تختلف أنظمة تدفق التبريد المتغير (VRF) تدفق المبرد إلى وحدات داخلية على أساس الطلب. هذه القدرة على التحكم في كمية التبريد التي يتم توفيرها إلى وحدات لفائف المروحة الموجودة في جميع أنحاء المبنى تجعل تكنولوجيا VRF مثالية للتطبيقات ذات الأحمال المختلفة أو عند الحاجة إلى تقسيم المناطق.
تتوفر أنظمة VRF إما كأنظمة مضخة حرارة أو كأنظمة لاستعادة الحرارة لتلك التطبيقات التي يلزم التدفئة والتبريد المتزامنة. بالإضافة إلى توفير راحة فائقة ، توفر أنظمة VRF مرونة في التصميم ، وفورات الطاقة ، والتركيب الفعال من حيث التكلفة.
تقنية VRF
في نظام VRF ، قد يتم توصيل وحدات لفائف المروحة الداخلية المتعددة بوحدة خارجية واحدة. تحتوي الوحدة الخارجية على واحد أو أكثر ضواغط مدفوعة العاكس ، بحيث يمكن أن تتنوع سرعتها عن طريق تغيير تواتر مصدر الطاقة إلى الضاغط. مع تغير سرعة الضاغط ، فإن كمية المبرد التي يسلمها الضاغط.
تحتوي كل وحدة لفائف مروحة داخلية على جهاز القياس الخاص بها الذي يتم التحكم فيه بواسطة الوحدة الداخلية نفسها ، أو بالوحدة الخارجية. نظرًا لأن كل وحدة داخلية ترسل طلبًا إلى الوحدة الخارجية ، فإن الوحدة الخارجية تقدم كمية المبرد اللازمة لتلبية المتطلبات الفردية لكل وحدة داخلية (الشكل أعلاه).
هذه الميزات تجعل نظام VRF مناسبًا بشكل مثالي لجميع التطبيقات التي لها متطلبات تحميل جزء بناءً على الاستخدام أو اتجاه المبنى ، وكذلك التطبيقات التي تتطلب تقسيم المناطق.
مزايا نظام VRF
السيطرة تعني الراحة
مفتاح توفير الراحة هو توفير التدفئة أو التبريد متى وأين مطلوب دون تقلبات في درجة حرارة الغرفة.
في الأنظمة التقليدية ، يكون الضاغط إما قيد التشغيل أو إيقاف تشغيله ، لذا حتى المساحات التي لها عناصر تحكم فردية تواجه تقلبات في درجة حرارة الغرفة مع توقف الضاغط ثم يبدأ مرة أخرى للحفاظ على إعداد ترموستات (الشكل أدناه).
في نظام VRF ، نظرًا لأن سرعة الضاغط يمكن أن تتنوع ، فإن الضاغط لا يدور وإيقاف تشغيله ، ولكنه يعمل بشكل مستمر لفترات أطول (الشكل أدناه). يتم توفير تدفق المبرد المطلوب إلى ملف المروحة الداخلية وبمجرد الوصول إلى نقطة المجموعة ، يتم ضبط تدفق المبرد للحفاظ على درجة حرارة الغرفة بسلاسة دون تقلب.
بالإضافة إلى وجود نقاط محددة مميزة ، يمكن تغيير سرعات مروحة الوحدة الداخلية ومواقف العوامل لتوفير راحة إضافية في المساحة.
مرونة التصميم
واحدة من المزايا الرئيسية لنظام VRF هي المرونة التي يوفرها تنوع عرض المنتج. تتوفر أنواع وأحجام متعددة من لفائف المروحة لتناسب أي تطبيق.
يوضح الشكل أدناه تخطيط تقسيم العينة لنظام VRF ، يجمع بين الوحدات الخارجية ، وملفات مروحة نوع كاسيت 4 اتجاهات ، وملفات مروحة من نوع Hi-Wall لإنشاء ظروف مريحة لاستخدامات متفاوتة من 15 مساحة مختلفة داخل نفس المبنى.
عند اختيار نظام VRF ، ضع في اعتبارك أنه ليس كل الأنظمة لديها نفس إمكانيات الأناقة. ستزيد الأنظمة التي توفر إمكانات موسعة للأنابيب إلى الحد الأقصى من مرونة التطبيق التي توفرها تقنية vRF. الاعتبارات المهمة عند مراجعة قدرات الأنابيب هي:
- 1) الحد الأقصى لفرق الارتفاع المسموح به بين أعلى وأدنى الوحدات الداخلية على نظام واحد و
- 2) المسافة المسموح بها من الوحدة الخارجية إلى أبعد لفائف المروحة على النظام
التثبيت الفعال من حيث التكلفة
اعتمادًا على التطبيق ، يمكن أن يكون تثبيت نظام VRF بديلاً فعالًا من حيث التكلفة للأنظمة التقليدية التي تتطلب أحجام مجاري أو أحجام كبيرة للأنابيب ، والمضخات والمراجل في حالة أنظمة المياه المبردة.
الوحدات الخارجية خفيفة في الوزن ولها بصمة صغيرة. هذا يعني أنها ستناسب مصعد الخدمة ، لذلك لا يلزم وجود رافعة للرفع إلى تثبيت على السطح. في بعض الحالات ، يمكن تحقيق وفورات في إجمالي تكلفة البناء لأن الوحدة الخفيفة تعني أن هيكل دعم إضافي في السقف غير مطلوب.
وفورات الطاقة
توفر جميع أنظمة VRF وفورات الطاقة عن طريق تغيير سرعة الضاغط ومطابقة ناتج النظام بأكبر قدر ممكن من الحمل. بالإضافة إلى ذلك ، لا تواجه أنظمة VRF نفس خسائر الطاقة مثل الأنظمة التي تحرك الهواء المشروط من خلال مجاري المجاري.
ومع ذلك ، فإن الاختلافات في التصميم في الوحدات الخارجية المتاحة ستؤثر على مستوى الكفاءة الذي يتم تحقيقه.
مقارنة أنظمة VRF
تختلف أنظمة VRF المتوفرة في السوق اليوم وفقًا لعدد ونوع الضاغط.
الأنواع الثلاثة من الوحدات التي سيتم مقارنتها هنا هي:
- ضاغط سرعة متغير واحد
- ضاغط السرعة المتغير بالإضافة إلى ضاغط Speedspeed
- ضواغط السرعة المتغيرة متعددة
ضاغط سرعة متغير واحد
في هذا النظام مع ضاغط التمرير ذو السعة الكبيرة ، يبدأ نفس الضاغط ويعمل عندما يكون هناك طلب ولا يتوفر أي تكرار في حالة فشل الضاغط.
ضاغط السرعة المتغير بالإضافة إلى ضاغط السرعة الثابتة
في نظام الضغط المكثفان هذا ، يبدأ الضاغط الذي يحركه العاكس دائمًا ويعزز حتى يصل إلى أقصى قدرته في الوقت الذي يبدأ فيه الضاغط ذو السرعة الثابتة ويسقط الضاغط العابر. يوفر هذا النظام القدرة النسبية.
ضواغط السرعة المتغيرة متعددة
توفر الوحدات الخارجية ذات الضاغطات المتعددة الدورانية التي تعتمد على العاكس ، كما هو موضح في الشكل أدناه ، مجموعة المزايا الأكثر اكتمالا التي يمكن تحقيقها مع نظام VRF.
يوفر النظام مع 3 ضواغط يحركها العاكس أيضًا قدرة احتياطية أكبر. إذا فشل أحد الضواغط ، فسيستمر النظام في العمل بنسبة 67 ٪ من قدرته الأصلية ، وسيتم الحفاظ على الراحة في المساحة المشروطة حتى يمكن استبدال الضاغط الخاطئ.
يتم تدوير تسلسل البداية للضواغط ، مما يعادل وقت التشغيل الخاص بهم وبالتالي تقليل التشغيل الزائد لضاغط فردي.
تسمح الضواغط المتعددة التي يحركها العاكس للوحدة بتوفير أداء أفضل للحمل دون الحاجة إلى استخدام غاز الساخن. في ظل ظروف التحميل المنخفض ، يتمتع النظام بميزة تشغيل فقط العديد من الضواغط في أي سرعة مطلوبة لتحقيق القدرة اللازمة لتلبية الحمل والحفاظ على الراحة داخل المساحة المشروطة.
يقارن الشكل أدناه حالة تشغيل الوحدات الخارجية عند حدوث تغييرات في أحمال تكييف الهواء. مع ضواغط متعددة يحركها العاكس ، يمكن إجراء تطابق أفضل بين الحمل في المساحة وإخراج الضاغط ؛ لا يضيع النظام الطاقة التي تولد سعة إضافية وفي الوقت نفسه يوفر راحة أكبر من خلال التخلص من تقلبات درجة حرارة الغرفة.
ضاغط دوار مزدوج مقابل ضاغط التمرير
كما هو مذكور أعلاه ، يوفر نوعان من الضواغط المستخدمة في وحدات vRF الخارجية (الشكل أدناه) مستويات مختلفة من الكفاءة.
يقارن الشكل أدناه كفاءة ضاغط دوار مزدوج مع كفاءة ضاغط التمرير. يمثل الخط المنقط ضاغط التمرير ، الذي يتمتع بكفاءة سيئة بسرعات منخفضة وعالية. في المقابل ، فإن الخط الصلب الذي يمثل الضاغط الدوار المزدوج ، والذي يتمتع بكفاءة ممتازة في جميع السرعات.
تخلق ميزات تصميم الضاغط الدوار النموذجي ميزة على ضاغط التمرير النموذجي عن طريق طلب ضخ أقل من الزيت من الضاغط إلى نظام التبريد. يساهم تقليل كمية الزيت الذي يتحرك عبر نظام التبريد في كفاءة نظام الضاغط الدوار المزدوج. يمكن عزل معظم الزيت الذي يتم تعميمه بواسطة الضاغط الدوار بشكل أكبر على الوحدة الخارجية للنظام.
هذا يعني أنه بمجرد أن يتم استيفاء المنطقة ، يمكن إغلاق جهاز القياس تمامًا - لم يترك جزئيًا مفتوحًا جزئيًا لتسهيل عودة الزيت ، كما هو مطلوب بواسطة أنظمة ضاغط التمرير. إن إغلاق جهاز القياس يمنع المبرد من الدوران عبر الوحدة ويتجنب التبريد المفرط أو ارتفاع درجة الحرارة في المساحة. والنتيجة هي راحة أكبر وكذلك كفاءة أعلى.
اعتبارات التصميم
تخطيط الفضاء
يبدأ تصميم نظام VRF بفهم تخطيط المساحة. يجب النظر في اتجاه المبنى والمواسم التي تحدث خلالها. يعتمد نوع الحمل (التدفئة أو التبريد) وتوزيع الأحمال في المناطق على الاستخدام المقصود للمساحة. بدوره ، ستحدد هذه العوامل ما إذا كان نظام المضخة الحرارية أو نظام استرداد الحرارة هو الخيار الأكثر كفاءة.
يوضح الشكل أدناه تخطيط مساحة نموذجي ، مع تحديد المناطق على أنها تتطلب التدفئة أو التبريد والحمل المنعكس في حجم ونوع الوحدات الداخلية الموضحة.
نوع النظام - استرداد الحرارة أو مضخة الحرارة؟
توفر أنظمة المضخة الحرارية وأنظمة استرداد الحرارة للتدفئة والتبريد. يوفر نظام المضخة الحرارية إما التدفئة أو التبريد كما هو مطلوب.
يكون نظام استرداد الحرارة مثاليًا عند الحاجة إلى التدفئة والتبريد في وقت واحد. سيتم تحقيق أكبر كفاءة عندما تكون أحمال التدفئة والتبريد متساوية ، من خلال زيادة كمية الطاقة التي يمكن نقلها من منطقة إلى أخرى باستخدام المبرد ، كما هو موضح في الشكل أدناه.
يوضح الشكل أدناه تخطيط المبنى مع 6 مناطق. تتمثل إحدى طرق تلبية متطلبات تصميم هذا المبنى في تثبيت 3 أنظمة مضخة حرارة كما هو موضح أدناه:
النظام 1 - المناطق A و C و D ، والتي لها ملفات تعريف مماثلة لمتطلبات التدفئة والتبريد
النظام 2 - المناطق E و F ، والتي لها ملفات تعريف مماثلة لمتطلبات التدفئة والتبريد
النظام 3 - المنطقة ب ، والتي تتطلب التبريد فقط
بدلاً من ذلك ، يمكن تثبيت نظام واحد أكبر لاستعادة الحرارة.
لتحديد أفضل اختيار للتصميم ، ينبغي إكمال تحليل الكفاءة ومقارنة التكلفة للخيارين. بالإضافة إلى ذلك ، ينبغي النظر في نتيجة كمية أكبر من المبرد المنتشرة عبر النظام الأكبر ، لأن كمية المبرد في النظام لها آثار عندما يتعلق الأمر بتلبية متطلبات ASHRAE 15.
حجم الوحدات
يجب النظر في حجم الوحدات المحددة للتأثير على تصميم النظام ؛ ستوفر الوحدات الأصغر مرونة في تقسيم المناطق وتتطلب أنابيب أقل وتبريدًا أقل لكل نظام.
تكوين الأنابيب
يجب النظر في مرونة خيارات الأنابيب المتاحة. يمكن للنظام الذي يوفر المزيد من الخيارات للدمج بين مفاصل Y-Hape والرؤوس تقليل كمية الأنابيب والمبرد المستخدمة ، وبالتالي تقليل التكلفة الإجمالية للوظيفة.
استنتاج
يوفر نظام VRF تركيبًا مرنًا وتبريدًا لتوفير الطاقة وراحة التدفئة ويجب اعتباره بديلاً للأنظمة التقليدية لتلك التطبيقات التي تكون هناك حاجة إلى تشغيل تقسيم المناطق أو تشغيل الجزء.
Carrier Corporation Syracuse ، نيويورك
[DVFAQTOPIC TITLE = "أسئلة متكررة طرحت" TopicId = "18922 ″ Skin =" custom "searchbox =" no "switcher =" yes "paginate =" "order =" asc "orderby =" date "]
