شماره تماس: 021-66903810-11

سیستم VRF چیست،‌ تفاوت vrf و داکت اسپلیت

هدف استفاده از تمام چیلرهای تهویه مطبوع، فراهم کردن آسایش دمایی برای ساکنان ساختمان است. برای پیاده سازی این هدف، انواع سیستم های تهویه مطبوع، طراحی و ساخته می شوند که این سیستم ها شامل واحدهای کوچک مانند اسپلیت ها، واحدهای متوسط مانند چیلرهای هوا خنک، واحدهای بزرگ مانند چیلرهای آب خنک و در نهایت، سیستم VRF یا Variable Refrigerant flow (مبرد با دبی متغیر) است.

سیستم vrf چیست؟

نام سیستم VRF به توانایی این سیستم در کنترل میزان مبردی که به هر اواپراتور وارد می شود، اشاره می کند. این توانایی باعث می شود تا این سیستم بتواند اواپراتورهایی با آرایش و ظرفیت متفاوت را مدیریت کند که هر یک از این اواپراتورها مناسب یک ناحیه تهویه مطبوع خاص هستند. همچنین این سیستم توانایی گرمایش و سرمایش با ظرفیت متفاوت برای هر ناحیه را دارد و علاوه بر آن، با استفاده از این سیستم، امکان بازیافت حرارتی از یک ناحیه به ناحیه دیگر وجود دارد. (مطالعه بیشتر: هیت ریکاوری چیست؟ بازیابی حرارت در چیلر)

سیستم VRF بر اساس اصل انبساط مستقیم (Direct Expansion) کار می کند؛ بدین معنی که در این سیستم، گرما یا سرما به صورت مستقیم از اواپراتور که در ناحیه ای که نیاز به تهویه مطبوع دارد، به هوا انتقال می یابد.

سیستم VRF چیست

نحوه کنترل سرمایش در سیستم VRF

در سیستم VRF یک شیر با قابلیت تنظیم پیوسته برای هر اواپراتور در هر ناحیه وجود دارد که این شیرها توسط پردازشگر واحد کنترلر، تنظیم می شود. کنترلر با استفاده از داده های ورودی هر ناحیه (دماهایی که توسط سنسورها اندازه گیری می شوند)، میزان بار سرمایشی را محاسبه کرده و بر اساس آن، شیر را تنظیم می کند تا دبی مناسب برای هر ناحیه، وارد اواپراتور مرتبط با آن قسمت شود. همان طور که در شکل زیر مشخص است، سیستم VRF برای اتاق های مختلف، ظرفیت های متفاوت با بار غیر یکسان را ایجاد می کند.

نحوه کنترل سرمایش در سیستم VRF

 

ویژگی های سیستم VRF

سیستم های VRF از استراتژی بهینه تری برای کنترل انرژی ساختمان بهره می برند که این ویژگی باعث می شود بازدهی این سیستم در حدود 11 تا 17 درصد بالاتر از سایر سیستم ها از جمله سیستم های داکت اسپلیت داشته باشند.

در سیستم های به روز VRF استفاده از کمپرسورهای اسکرول با محرکی با سرعت متغیر رایج است و این سیستم ها برای تهویه مطبوع تعداد زیادی از ناحیه های مختلف (تا 48 مورد) به کار می روند. کمپرسورهای اسکرولی که توانایی تغییر سرعت را دارند، می توانند با سرعت مناسب برای بار مورد نیاز چرخه کار کنند تا بازده چیلر حداکثر شود.

استفاده از لوله هایی با بیش از 60 متر طول برای انتقال مبرد به اواپراتورهای مختلف در سیستم VRF امکان پذیر است که این ویژگی باعث افزایش سطح تحت پوشش برای این سیستم ها می شود. در شکل زیر، نمودار یک سیستم متداول VRF را مشاهده می کنید.

ویژگی های سیستم VRF

 

همان که از شکل بالا مشخص است، سیستم های VRF جزو سیستم های پیچیده ای هستند که به دقت طراحی می شوند و این سیستم ها از کنترلرهای پیشرفته ای برای روغن و مبرد استفاده می کنند. همچنین لوله ها و اتصالات نیز در این سیستم ها پیچیده بوده و نیازمند طراحی و ساخت دقیق است. در شکل بالا، یک واحد خارجی وجود دارد که پس از انجام فرایندهای مختلف، مبرد را به واحدهای داخلی می فرستد. واحد خارجی به دلیل داشتن کندانسور، باید در خارج از ساختمان قرار بگیرد تا بتواند گرمای خود را به هوای محیط بدهد.

از دیگر ویژگی های سیستم های VRF مجهز بودن به عیب یاب های الکترونیکی است که باعث کاهش نیاز به مراقبت و بازرسی از این سیستم ها می شود. همچنین این سیستم می تواند در رطوبت بالا بدون هیچ مشکلی کار کند که انتخاب آن را برای مناطق شرجی و نزدیک دریا جذاب تر می کند.

 

معایب سیستم VRF

احتمال نشت مبرد و خطر زیست محیطی

با توجه به طولانی بودن مسیر مبرد در لوله ها و قرار گرفتن لوله ها در قسمت های مختلف ساختمان، امکان نشت مبرد در سیستم VRF موجود است و به همین دلیل این سیستم نیاز به ضریب ایمنی بالا و بازرسی مداوم دارد.

محدودیت ارتفاع عمودی بین دو یونیت

حداکثر فاصله عمودی بین یونیت داخلی و یونیت خارجی در سیستم VRF توسط هر شرکت مشخص می شود و برای فواصل بیشتر از آن، استفاده از این سیستم امکان پذیر نخواهد بود.

محدودیت سیستم برای گرمایش

سیستم های VRF در حالت گرمایش عموماً برای فضاهای بزرگ کافی نیستند و نیاز به رادیاتور و یا گرمایش از کف وجود دارد.

 

نحوه کار سیستم VRF

سیستم VRF بر مبنای چرخه تبرید تراکمی کار می کند. در این روش، گرما از محیط داخل ساختمان توسط مبرد دریافت شده و به هوای بیرون ساختمان داده می شود. در حالت سرمایش، اواپراتورهای داخل ساختمان با مبرد مایع تغذیه می شوند و میزان این دبی با استفاده از شیر انبساط کنترل می شود. زمانی که مبرد وارد اواپراتور می شود، دچار تغییر فاز شده و به بخار تبدیل می شود. این فرایند، گرما را از محیط خارج می کند تا هدف استفاده از چیلر، محقق شود.

سیستم VRF توانایی گرمایش را نیز دارد اما برای این کار باید چرخه مبرد، معکوس شود. برای تعویض جهت حرکت مبرد از شیرهای مخصوص چهار راهه استفاده می شود که در این چرخه، محل کندانسور و اواپراتور عوض می شود. یعنی مبدل حرارتی داخل ساختمان به عنوان کندانسور عمل کرده و گرما را به هوای داخل می دهد. فرایندی که مبرد در داخل این مبدل طی می کند، چگالش است. (مطالعه بیشتر: مبرد چیست و انواع مبرد ها و سرمازا)

در مقابل، مبدل حرارتی که با هوای بیرون از ساختمان تبادل حرارتی دارد، مانند اواپراتور عمل کرده و گرمای هوای بیرون را جذب می کند. در این حالت نیز دبی مبردی که از واحدهای داخلی عبور می کند توسط شیرهای مخصوص کنترل می شود تا بار گرمایشی برای هر مبدل حرارتی داخل ساختمان به صورت جداگانه کنترل شود. به این سیستم، پمپ گرمایی یا پمپ حرارتی (Heat Pump) گفته می شود.

 

کاربردهای سیستم VRF

سیستم VRF برای ساختمان هایی که دارای ناحیه های حرارتی مختلفی بوده و به بار گرمایشی یا سرمایشی مختلفی برای هر ناحیه نیاز دارند، گزینه بسیار مناسبی است. هتل ها، مدارس و ساختمان های اداری نمونه هایی از چنین ساختمان ها هستند.

سیستم های VRF که در خارج از ساختمان نصب می شوند، بار سرمایشی یا گرمایشی بین 3 تا 90 کیلووات دارند. در سیستم هایی که در داخل ساختمان نصب می شوند، بار سرمایشی کاهش یافته و معمولاً بین 1 تا 35 کیلووات است. تجهیزات یک سیستم VRF به سه دسته تقسیم می شوند:

دسته اول: تجهیزاتی هستند که مناسب کاربردهای مسکونی بوده و بار سرمایشی کمتر از 20 کیلووات دارند. تجهیزات مسکونی با برق تک فاز کار می کنند.

دسته دوم: تجهیزات تجاری سبک هستند که برای کسب و کارهای کوچک طراحی شده و ظرفیت سرمایشی بالاتر از 20 کیلووات دارند. این تجهیزات با برق سه فاز تغذیه می شوند.

دسته سوم: تجهیزات تجاری سنگین یا صنعتی هستند که ظرفیتی بالاتر از 40 کیلووات داشته و حتماً باید توسط برق سه فاز تغذیه شوند.

 

 تفاوت vrf و داکت اسپلیت

سیستم تهویه داکت اسپلیت به سیستمی گفته می شود که با استفاده از یک چیلر و هواساز، هوای ساختمان را خنک می کند. مهم ترین  تفاوت vrf و داکت اسپلیت نحوه خنک کاری هوای داخل ساختمان است و این دو سیستم در اصول کار و چرخه ترمودینامیکی هیچ تفاوتی با هم ندارند.

در داکت اسپلیت برای خنک کاری ناحیه های مختلف ساختمان به طور مستقیم از هواساز استفاده می شود. در این سیستم، هواساز هوا را خنک کرده و به ناحیه های مختلف ساختمان می فرستد اما در سیستم VRF برای انتقال سرما به ناحیه های مختلف به طور مستقیم از مبرد استفاده می شود. این تفاوت عملکرد، مزایا و معایبی برای هر یک از این سیستم ها ایجاد می کند که در ادامه آن ها را بررسی می کنیم.

روش کنترل بار در VRF بهینه تر و دقیق تر از داکت اسپلیت است و به همین جهت برای ساختمان هایی که تعداد زیادی از ناحیه ها با ابعاد و بار مورد نیاز متفاوت وجود دارد، استفاده از این سیستم مناسب تر است. دیگر حسن روش کنترل دقیق در VRF، افزایش بازده سیستم است و به همین دلیل، میزان انرژی مصرفی داکت اسپلیت بیشتر از VRF است.

دیگر  تفاوت vrf و داکت اسپلیت میزان صدای تولیدی است. در داکت اسپلیت به دلیل اینکه نیاز به جابجایی حجم زیاد هوا وجود دارد و حرکت هوا در داخل کانال ها صدای بالایی تولید می کند، میزان صدای تولیدی بسیار بالا است. در مقابل در VRF به دلیل انتقال مبرد در فاز مایع، تقریباً صدایی ایجاد نمی شود و تنها صدای ایجاد شده به دلیل فن تعبیه شده در اواپراتورها است که کمتر از صدای داکت اسپلیت است.

مورد دیگری که  تفاوت vrf و داکت اسپلیت به حساب می آید، محدودیت هایی است که برای انتقال مبرد در لوله ها برای VRF وجود دارد. در این سیستم نمی توان مبرد را به فاصله بسیار دوری فرستاد و به همین دلیل برای ساختمان هایی با مساحت یا ارتفاع زیاد، استفاده از این سیستم محدود است اما به راحتی می توان برای چنین ساختمان هایی از سیستم داکت اسپلیت استفاده کرد. التبه برای استفاده از داکت اسپلیت نیاز به فضای کافی موجود در ساختمان وجود دارد.

هزینه اولیه و هزینه نصب سیستم های VRF بسیار بالاتر از داکت اسپلیت است و این سیستم ها تنها برای فضاهای بسیار بزرگ (1000 تا 7000 متر مربع) از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند. هزینه بهره برداری و هزینه های جاری سیستم های داکت اسپلیت برای فضاهای متوسط و کوچک، پایین است و به همین دلیل این سیستم ها برای این فضاها مناسب تر هستند.

 

سخن آخر

در این مقاله سعی شد تا سیستم VRF معرفی شده و ویژگی های آن بررسی شود. همچنین در بخش قبل، این سیستم با داکت اسپلیت که یک رقیب جدی برای آن به حساب می آید، مقایسه شد. به طور کلی، VRF یک سیستم با فناوری و بازده بالا است که مکانیسم کنترلی آن بسیار دقیق بوده و مناسب ساختمان هایی است که نیازمند کنترل دمای دقیق و متفاوت برای بخش های مختلف هستند. (مطالعه بیشتر: داکت اسپلیت چیست و طرز کار با داکت اسپلیت)

در مقابل، داکت اسپلیت یک سیستم متعارف تهویه مطبوع است که قیمت پایین تری داشته و برای ساختمان های متوسط و کوچک مناسب تر است. شرکت فراسرد از معتبرترین شرکت های کشور در زمینه سیستم های تبرید است که پروژه های متعددی را در زمینه تهویه مطبوع انجام داده است. برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه سیستم های تهویه مطبوع و انتخاب یک سیستم مناسب برای ساختمان یا مجموعه شما با کارشناسان فراسرد در ارتباط باشید.

5/5 - (2 امتیاز)

ارسال دیدگاه