سیستم VRF با راندمانی بالاتر و کنترل‌پذیری افزایش‌یافته می‌تواند به دستیابی به طراحی پایدار کمک کند. متأسفانه طراحی سیستم‌های VRF پیچیده‌تر و نیازمند کار اضافی در مقایسه با طراحی یک سیستم سنتی انبساط مستقیم (DX) است. این مطلب بررسی اجمالی درباره تکنولوژی سیستم VRF ارائه خواهد داد.

کلیات سیستم‌های VRF

عملکرد اصلی تمام سیستم‌های تهویه هوا فراهم نمودن آسایش حرارتی برای ساکنین ساختمان است. تنوع بالایی از سیستم‌های تهویه هوا موجود است، از واحدهای ساده نصب شده روی پنجره تا سیستم‌های اسپلیت کوچک، پکیج‌های با ابعاد متوسط و سیستم‌های بزرگ آب سرد و اکنون سیستم‌های جریان مبرد متغیر (VRF).

اصطلاح VRF اشاره به توانایی سیستم در کنترل میزان جریان مبرد به هر یک از تبخیرکننده‌ها و فراهم کردن امکان استفاده از تبخیرکننده‌ها با ظرفیت‌ها و چیدمان‌های مختلف، شخصی‌سازی کنترل آسایش، گرمایش و سرمایش هم‌زمان در زون‌های مختلف و بازگشت حرارت از یک زون به دیگری دارد. سیستم‌های VRF بر اساس قاعده انبساط مستقیم (DX) عمل می‌کنند، به این معنی که حرارت به طور مستقیم توسط مبرد در حال گردش از فضا به تبخیرکننده‌های واقع در نزدیکی یا داخل فضای تهویه شده منتقل می‌شوند. کنترل جریان مبرد کلید بسیاری از مزایا و البته چالش فنی عمده در سیستم‌های VRF است.

توجه کنید که اصطلاح سیستم‌های VRF نباید با centralized VAV  (حجم هوای متغیر متمرکز) اشتباه گرفته شود که با تغییر دادن جریان هوا در فضای تهویه شده بر اساس انواع بارگذاری‌ها در اتاق کار می‌کند.

سیستم‌های تهویه‌مطبوع اسپلیت

این سیستم‌ها، سیستم‌های یک‌به‌یک شامل یک تبخیرکننده (فن کویل) متصل به یک کاندنسینگ یونیت خارجی می‌باشد. هر دو واحدهای داخلی و خارجی از طریق لوله‌های مسی و کابل‌های برق اتصال دارند. عضو داخلی (تبخیرکننده) حرارت را از هوای پیرامون مکش می‌کند در حالی که کاندنسینگ یونیت خارجی حرارت را به محیط منتقل می‌نماید.

مزایای استفاده از اسپلیت

• هزینه نهایی کم، آلودگی صوتی پایین و نصب آسان
• جایگزین خوب برای سیستم‌های داکتی
• هر سیستم کاملاً مستقل است و کنترل مختص به خود را دارد.

معایب

• محدودیتی برای فاصله بین واحد داخلی و خارجی وجود دارد به طور مثال لوله‌کشی مبرد نمی‌تواند از محدوده‌ای که توسط سازنده تعیین شده تجاوز کند (معمولاً 100 تا 150 فوت)، در غیر این صورت عملکرد افت خواهد نمود.
• تعمیر و نگهداری (تمیزکاری/تعویض فیلترها) در داخل فضای اشغال شده انجام می‌شود.
• گسیل هوای محدود که می‌تواند منجر به نقاط سرماگیر و گرماگیر احتمالی شود (hot/cold spots).
• اثر روی زیبایی سازه در سازه‌های بزرگ به دلیل یونیت‌های خارج ساختمان متعدد که نمای ساختمان را خراب می‌کند.

سیستم‌های مولتی اسپلیت

این سیستم بر پایه اصول یکسان با سیستم اسپلیت معمولی کار می‌کند، بنابراین در این مورد «چندین» تبخیرکننده به یک کاندنسینگ یونیت خارجی متصل هستند. این سیستم‌های ساده عمدتاً برای کاربری‌های کوچک تا متوسط که کانال‌کشی یا بسیار هزینه بر یا از نظر زیبایی‌شناسی غیر قابل قبول است طراحی شده است. لوله مبرد با قطر کم که واحدهای داخلی و خارجی را به هم وصل می‌کند نیازمند فضای خیلی کمتر است و نصب آن نسبت به کانال‌کشی فلزی آسان‌تر است. هر واحد داخلی، شبکه لوله‌کشی مبرد مخصوص به خود را دارد که آن را به واحد خارجی متصل می‌نماید.

مزایای مولتی اسپلیت

• این موضوع که یک کندانسور بزرگ در داخل ساختمان می‌تواند به تبخیرکننده‌های متعدد متصل شود نیاز به کانال‌کشی را به طور کامل کاهش داده و/یا از بین می‌برد.
• مولتی اسپلیت‌ها برای تک منطقه حرارتی با افت یا افزایش حرارت یکسان مناسبند. (در شکل مشخص شده است)

معایب

• عدم امکان کنترل مجزا
• سیستم‌های مولتی اسپلیت در واکنش به یک ترموستات که تمام سیستم را اداره می‌کند به طور کامل خاموش یا روشن می‌شوند. بر این اساس این سیستم‌ها برای اتاق‌های با خصوصیت افزایش/ کاهش حرارت متغیر مناسب نیستند.

منطقه (زون) حرارتی: منطقه حرارتی اشاره به فضا یا گروهی از فضاها درون ساختمان با الزامات گرمایش و سرمایش یکسان دارد. هر منطقه حرارتی اگر شرایط منجر به آسایش توسط سیستم HVAC فراهم شود باید «به طور مجزا» کنترل شود.

هر منطقه‌ای که ملزومات دما، رطوبت و فیلتراسیون متفاوتی داشته باشد به عنوان منطقه مستقل دسته بندی شده و باید توسط کنترل اختصاصی یا سیستم HVAC کنترل شود. مثال‌های زیر مبحث منطقه را شرح داده و واضح می‌سازد:

• یک اتاق کنفرانس که برای ظرفیت 50 نفر طراحی شده، زمانی که نصف یا یک‌چهارم آن اشغال شده باید دماهای پایین‌تری را تجربه کند. در نتیجه طراحی باید شامل تمهیداتی برای کنترل‌کننده دمای اختصاصی در این منطقه باشد.
• سالن ویژه سیگار کشیدن در فرودگاه الزامات فیلتراسیون، تهویه (تغییرات هوا) و فشار متفاوتی نسبت به دیگر نواحی دارد؛ در نتیجه منطقه‌ای مجزا محسوب می‌شود.
• لابی هتل به علت تغییرات در جمعیت، متفاوت از اتاق‌های میهمان یا رستوران است.
• در یک ساختمان تجاری، فضای حاوی تجهیزات پردازش داده مانند سرورها، دستگاه‌های فتوکپی، ماشین‌های فکس و پرینترها در معرض بار حرارتی بسیار بیشتری نسبت به دیگر نواحی هستند؛ در نتیجه منطقه حرارتی متفاوتی است.
• اتاق آزمایش بیمارستان، اتاق‌های ایزوله و اتاق عمل نیازمند فشار داخلی متفاوتی نسبت به دیگر نواحی هستند؛ بنابراین باید به عنوان مناطق مجزا تلقی شوند.
• یک اتاق کنترل یا مرکز پردازش در منطقه صنعتی ممکن است نیاز به مقدار زیادی نظافت/ فشار مثبت برای جلوگیری از نفوذ غبار/ ذرات خطرناک به داخل باشد؛ در نتیجه می‌تواند به عنوان منطقه مجزا تلقی شود.

دسترسی به آموزش طراحی محاسبات و اجرای سیستم های VRF

The post سیستم های VRF بخش 4 appeared first on تاسیسات نوین.

سه لوله خروجی از دستگاه خارج ساختمان به نامهای SUCTION,DISCHARHE و LIQUID هستند. نکته خیلی مهم مخصوصا در اجرا و یا تعمیرات این است که لوله ساکشن بزرگترین لوله بوده و حامل مبرد گازی کم فشار است (با استاندارد رنگ آبی). لوله DISCHARGE دارای دومین سایز و حامل مبرد گازی پرفشاراست (با استاندارد رنگ قرمز) و لوله LIQUID که دارای کوچکترین سایز است، حامل مبرد مایع میباشد (با استاندارد رنگ نارنجی).

چگونگی عملکرد سیستم وی آر اف

مبرد گازی پرفشار از دستگاه خارج شده و وارد جعبه تقسیم میگردد. داخل جعبه تقسیم تعدادی سلنوئید ولو قرار دارد که بر مبنای درخواست گرمایش یا سرمایش، باز شده و اجازه عبور سیال را میدهند.

 فرض کنید به حالت گرمایشی نیاز داریم لذا مبرد گازی پرفشار از لوله DISCHARGE وارد سلنوئید ولو شده و به داخل یونیت اتاق هدایت میگردد، فرآیند کندانس انجام میگردد و مبرد بصورت مایع پرفشار با درجه حرارت پایینتر به جعبه تقسیم برمیگردد. در اینجا برای مبرد مایع 2 حالت پیش می آید.

• مبرد به سیستم وی آر اف خارج ساختمان رسیده و پس از عبور از کمپرسور دوباره به حالت پرفشار و یا درجه حرارت بالا به یونیت برگردد (جهت گرمایش).
• درخواست سرما از یونیت دیگری اعلام شود که در اینحالت مبرد مایع، دیگر به دستگاه خارج از ساختمان برنمیگردد بلکه در داخل جعبه تقسیم تغییر مسیر داده و از طریق سلنوئید ولو مربوطه به یونیت داخلی اتاق دیگری وارد میگردد. در یونیت، فرآیند تبخیر کامل گردیده و مبرد بصورت گاز کم فشار و درجه حرارت پایین به سیستم وی آر اف خارج از ساختمان برمیگردد.

عملکرد سیستم وی آر اف بسیار ساده و براساس سیکل معکوس رنکین است. فایل بسیار کاربردی را در خدمت عزیزان قرار میدهم که مربوط به نکات نصب و تهیه شده توسط شرکت دایکین است. تعدادی عکس از پروژه هایی که در آنها از سیستم وی آر اف شرکت دایکین و ال جی استفاده شده است، را با هم مرور میکنیم.

دسترسی به آموزش طراحی محاسبات و اجرای سیستم های VRF

The post سیستم های VRF بخش 3 appeared first on تاسیسات نوین.

نقش دستگاه های ERV در سیستمهای وی آر اف

لذا دستگاه ERV، هوای داخل ساختمان را بصورت اگزازست مکیده و با تبادل حرارت آن با هوای ورودی، هوای تازه پیش گرم شده یا پیش سرد شده را به پشت ترمینال خروجی میرساند. بدین طریق هوای برگشت اتاق از طریق دریچه های برگشت با هوای تازه ترکیب میگردد و تهویه در فضا تامین میشود.

کاربرد سیستمهای وی آر اف

کاربردهای مناسب برای سیستمهای وی آر اف جاهایی هستند که تهویه مطبوع تفکیک شده و تأمین آسایش شخصی یک مزیت باشد؛ از قبیل ساختمانهای اداری، پاساژها، هتلها ، و آسایشگاهها. زیرا سیستمهای وی آر اف اجتناب از اختلاط هوا در زونها را آسان می سازد. در بانک ها نیز به لحاظ ایمنی، استفاده از این سیستم مطلوب می باشد زیرا به خاطر کوچک تر شدن قطر شبکه کانال، مسیرهای مخفی ورود به بانک به حداقل می رسند.

حتی در فضاهای آموزشی که به تهویه نیاز دارند نیز می توان از سیستمهای وی آر اف (همراه با تامین هوای تازه) برای تأمین بار استفاده کرد. سیستمهای وی آر اف همچنین در خانه های لوکس تک خانوار و نیز آپارتمانها و ساختمانهای مسکونی چند خانواری قابل استفاده اند.

محاسن سیستمهای وی آر اف

• کمپرسور سیستم (بخش پر سر وصدا) در خارج از فضا و معمولا در هوای آزاد نصب میگردد.
• در این گونه سیستمها، فضای بسیار کمی جهت موتورخانه و متعلقات آن نیاز است.
• تعمیرات دستگاه مانند تعویض فیلترها در همان فضا انجام میگیرد.
• هر فضا دارای ترموستات و دستگاه کنترل مخصوص به خود است.

معایب سیستمهای وی آر اف

• به دلیل انتقال مبرد پرفشار از سمت کمپرسور به داخل ساختمان، در صورت وجود کوچکترین نشتی در لوله ها نیاز به تعمیرات جهت پیدا کردن و ترمیم وجود دارد.
• جهت تامین هوای تازه ساختمان، به یک دستگاه جانبی نیاز است.

در جلسه آینده به مبحث هیت ریکاوری در نسل جدید دستگاه های سه لوله ای اشاره خواهیم کرد.

دسترسی به آموزش طراحی محاسبات و اجرای سیستم های VRF

The post سیستم های VRF بخش 2 appeared first on تاسیسات نوین.

سیستمهای VRF در طراحی تاسیسات

استفاده از سیستمهای حجم متغیر که بیشتر از 20 سال پیش درژاپن معرفی گردید امروزه دارای محبوبیت بیشتری در اکثر کشورها است بطوریکه توانسته است حجم بالایی از مصارف دستگاه ها در بخش HVAC را به خود اختصاص دهد. برای مثال در کشور ژاپن پنجاه درصد سیستمهای سرمایش گرمایش در بخش ساختمانهای تجاری تا 7000 مترمربع از نوع حجم متغیر میباشد. این سیستم شامل یک مینی اسپیلت یا پمپ حرارتی است که سرمایش گرمایش، هر دو توسط مبرد انجام می شود مشابه فن کویلهای دایکین.

 سیال مبرد مورد استفاده گاز R410A و سازگار با محیط زیست می باشد. مجموعه ای از مشخصات فوق موجب شده در حال حاضر سیستم های VRF بهترین گزینه برای طراحی تاسیسات و اجرای تهویه مطبوع پروژه های بزرگ ساختمانی، خصوصا سازه های مرتفع باشد. در طراحی سیستم های VRF استفاده بهینه از انرژی، کاهش هزینه کارکرد، محافظت بیشتر از محیط زیست، سیستمهای کنترل BMS، عدم نیاز به موتورخانه، هزینه پایین نگهداری و طراحی مدرن و راحتی هرچه بیشتر مصرف کننده در نظر گرفته شده است.

 این دستگاه در سقف کاذب هر فضای اختصاص داده شده به زون مربوطه نصب گردیده و سرمایش گرمایش آن فضا را تامین میکند. هرگونه تغییر در شرایط آسایش فضای مربوطه، با تغییر حجم مبرد مرتفع گردیده و این تغییر حجم متعاقبا مصرف انرژی در فن دستگاه را متناسب با بار بگونه ای تغییر می دهد که بهینه ترین مصرف انرژی ایجاد شود. کندانسور دستگاه نیز در خارج از فضای مربوطه در هوای آزاد نصب می شود که میتوان بر مبنای سایز هر دستگاه ( اواپراتور )، بار سرمایش مربوطه و نوع کارخانه سازنده، هر تعداد مشخص دستگاه VRF را به آن مرتبط نمود.

نسل قدیم و جدید سیستمهای VRF در طراحی تاسیسات 

نسل قدیم در سیستمهای VRF به سیستمهای 2 لوله ای اطلاق میشود که از دستگاه خارج ساختمان تنها 2 لوله یعنی لوله های Suction, Liquid وارد ساختمان میگردد. در این سیستم، تامین سرمایش و گرمایش فضاها بطور مستقل انجام شده و نمیتوان از یونیت ها سرمایش و گرمایش همزمان گرفت.

اما در نسل جدید، سیستم به 3 لوله اصلی ارتقاء یافته است. یعنی از کندانسور 3 لوله Suction, Liquid و Discharge به سمت ساختمان خارج می شوند که لوله Suction حامل مبردگازی پرفشار، لوله Liquid حامل مبرد مایع کم فشار و لوله Discharge حامل مبرد جهت Bypass در جعبه تقسیم است.

سه لوله مذکور بعد از ورود به داخل هر جعبه تقسیم به دو لوله Suction و Liquid تبدیل میشوند که به اواپراتور متصل هستند. بر مبنای مدل و بار مورد نیاز، هر جعبه تقسیم قابلیت تغذیه چند دستگاه اواپراتور را خواهد داشت (تا 12 دستگاه). با استفاده از سیستم های VRF در حالت ریکاوری میتوان از دستگاه سرمایش گرمایش همزمان گرفت.

در جلسه آینده به مزایا و معایب سیستمهای VRF در طراحی تاسیسات و نیز هیت ریکاوری در نسل جدید سه لوله ای، اشاره خواهیم کرد.

دسترسی به آموزش طراحی محاسبات و اجرای سیستم های VRF

The post سیستم های VRF بخش 1 appeared first on تاسیسات نوین.