«Водяная» VRV Daikin

Японская корпорация Daikin в течение 35 лет продолжает оставаться одним из лидеров в создании и совершенствовании центральных многозональных систем. За это время компания разработала множество разнообразных систем VRV, отличающихся функциональными возможностями. Есть системы, работающие только в режиме охлаждения; системы, работающие либо в режиме охлаждения, либо в режиме нагрева; системы, работающие одновременно как в режиме охлаждения, так и нагрева. Есть системы VRV, предназначенные для жарких регионов с температурой наружного воздуха до +56°С и для холодных регионов, позволяющие эффективно использовать режим нагрева при температурах наружного воздуха до –25°С. Есть системы VRV, позволяющие не только охлаждать и нагревать воздух, но и обеспечивать потребителей горячей водой. Эта статья посвящена разновидности систем VRV, которую на техническом сленге называют «водяная VRV», а строго – «VRV с водяным охлаждением конденсатора».

В водяной системе VRV используются такие же внутренние блоки, как и в стандартной VRV, все отличия сосредоточены в наружном блоке.

По сравнению с наружным блоком стандартной VRV с воздушным охлаждением конденсатора наружный блок водяной VRV намного компактней, поскольку в нем нет вентилятора и громоздкий конденсатор воздушного охлаждения заменен на компактный пластинчатый теплообменник «фреон-вода». Циркулируя через теплообменник, вода отводит теплоту в режиме охлаждения или подводит теплоту в режиме обогрева. Очевидно, водяной контур при этом должен иметь средства поддержания температуры в заданном диапазоне – например, «сухие» охладители и бойлеры.

Описанная концепция имеет несколько существенных преимуществ. Во-первых, наружный блок очень компактен и не требует организации большого расхода охлаждающего воздуха, поэтому для него легко найти место в любом хозяйственном помещении. Поскольку наружный блок при таком расположении находится на одном этаже и близко к внутренним блокам, нет проблем с ограничениями на перепады высот и длины фреоновых магистралей, значительно уменьшается количество хладагента в системе.

Во-вторых, для отвода теплоты от оборотной воды, отводящей теплоту от наружных блоков, могут использоваться охладители с низким уровнем шума и установленные на сколько угодно большом расстоянии от наружных блоков.

В-третьих, водяные VRV могут осуществлять двойную рекуперацию теплоты. Это полезно, если в здании имеются одновременно и зоны, требующие охлаждения, и зоны, требующие обогрева.

В-четвертых, работа водяных систем может быть круглогодичной с возможностью использования режима охлаждения и нагревания индивидуально в каждом помещении.

В-пятых, водяные VRV совмещают преимущества как чиллерных систем, так и систем VRV, но обеспечивают бoльшие энергоэффективность и комфорт, чем чиллерные системы.

Энергоэффективность водяной VRV обеспечивается различными способами. Водяные VRV-системы Daikin позволяют производить двойную рекуперацию теплоты. Если в одном помещении происходит охлаждение воздуха, а в другом помещении включен режим нагрева, то теплота, отводимая в охлаждаемом помещении, используется для нагрева воздуха в обогреваемом помещении. Такая рекуперация осуществляется в системах VRV и с воздушным, и с водяным конденсатором. Дополнительно к этому может использоваться еще один вид рекуперации. Если в здании установлено несколько «водяных» VRV и все они используют единый контур оборотной воды для конденсаторов, то в процессе эксплуатации может происходить перенос теплоты от одного наружного блока к другим. Это позволяет снизить потребление энергии бойлером. Таким образом, можно говорить о двойной рекуперации теплоты. При правильном распределении систем по зонам с учетом назначения здания и, соответственно, распределении нагрузок энергосбережение будет существенным.

Первая водоохлаждаемая VRV Daikin была выпущена в 2005 году. На сегодняшний день компания предлагает уже третье поколение водоохлаждаемых VRV, основанное на технологиях и агрегатах системы VRV IV, включая VRT – переменную температуру кипения хладагента, возможность подключения различных видов специальных внутренних блоков и настройку системы с помощью компьютера. Помимо этого, система VRV IV-W обладает рядом технологий, свойственных только водоохлаждаемым системам, например возможностью управления расходом воды через конденсатор и работы в обычном или геотермальном режиме.

Рис. 1. Принципиальная схема водоохлаждаемой VRF–системы Daikin.

Управление расходом воды через конденсатор – важная и полезная функция для систем такого типа. В отличие от традиционных систем с воздушным конденсатором водоохлаждаемые системы требуют установки некоторого количества дополнительного оборудования, прежде всего циркуляционных насосов на водяном контуре. Циркуляционные насосы потребляют электроэнергию, что негативно сказывается на общей энергоэффективности системы. Регулирование расхода воды – хороший способ оптимизации этой составляющей энергопотребления.

Как это работает? Наружный блок может управлять регулировочным клапаном, установленным на водяном контуре, с помощью сигнала 0–10 В в зависимости от производительности компрессора. Производительность компрессора, в свою очередь, зависит от нагрузки на систему. Применяя циркуляционный насос с частотным преобразователем в сочетании с датчиком перепада давления, можно получить переменный расход воды в контуре. Он будет меняться в зависимости от производительности компрессора.

Рис. 2. Алгоритм управления расходом воды в системе Daikin VRV IV-W.

Возможность работы в геотермальном режиме на практике означает расширение диапазона допустимой температуры воды в водяном контуре с помощью специальных настроек. При этом нижняя граница в режиме обогрева сдвигается до –10°С. Таким образом, модельный ряд компрессорно-конденсаторных блоков является унифицированным, и, если рассматривается геотермальное применение системы, никаких специальных версий оборудования или дополнительных аксессуаров не требуется.

Рис. 3. Диапазон допустимой температуры воды для Daikin VRV IV-W.

Благодаря геотермальному режиму можно отказаться от дополнительного оборудования для поддержания температуры воды в водяном контуре системы в пределах допустимого диапазона, однако сама по себе установка геотермальных зондов недешева и не всегда возможна, поэтому гораздо чаще применяются другие варианты. Их можно свести к двум типовым схемам.

Первая схема: использование градирни для охлаждения воды в летний период, бойлера – для нагрева воды в зимний период. Это наиболее дешевый вариант с точки зрения начальных затрат, но наименее энергоэффективный. Он может быть полезен, если выбор водоохлаждаемых систем обоснован исключительно компоновочными соображениями, например: нет возможности применить системы воздушного охлаждения из-за ограничений по длинам трасс или перепаду высот.

Рис. 4. Принципиальная схема с градирней и бойлером.

Вторая схема – использование чиллера с тепловым насосом для охлаждения и нагрева воды в водяном контуре систем VRV. Это хороший вариант, если на объекте в любом случае необходим чиллер, обеспечение работоспособности систем VRV может быть одной из его задач. Примером такого объекта может быть отель, в котором чиллер обеспечивает обработку воздуха в вентиляционных установках и кондиционирование больших общественных зон, а мультизональная система кондиционирования создает комфортные условия в номерах. Если позволяет место, чиллер можно дополнить градирней, которая будет поддерживать температуру воды в режиме охлаждения при небольших нагрузках, а чиллер будет задействован только в том случае, если производительности градирни не хватает.

Рис. 5. Принципиальная схема с чиллером и градирней.

Эти схемы можно сочетать между собой, как это было сделано на одном из первых в Европе объектов, оснащенных водоохлаждаемыми системами VRV Daikin.

За дополнительной информацией обращайтесь в офисы компании «Планета Климата», официального дилера Daikin.

Правила использования материалов сайта