سیستم های سرمایشی و گرمایشی VRF

سیستم تهویه مطبوع سرمایشی و گرمایشی VRF به دو دسته کلی GHP و EHP تقسیم بندی می شود.

EHP مخفف Electric Heat Pump که نیروی محرک کمپرسور آن یک موتور الکتریکی است که با انرژی الکتریسیته ( برق ) کار می کند و GHP مخفف Gas Heat Pump که نیروی محرک کمپرسور آن یک موتور احتراق داخلی ( موتور پیستونی شبیه موتور اتومبیل ) است که با گاز لوله کشی شده شهری کار می کند.

نکته اینجاست که به اشتباه در ایران به سیستم EHP همان سیستم VRF گفته می شود، در حالی که EHP در زیر مجموعه سیستم تهویه مطبوع VRF قرار دارد.

لذا در این متن و سایر متون، هر جا که از سیستم سرمایش و گرمایش  VRF نام برده می شود منظور هما EHP است که با موتور الکتریکی و انرژی الکتریسیته کار می کند.

دستگاه VRF مخفف سه کلمه Variable Refrigerant Flow ( به معنی جریان متغیر مبرد ) است. منظور از متغیر بودن جریان مبرد این است که در سیستم های تراکمی مانند چیلر تراکمی ، جریان مبرد ورودی به اوپراتور ، همواره مقدار مشخص و ثابتی دارد.

ولی در سیستم سرمایش و گرمایش VRF که برپایه سیکل تبرید تراکمی ( همانند چیلر ) کار می کند، این قابلیت وجود دارد که مقدار جریان مبرد ورودی به هر اوپراتور را به طور جداگانه و مستقل از سایر اوپراتورها تنظیم نمود .سیستم سرمایش و گرمایش VRF برای نخستین بار در سال ۱۹۸۲ در کشور ژاپن ابداع و تولید شد.

ساختار کارکرد سیستم vrf

قطعات اصلی سیستم VRF

۱- یونیت خارجی ( یونیت خارج از ساختمان یا همان یونیت بیرونی ) که شامل موتور الکتریکی ، کمپرسور ، مجموعه کندانسور و فن ، شیر انبساط الکتریکی ، سیستم کنترل الکتریکی ، بدنه محافظ بیرونی ، شاسی دستگاه و ... است و معمولا روی بام یا فضای آزاد نصب می شود.

۲- یونیت های داخلی ( فن کویل ها ) که به صورت سقفی ، دیواری و زمینی داخل ساختمان نصب می شوند و شامل اوپراتور ( کویل مسی ) و فن هستند.

۳- لوله کشی مسی که چندین یونیت داخلی را به یونیت خارجی متصل می کند که در تصویر بالا مشاهده می کنید.

طرز کار سیستم تهویه مطبوع VRF به این شکل است که کمپرسور توسط موتور الکتریکی به گردش درآمده و سیال مبرد ( گاز فریون ) را در لوله ها و بین یونیت های بیرونی و داخلی به گردش در می آورد تا طی سیکل تبرید ، عمل سرمایش و گرمایش هوای داخلی ساختمان در سیستم کاملا یکپارچه انجام شود.

طرفیت این سیستم ها بین ۲۲ Kw تا ۲۵۲ KW است که به صورت یک واحد کاملا یکپارچه می توانند تمامی نیازهای برودتی ، حرارتی و تنظیم سرعت هوای ورودی به هر واحد را به بهترین شکل ممکن و به صورت هوشمند و مستقل از سایر واحدها تامین کنند.

سیستم vrf

مزیتهای دستگاههای VRF

  1. بهینه سازی مصرف انرژی : کاهش مصرف و افزایش راندمان این سیستم از چندین عامل منتج می گردد. سیستم سرمایش و گرمایش VRF اتلافات مربوط به کانال هوا Duct که در حدود ۱۰ الی ۲۰ درصد است را حذف می کند. به دلیل هوشمند بودن سیستم و تنظیم دما توسط هر پنل داخلی به صورت جداگانه و متناسب با نیاز درخواستی و همچنین اتصال تمامی پنل های داخلی به یک پنل خارجی و مدیریت یکپارچه همه آنها ، میزان مصرف انرژی در قسمت های مختلف یک ساختمان مدیریت می شود.
  2. استفاده از کمپرسورهای اینورتر Inverter (دور متغیر) به جای کمپرسورهای دور ثابت : کاربرد این تکنولوژی به این معنی است که تعداد دوران کمپرسور به صورت هوشمندانه و متناسب با نیاز مصرف کننده در حالت سرمایش و گرمایش تغییر کرده و دیگر نیازی نیست که در بارهای کم ، کمپرسور با ماکزیمم توان خود کار کند. استفاده از کمپرسورهای دور متغیر و کارکرد بهینه متناسب با نیاز مصرف کننده و افزایش راندمان تا ۳۰ درصد یکی دیگر از موارد بهینه سازی است. نسل جدید این کمپرسورها بسیار کم صدا ، دارای راندمان بالا و بازه کاری گسترده هستند. (البته در سیستم های دیگر مانند چیلر و مینی چیلر نیز می توان از تکنولوژی موتورهای اینورتر بهره برد.)
  3. استفاده از تکنولوژی تزریق بخار در سری های جدید : با بهره گیری از تزریق بخار (Injection Vapor) این دستگاه قادر خواهد بود حتی در شرایط دمایی ۲۵- درجه سانتی گراد به کار خود ادامه دهد و با این روش راندمان گرمایش ۲۷ درصد نسبت به نسل های قبلی این دستگاه افزایش یافته است. (البته باید این نکته را نیز مد نظر داشت که سیستم VRF برای گرمایش نیز از انرژی الکتریسیته استفاده می کند و در کشور ایران استفاده از انرژی گاز برای گرمایش نسبت به انرژی الکتریسیته به صرفه تر خواهد بود.)
  4. تکنولوژی کنترل روغن هوشمند : در نسل های گذشته هر ۸ ساعت یک بار دستگاه به بازیابی روغن موجود در لوله ها اقدام می کرد و آن را به کمپرسور باز می گرداند ولی در تکنولوژی جدید سنسوری در کمپرسور وجود دارد که هر لحظه مقدار روغن کمپرسور را بررسی نموده و فقط در صورتی که سطح روغن در کمپرسور کاهش می یابد ، روغن بازیابی می شود ، با این عمل تعداد دفعات بازیابی کاهش یافته و مصرف انرژی کاهش می یابد.
  5. تنظیم دما با کنترل هوشمند : این سیستم قابلیت تنظیم دمای هر قسمت از فضای تهویه شونده را به میزان دلخواه و به صورت مستقل از سایر قسمت ها را دارد.
  6. نصب با اشغال حداقل فضا : نصب یونیت های داخلی (فن کویل ها) به صورت سقفی و دیواری به فضای کمی نیاز داشته و از فضای مفید اتاق ها نمی کاهد و نیز اینکه یونیت های خارجی برخلاف سیستم های تهویه مطبوع موتورخانه ای فضای مفید ساختمان را اشغال نمی کنند و می توان آنها را بر روی بام نصب نمود.
  7. حذف موتورخانه : بخاطر اینکه نصب یونیت های خارجی (یونیت های خارج از ساختمان) در فضای غیر مفید مانند پشت بام صورت می گیرد ، فضای مورد نیاز برای موتورخانه (بویلر ، منبع انبساط و …) کاهش می یابد (البته چیلر تراکمی هوا خنک نیز همانند یونیت خارجی VRF بر روی بام نصب می شود). معمولا در ساختمان هایی که از سیستم VRF استفاده می شود، یک موتورخانه هم به عنوان سیستم مکمل گرمایش در نظر گرفته می شود زیرا سیستم های VRF که تماما برقی هستند، در زمستان نیز برای گرمایش هوا، برق مصرف می کنند و بهتر است که در کشور ایران (به علت ارزان تر بودن قیمت گاز نسبت به برق) از گاز برای گرمایش استفاده شود. البته در GHP این مشکل وجود نداشته و چون هم در سرمایش و هم در گرمایش از گاز شهری استفاده می کند، به موتورخانه و سیستم مکمل گرمایشی نیاز ندارد.
  8. عیب یابی اتوماتیک : سیستم سرمایش و گرمایش VRF مجهز به تکنولوژی Line Error بوده و به صورت اتوماتیک کل سیستم را چک کرده و عیب های آن را مانیتور می کند.
  9. سیستم تهویه مطبوع کامل : سیستم تهویه مطبوع VRF تمامی نیازهای سرمایشی ، گرمایشی ، کنترل دقیق دما ، شدت جریان هوا و فیلتراسیون هوای ورودی را انجام می دهد. (البته در مناطق سرد و خیلی سرد بهتر است که یک موتورخانه برای گرمایش در نظر گرفته شود چون دستگاه VRF از انرژی الکتریسیته برای گرمایش استفاده می کند و استفاده از گاز برای گرمایش نسبت به برق به صرفه تر خواهد بود. مگر اینکه به جای دستگاه VRF از دستگاه GHP استفاده شود.)
  10. عدم نیاز به تکنسین نگهدار : در سیستم های موتورخانه ای به اپراتور نگهدار نیاز بوده ولی در سیستم تهویه مطبوع VRF فقط سرویس های فصلی نیاز است.
  11. کارکرد در بازه ی دمایی گسترده : این سیستم قابلیت کارکرد در شرایط دمایی ۲۰- تا ۵۲+ درجه سانتی گراد را دارد و از نظر آب و هوایی محدودیتی برای استفاده از آن وجود ندارد.
  12. گاز مبرد سازگار با محیط زیست : استفاده از گاز R410a به عنوان سیال مبرد درون لوله ها کاملا با محیط زیست سازگار است و به لایه ازن آسیبی نمی رساند.
  13. راحتی در نصب : برای نصب دستگاه VRF (یونیت خارجی – Outdoor) معمولا به جرثقیل نیاز نخواهد بود. یونیت های خارجی آن به صورت واحدهای جداگانه بوده که پس از قرارگیری در محل نصب به صورت شبکه ای به هم متصل شده و قابلیت خنک کاری تا ظرفیت صدها تن تبرید را دارند. از طرفی همین کاهش وزن منجر به کاهش نیاز به تقویت کردن (آرماتوربندی) بیش از حد در محل نصب (پشت بام) خواهد شد.
  14. انعطاف پذیری در طراحی : یک واحد یا یونیت بیرونی می تواند همزمان به چندین واحد داخلی با ظرفیت های متفاوت متصل شود. (در محصولات فعلی حداکثر ۶۴ یونیت داخلی به یک یونیت بیرونی متصل می شوند.)
  15. کارکرد بدون لرزش و صدا

سایر حقایق اقتصادی و فنی سیستم های VRF

قیمت اولیه بالا

قیمت اولیه سیستم سرمایش و گرمایش VRF نسبت به سایر سیستم ها مانند چیلی و موتورخانه بالاتر است و این سیستم بایستی با توجه به منابع انرژی موجود ، متراژ پروژه و ... به صورت کارشناسی شده ، انتخاب شود.

البته باید به این نکته نیز توجه داشت که GHP به موتورخانه و سیستم مکمل گرمایش نیاز دارد ولی سیستم VRF  ( به خصوص در مناطقی با آب و هوای معتدل و سرد ) به موتورخانه نیاز دارد و قیمت موتورخانه نیز به قیمت سیستم تهویه مطبوع VRF اضافه می شود.

البته با توجه به اینکه کلیه دستگاه های VRF وارداتی هستند ، ممکن است در یک محدوده زمانی خاص یمت این دستگاه ها با قیمت چیلر و موتورخانه تقریبا برابر شود.

توان و ضریب عملکرد سیکل گرمایش نسبت به سیکل سرمایش کمتر است

در نسل های جدید با استفاده از تزریق بخار مشکلات دیفراست تا حدود زیادی حل شده و دستگاه های جدید VRF تا دمای -۲۵ درجه سانتی گراد قادر به کار در سیکل گرمایی هستند.

روش دیگر که برای پوشاندن این عیب به کمک سیستم VRF آمده ، استفاده از سیکل مکمل حرارتی مانند ( پکیج یا موتورخانه ) است که آبگرم پکیج یا موتورخانه به کویل مخصوص آبگرم فن کویل متصل شده و گرمایش مطلوبی در فصل زمستان حاصل می شود که این نکته برای کشور ایران قابل توجه است ، زیرا که از کاربرد الکتریسیته برای تولید گرما پرهیز شده و از گاز برای گرمایش استفاده می شود.

البته در این صورت قیمت اولیه دستگاه های گرمایشی نیز به کل سیستم افزوده می شود.

دستگاه VRF تهویه پیشگامان برکه

پیمایش به بالا
Scroll to Top