طراحی سیستم VRF به بهینه سازی مصرف انرژی در سیستم تاسیساتی کمک زیادی می کند.
با توجه به این که تامین سرمایش و گرمایش متعادل برای هر فضا و همچنین صرفه جویی در مصرف انرژی اموری ضروری هستند، آشنایی با نحوه طراحی این نوع سیستم می تواند یک راه حل اساسی برای فراهم کردن شرایط ایده آل در این زمینه باشد.
در این مقاله قصد داریم مهم ترین اصول طراحی انواع سیستم های VRF را مرور کنیم.
تا پایان ما را همراهی کنید.
1# سیستم VRF چیست؟
VRF مخفف عبارت Variable Refrigerant Flow system به معنای سیستم جریان مبرد متغیر می باشد.
این فناوری نوعی سیستم تهویه مطبوع می باشد که متشکل از یک واحد در بخش بیرونی ساختمان و چندین واحد داخلی است.
دلیل اطلاق نام جریان مبرد متغیر به این سیستم، توانایی آن در کنترل نمودن مبرد تحت جریان در مدار واحدهای داخلی و یا همان اواپراتور می باشد.
این سیستم امکان کاربرد اواپراتورهایی با ظرفیت های متفاوت و تنظیماتی گوناگون را تنها با اتصال به یک واحد بیرونی برای کاربران امکان پذیر می کند.
شما با استفاده از وی آر اف قادر به کنترل دمای محیطی وسیع، همچون ساختمان های تجاری خواهید بود.
اگر به لحاظ فنی بخواهید بدانید VRF چیست باید بگوییم ماهیت عملکرد این سیستم کمی پیچیده است.
شاید ساده ترین توصیف برای این سیستم حرفه ای را بتوان در این جمله خلاصه کرد.
“سیستمی بدون وجود مجرا در مقیاسی عظیم که توانایی و ظرفیت عملکردی بسیار بالایی دارد.”
VRF می تواند با استفاده از یک سیستم، به طور هم زمان چندین منطقه داخلی را پوشش دهد.
آن چه که جالب توجه است، امکان ارائه هم زمان گرمایش و سرمایش در فضاهای مختلف یک ساختمان است.
به عبارتی این سیستم می تواند در یک زمان دو عملکرد سیستم پمپ حرارتی و سیستم بازیابی گرما را به کاربران خود ارائه دهد.
انعطاف پذیری و تطبیق سیستم های VRF با نیاز کاربر در بخش های مختلف را می توان بزرگترین نقطه قوت این تکنولوژی به شمار آورد.
برخلاف تصور عموم، این سیستم تنها مختص به مکان های تجاری بزرگ نبوده و
قابلیت استفاده در فضاهای مسکونی یا هر محیط دیگری را نیز دارد.
هم چنین نکته مهم دیگر، اهمیت نصب این سیستم به وسیله متخصصانی است که
به طور کامل جهت نصب این سیستم آموزش دیده و گواهینامه های لازم را دریافت نموده باشند.
2# اصول عملکرد سیستم VRF
VRF مخفف Variable Refrigerant Flow به معنی جریان مبرد متغیر نام یکی از سیستم های پرکاربرد تهویه مطبوع است که
به طور اختصاری با نام سیستم VRF شناخته می شود.
یکی از نکات مهم که در ساخت سیستم های سرمایش و گرمایش همواره مدنظر قرار می گیرد، حفظ راندمان سیستم ها در شرایط گوناگون است.
به عنوان مثال وقتی تعداد نفرات حاضر در یک ساختمان افزایش پیدا می کند،
سیستم تهویه باید بتواند خود را با شرایط جدید تطبیق دهد.
به این ترتیب راندمان سیستم های سرمایش و گرمایش همواره در وضعیت مطلوب باقی می ماند.
طراحی سیستم VRF برای دستیابی به این هدف مهم صورت گرفته است.
این سیستم ها با کنترل جریان مبرد متناسب با نیاز محیط ساختمان به گرمایش یا سرمایش، راندمان مطلوبی از خود نشان می دهند.
سیستم های VRF به دو دسته تقسیم می شوند که عبارت اند از:
- پمپ حرارتی VRF
پمپ های حرارتی می توانند گرمایش یا سرمایش مورد نیاز ساختمان را تأمین کنند.
البته امکان تأمین سرمایش و گرمایش به طور همزمان را ندارند و در زمان واحد فقط در یکی از این دو حالت کار می کنند.
- بازیاب حرارتی VRF
سیستم های بازیاب حرارتی می توانند به طور همزمان برای تأمین گرمایش یا سرمایش محیط های مختلف درون یک ساختمان فعالیت کنند.
یونیت های داخلی متصل به سیستم های بازیاب حرارتی به طور مستقل در هر واحد عمل می کنند.
3# مراحل طراحی سیستم VRF
مرجع اصلی و معتبر برای طراحی سیستم VRF، استاندارد ASHRAE است.
در جلدهای 15 و 34 استاندارد اشری به طور کامل روند طراحی این سیستم ها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
علاوه بر آن مجموعه نکات ایمنی و ملاحظات نصب سیستم های VRF نیز در استاندارد اشری ذکر شده اند.
بر اساس آن چه در این مرجع آمده است، طراحی سیستم های جریان مبرد متغیر در قالب 4 مرحله زیر صورت می گیرد.
1-3# محاسبه بار سرمایش و گرمایش ساختمان
در گام اول طراحی سیستم VRF باید به سراغ محاسبه بار سرمایش و گرمایش ساختمان برویم.
بسته به این که موقعیت جغرافیایی و کاربری ساختمان چیست، میزان بار حرارتی ساختمان کاملا متفاوت خواهد بود.
به طور کلی 4 عامل اصلی تاثیرگذار در محاسبه بار سرمایش و گرمایش ساختمان عبارت اند از:
- تعداد افراد حاضر در ساختمان
- نوع و تعداد تجهیزات روشنایی
- تعداد تجهیزات الکترونیکی
- تابش خورشید
بر مبنای 4 عامل فوق، حداکثر بار سرمایش و گرمایش مورد نیاز ساختمان ها در طول سال برآورد می شود.
این محاسبه به ما کمک می کند تا بتوانیم تجهیزات سیستم VRF را به درستی انتخاب کنیم.
2-3# محاسبه ظرفیت کلی یونیت خارجی سیستم VRF
در مرحله دوم طراحی سیستم VRF باید به سراغ محاسبه ظرفیت کلی یونیت خارجی برویم.
یونیت خارجی سیستم VRF از یک کمپرسور به همراه کویل تشکیل می شود.
کویل های یونیت خارجی سیستم VRF به دو دسته تقسیم می شوند:
- هوا خنک: برای خنک شدن سیال درون این کویل ها از جریان هوا استفاده می شود.
- آب خنک: برای خنک شدن سیال درون این کویل ها از جریان آب استفاده می شود.
کمپرسور یونیت خارجی نیز با استفاده از موتور اینورتر، جریان سیال مبرد را کنترل می کند.
به این ترتیب با تغییر نیاز بار سرمایشی و گرمایشی ساختمان، دبی جریان سیال مبرد نیز تغییر می کند.
بعد از محاسبه بارهای حرارتی ساختمان در مرحله نخست، معادل 10 تا 20 درصد مقدار اولیه به آن اضافه می کنیم.
به این ترتیب ظرفیت یونیت خارجی سیستم VRF برآورد می شود.
3-3# انتخاب نوع و تعداد یونیت های داخلی
در مرحله سوم طراحی سیستم VRF باید به سراغ انتخاب نوع و تعداد یونیت های داخلی ساختمان برویم.
همان طور که می دانید یونیت داخلی این سیستم های تهویه مطبوع معمولا از نوع فن کویل انتخاب می شود.
معمولا یک ساختمان به چند ناحیه تقسیم می شود و به هر یک از نواحی یک فن کویل اختصاص می یابد.
یونیت های داخلی معمولا در سقف های کاذب قرار می گیرند.
4-3# طراحی نقشه سیستم VRF
در گام پایانی طراحی سیستم VRF باید نقشه دقیق جانمایی تجهیزات مختلف تهیه شود.
ترسیم مسیر درست لوله ها بین تجهیزات مختلف سیستم VRF اهمیت بسیار زیادی دارد.
لازم به ذکر است که اجرای سیستم VRF منطبق بر نقشه ای انجام می گیرد که در مرحله آخر طراحی تهیه می شود.
4# نکات مهم در طراحی سیستم VRF
چند نکته اساسی در زمینه طراحی سیستم VRF عبارت اند از:
- از مبردی با نام R410 A به عنوان سیال مبرد سیستم های VRF استفاده می شود.
این سیال کاملا غیرسمی و غیر قابل اشتعال است. - سیستم های VRF صرفا در ساختمان های مسکونی و تجاری بزرگ استفاده می شوند.
- معمولا در پروژه های بازسازی ساختمان ها، سیستم های VRF برای تعویض سیستم تهویه در اولویت قرار دارند.
- سیستم های VRF فضای کمتری را اشغال می کنند و از این حیث سازندگان ساختمان های بزرگ از نصب آن ها استقبال می کنند.
- سیستم های VRF از نظر مصرف انرژی گزینه ایده آلی به شمار می روند؛
چرا که مصرف انرژی در آن ها مطابق نیاز ساختمان به تهویه، به صورت خودکار تنظیم می شود.
جمع بندی
در این مقاله به بررسی مراحل طراحی سیستم VRF پرداختیم.
مکانیزم عملکرد سیستم های VRF تقریبا مشابه سایر سیستم های تهویه مطبوع است.
استفاده از کمپرسور با موتور اینورتر کمک می کند تا دبی سیال مبرد در سیکل تبرید این سیستم ها کنترل شود.
به این ترتیب سیستم های VRF از نظر بهره وری انرژی در وضعیت مطلوبی قرار می گیرند.
 |
درباره نویسنده : امیرحسین شریفی
نظرتون درباره این مقاله چیه؟
ما رو راهنمایی کنید تا اون رو کامل تر کنیم و نواقصش رو رفع کنیم.
توی بخش دیدگاه ها منتظر پیشنهادهای فوق العاده شما هستیم.
