VRF سیستم گرمایش و سرمایش مرکزی الکتریکی

به گزارش پایگاه خبری «عصر ساختمان»، عملکرد اطمینان بخش و بهره برداری ساده نسبت به سایر محصولات تهویه مطبوع، سبب شده است تا امروزه سیستم های VRF به عنوان یکی از کار آمد ترین سیستم های تهویه مدرن شناخته شوند. طیف وسیع فناوری ها و ویژگی های نوین هوشمند به کار گرفته شده در این سیستم ها، و قابلیت ایجاد سرمایش و گرمایش استثنایی، سبب شده تا سیستم های VRF هر روز طرفداران بیشتری در دنیا بیابد. در گذشته نه چندان دور مناسب ترین سیستم سرمایش مرکزی، انواع چیلر ها بودند. ولی امروزه با اختراع تکنولوژی VRF هر روزه مهندسان بیشتری این نوع دستگاه ها را به عنوان بهترین سیستم تهویه انتخاب می نمایند. قابلیت ارایه گرمایش و سرمایش توسط یک سیستم کاملا یکپارچه با کنترل واحد، عدم نیاز به موتور خانه و تکنسین نگهدار و همچنین مصرف برق اندک و ضریب عملکرد COP  بالای دستگاه های VRF به خصوص در بار های جزیی، فقط تعدادی از مزیت های شاخص این نوع سیستم ها می باشد.
VRF مخفف این سه کلمه      Flow) F  -   (Refrigent) R  -   (variable) V) است که به معنای جریان متغیر سیال در پنل ها (یونیت داخلی) است. به تعریف ساده تر این دستگاه شبیه کولر گازی با چندین یونیت داخلی است.
حساسیت سیستم V.R.F  بالاست و اجرای آن کار بسیار تخصصی که در صورت وجود کوچکترین نقص در طراحی یا اجراء کل سیستم دچار مشکل خواهد شد از این رو بهتر است در صورت خرید دستگاه از هر شرکت و یا برندی کار طراحی، نصب و اجرا نیز به عهده فروشنده باشد.
سیستم‌های VRF از سال 1980 در ژاپن ابداع و استفاده شده‌است. در حال حاضر در ژاپن سیستمVRF در 50 درصد از متوسط ساختمان‌های اداری و 33 درصد ساختمان‌های تجاری بزرگ استفاده می‌شود.

کار کرد سیستم های VRF
سیستم‌های پمپ گرمایی مولتی اسپلیت، که در داخل آنها از تعدادی واحد داخلی متصل به یک واحد خارجی استفاده می‌شود، از یک تکنولوژی مناسب برای ساختمان‌های مسکونی و تجاری سبک به سیستم‌های با جریان متغیر مبرد یا VRFمتحول شده‌اند که می‌توانند تهویه مطبوع خوبی را برای ساختمان‌های تجاری عظیم فراهم نمایند.
در فناوری VRF از کنترل‌های هوشمند یکپارچه، محرک‌های سرعت متغیرVSD لوله‌کشی مبرد، و بازیابی گرما برای تولید محصولاتی استفاده می‌شود که واجد ویژگی ‌هایی مانند سهولت نصب بازدهی 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 60 واحد داخلی یا بیشتر به شکل متصل به یک واحد خارجی کار نماید سیستم‌های مولتی اسپیلیت متشکل از چند قسمت داخلی متصل به یک واحد خارجی هستند.
سیستم‌هایVRF  انواع پیشرفته‌ ای از سیستم‌های مولتی اسپیلیت بدون کانال هستند که اجازه می‌دهند واحدهای داخلی زیادی 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
1) مدیریت پنل ها جهت افزایش بهره وری تا 20%
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 است. این ویژگی در ساختمان هایی که هم از شمال و هم از جنوب نورگیر هستند بیشترین استفاده را دارد.
2) استفاده از کمپرسور اسکرال از نوع دیجیتال اینورتر
این ویژگی به تنهایی می تواند مصرف برق را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش دهد.
3) امکان طول لوله کشی در متراژ بالا
به صورت عمودی : 50 متر، به صورت افقی: 100 متر
4) امکان کنترل هر یونیت داخلی به صورت مجزا
5) امکان استفاده از دستگاه برای تولید گرمایش  Heat pump در زمستان
6) تنوع در استفاده همزمان از انواع یونیت داخلی (کاستی، دیواری، سقفی توکار و کانالی)

معایب استفاده از V.R.F
1) 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 جهت 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.
2) در صورت استفاده از دستگاه جهت تولید گرمایش باید به نکات ذیل توجه کرد:
1-2 استفاده از کمپرسور دستگاه جهت گرمایش مشمول هزینه برق می باشد، که با توجه به هزینه برق در کشور ایران است استفاده از آن جهت تولید گرمایش مقرون به صرفه نیست.
2-2 در شرایط ایده آل جهت تولید گرمایش در زمستان به ازای هر 1 ساعت تولید گرمایش، 5 دقیقه تولید سرمایش نیز دستگاه خواهد داشت، این به دلیل عمل Reverse کردن کمپرسور دستگاه است.
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.
3) 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.

تفاوت چیلر و VRF
VRF  به طورمعمول، بین انواع سیستم های تهویه تفاوت هایی وجود دارد که موجب می شود، یکی بر دیگر ارجحیت داشته باشد. تفاوت های چیلر با  سیستم تهویه مطبوع الکتریکی VRF را می توان اینگونه برشمرد:
چیلر فقط برای سرمایش مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که سیستم تهویه مطبوع الکتریکی  VRF، دو منظوره و برای سرمایش و گرمایش در محیط است و در نتیجه، به موتورخانه نیز نیازی ندارد.
سیستم  چیلر بسیار پیچیده بود و به اپراتور نیاز دارد در حالی که، بررسی سیستم تهویه مطبوع الکتریکی VRF به چک کردن فشارگاز و سرویس های فصلی و دوره ای محدود می شود.
در چیلر، آب توسط مبدل، گرمای خود را به مبرد داده، خنک شده و به حرکت در می آید در حالی که در سیستم تهویه مطبوع الکتریکی VRF ، گاز مبرد موجود در لوله مسی موجب برودت می شود.
چیلرها و مخصوصا چیلرهای تراکمی سنگین و حجیم بوده اما وزن سیستم تهویه مطبوع الکتریکی VRF، نصف چیلر است.
چیلر، عملا قادر به تنظیم دما نیست و فقط فن کوئل ها را روشن و خاموش می کند اما در سیستم تهویه مطبوع الکتریکی  VRF، قابلیت استفاده از پنل های سقفی، دیواری و توکار وجود داشته و کنترل دمای هر یونیت/ واحد مستقل از واحد دیگر انجام می گیرد.
در سیستم تهویه مطبوع الکتریکی، VRF سیستمی وجود دارد که هزینه ماهیانه مصرف برق را تخمین زده و در نتیجه مشکلات ناشی از مشاع بودن سیستم را به حداقل می رساند در حالی که چیلر، چنین سیستمی ندارد.
در مجموع میتوان سیستم های  VRF را جایگزین مناسبی برای انواع سیستم های تهویه مطبوع دانست.