و طبقه همکف وجود دارد. هر یونیت بیرونی باید در جایی بیرون از ساختمان نصب شود که یونیت های داخلی امکان کار مناسب را داشته باشند. در شکل زیر نمایی از یونیت های بیرونی نصب شده بر روی بام ساختمان نمایش داده شده است.
۲ . لحاظ بارهای سرمایش و گرمایش ساختمان در طراحی VRF
در طراحی VRF ، مجموع ظرفیت سرمایش (یا گرمایش) یونیت های داخلی می تواند برابر، بیشتر و یا کمتر از ظرفیت یونیت بیرونی باشد. یک مهندس می تواند تعیین کند که ظرفیت یک یونیت بیرونی بین ۷۰ تا ۱۳۰ درصد مجموع ظرفیت یونیت های داخلی باشد. طرح مهندس باید با بار تهویه مطبوع ساختمان چک شود. برای اینکه توان هر یونیت بیرونی به اندازه پیک بار تمام یونیت های فضاهای داخلی باشد، پیک بار یونیت های داخلی را با هم جمع می کنند که توان یونیت بیرونی را تعیین کنند.
در عین حال یک یونیت بیرونی با ظرفیت بیشتر از حد مورد نیاز نباید انتخاب گردد. اگر چه یک یونیت بیرونی با یک مرحله ظرفیت بالاتر از نیاز، می تواند در یک ظرفیت پایین تر هم کار کند ولی از انتخاب ظرفیت بالاتر باید اجتناب کرد مگر اینکه یک پروژه خاص مد نظر باشد و یا در آینده بار اضافی به ساختمان اعمال شود و یا مسائل دیگر.
برای مثال :
بار پیک سرمایشی برای ناحیه ۱ = ۳ تن
بار پیک سرمایشی برای ناحیه ۲ = ۲.۵ تن
بار پیک سرمایشی برای ناحیه ۳ = ۴ تن
مجموع بار پیک = ۳ + ۲.۵ + ۴ = ۹.۵ تن
بار پیک ساختمان = ۷ تن
ظرفیت مجاز یونیت بیرونی : ۷.۵ تن و ۱۰ تن
در نتیجه غیر از مواردی که برنامه ای پیش بینی شده برای یونیت های داخلی وجود داشته باشد، ظرفیت ۷.۵ تن بایستی انتخاب گردد.
۳ . تامین هوای تازه مورد نیاز ساختمان
یکی از چالش برانگیزترین جنبه های طراحی سیستم VRF احتیاج به فراهم آوردن هوای تازه از بیرون مطابق با استاندارد ASHRAE standard 62.1 / ANSI است که این استاندارد به تهویه و کیفیت هوای قابل قبول یونیت های داخلی و مقررات ملی ساختمان مربوط می شود. برای تامین هوای تازه از یک دستگاه هواساز استفاده می شود که کویل (لوله های) هواساز همانند فن کویل ها به یونیت های بیرونی دستگاه VRF متصل می شود و وظیفه آن فرستادن هوای تازه با دما و رطوبت کنترل شده و از طریق کانال کشی به بخش هایی از ساختمان است که به هوای تازه با اکسیژن کافی نیاز دارند.
۴ . سرمایش و گرمایش همزمان
برخی از کارخانه های سازنده، یک سیستم vrf که توانایی سرمایش و گرمایش همزمان را دارد عرضه می کنند. در این سیستم ها با اینکه چندین یونیت داخلی به یک یونیت بیرونی متصل شده است، برخی از یونیت های داخلی می توانند دمای هوا را افزایش دهند، در حالی که برخی از آنها دمای هوا را کاهش می دهند. قیمت این یونیت ها و هزینه نصبشان در مقایسه با نوع معمولی بالاتر است.
۵ . دمای حداقل و حداکثر یونیت بیرونی و تاثیر آن بر طراحی VRF
سازنده های VRF ظرفیت گرمایشی هر دستگاه را به همراه دمای حداقل و حداکثر محیط بیرون از ساختمان جهت کارکرد بهینه دستگاه را در کاتالوگ نشان می دهند. برای مثال دستگاه های VRF ال جی وقتی در حالت سرمادهی در فصل تابستان هستند، در دمای محیط بیرون از ۱۵- تا ۴۸+ درجه سانتی گراد بدون افت راندمان و وقتی در حالت گرمادهی در فصل زمستان هستند، در دمای محیط بیرون از ۲۵- تا ۱۸+ درجه سانتی گراد بدون افت راندمان کار می کنند. باید شرایط آب و هوایی و حداقل و حداکثر دما در طول سال هر منطقه ای که قرار است از دستگاه VRF استفاده شود، به دقت توسط مهندس طراح بررسی گردد.
۶ . توان و قابلیت دسترسی
توان و قابلیت دسترسی برای تمام سیستم های ترکیبی شامل اواپراتور ، کندانسورهای بیرونی ، سلکتور انشعاب و پمپ های Drain لازم است.
انتخاب یونیت و طراحی سیستم
ویژگی ها و مشخصات یک سیستم تهویه مطبوع vrf لازم است که به دقت بررسی شود. انتخاب یونیت های داخلی بر اساس بیشترین بار سرمایی و گرمایی محل مورد تهویه انجام می شود. در آب و هوای سرد وقتی که سیستم تهویه vrf به عنوان گرمایش اصلی فضا انتخاب شود، لازم است که تعدادی از یونیت های داخلی بر اساس بار گرمایشی مورد نظر انتخاب شود. وقتی که ظرفیت تمام یونیت های داخلی مشخص شد، یونیت بیرونی بر مبنای بار نهایی انتخاب می شود.
برای مثال :
به فضایی که دارای ۳ اتاق با بارهای سرمایش و گرمایش است، توجه کنید.
اتاق ۱ :
بار سرمایشی مورد نیاز = ۲۳۵۰۰ btu/h
بار گرمایشی مورد نیاز = ۲۶۰۰۰ btu/h
اتاق ۲ :
بار سرمایشی مورد نیاز = ۲۴۰۰۰ btu/h
بار گرمایشی مورد نیاز = ۲۹۰۰۰ btu/h
اتاق ۳ :
بار سرمایشی مورد نیاز = ۳۵۵۰۰ btu/h
بار گرمایشی مورد نیاز = ۲۹۰۰۰ btu/h
ظرفیت مورد نیاز برای یونیت های داخلی
یونیت داخلی ۱ : سرمایش ۲۴۰۰۰ btu/h و گرمایش ۲۷۰۰۰ btu/h
یونیت داخلی ۲ : سرمایش ۲۷۰۰۰ btu/h و گرمایش ۳۰۰۰۰ btu/h
یونیت داخلی ۳ : سرمایش ۳۶۰۰۰ btu/h و گرمایش ۴۰۰۰۰ btu/h
برای اتاق ۱ سرمایش و گرمایش مورد نیاز با تعیین یونیت ۱ بدست می آید.
برای اتاق ۲ اگر چه بار سرمایش با یونیت داخلی ۱ تامین می شود، بار گرمایشی فقط با یونیت داخلی ۲ فراهم می شود.
برای اتاق ۳ احتیاج به بار سرمایش غالب است و از یونیت ۳ استفاده می شود.
نصب VRF و ماموریت های نصب آن
نصاب باید با اجزا سیستم و شرایط لازم برای نصب vrf آشنا باشد. برخی از مهمترین نکات در نصب vrf عبارتند از :
۱ . لوله های مبرد باید خشک ، تمیز و فاقد نشتی باشد.
۲ . گاز نیتروژن باید در طول جوشکاری استفاده شود تا از اکسیده شدن داخل لوله های مبرد جلوگیری شود.
۳ . اپراتور باید با گزینه های کنترل قابل دسترس سیستم های vrf آشنا باشد. برای مثال هر یونیت داخلی می تواند به طور مجزا توسط یک ترموستات قابل برنامه ریزی کنترل شود یا چندین یونیت داخلی در یک ناحیه از ساختمان می تواند توسط همان ترموستات کنترل شود. بیشتر کارخانه های سازنده سیستم های تهویه مطبوع vrf ، یک سیستم کنترل مرکزی را ارائه می دهند که این امکان را می دهد که یک نفر بازبینی و کنترل کل سیستم تهویه را از یک محل انفرادی یا از طریق اینترنت انجام دهد.
۴ . اغلب سازنده ها برای نصاب های خود دوره آموزش نصب vrf ارائه می دهند. متاسفانه در نحوه نصب ، بین کارخانه های سازنده تفاوت های بسیاری وجود دارد و از اینرو نصاب ها باید با نحوه نصب هر یک آشنا شوند.
مقررات تعمیر ، نگهداری و راه اندازی VRF
مقررات تعمیر ، نگهداری و راه اندازی vrf باید شامل اطلاعاتی در مورد دیاگرام سیم کشی یونیت ها ، شیوه های پیشگیرانه تعمیر و نگهداری ، لوازم یدکی و غیره باشد. نقشه های نهایی باید محل تمام اجزا سیستم را نشان دهد.
