بازدید: 4182 بازدید

سیستم‌های VRF چیدمانی از سیستم تهویه هواست که شامل یک کندانسینگ یونیت خارجی و چندین یونیت داخلی است. اصطلاح جریان مبرد متغیر اشاره به توانایی سیستم در کنترل میزان جریان مبرد به تبخیرکننده‌های متعدد (یونیت‌های داخلی) و امکان دادن به استفاده از تبخیرکننده‌های با ظرفیت‌ها و چیدمان‌های مختلف متصل به یک کاندنسینگ یونیت دارد. این چیدمان کنترل آسایش شخصی‌سازی‌شده و گرمایش و سرمایش هم‌زمان در زون‌های مختلف برقرار می‌کند.
این سیستم که از ساختمانهای بزرگ به‌خصوص در ژاپن و اروپا شروع شد، در اکثر کشورهای دنیا نیز همه گیر شده است. سیستم/تکنولوژی VRF توسط شرکت Daikin Industries ژاپن طراحی شده که با اصطلاح حجم مبرد متغیر (VRV) نام‌گذاری شده و محفوظ است؛ بنابراین دیگر تولیدکننده‌ها از اصطلاح VRF «جریان مبرد متغیر» استفاده می‌کنند. در مفهوم هر دو یکسان هستند.

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.

VRF 4 1 - سیستم های VRF بخش 4

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.

VRF 4 2 - سیستم های VRF بخش 4

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