SHRM – трехтрубные VRF системы Toshiba с рекуперацией тепла. Особенности оборудования и проектирования

Трехтрубные системы кондиционирования с рекуперацией тепла компании Toshiba являются вершиной развития VRF систем в области энергоэффективности. Если в стандартной 2х трубной системе VRF все внутренние блоки могут работать одновременно только на охлаждение или только на обогрев и общая энергоэффективность зависит исключительно от «врожденных» возможностей системы при данных температурах воздуха, то в трехтрубных системах все не так просто.

Принцип работы обычной системы кондиционирования в режиме охлаждения заключается в переносе тепла от менее нагретого тела (воздух в помещении) к более нагретому телу (воздух на улице) при помощи дополнительной работы (расход энергии на сжатие хладагента компрессором). Естественно, при этом тепло, забираемое у комнатного воздуха, просто выбрасывается в атмосферу. В 2х трубных VRF системах все внутренние блоки одновременно работают либо в режиме «охлаждение», либо в режиме «обогрев». В 3х трубных VRF системах разные внутренние блоки могут одновременно работать в разных режимах. И именно в режиме когда одни внутренние блоки охлаждают, а другие обогревают, и проявляется основное достоинство 3х трубных систем – рекуперация (повторное использование) тепла. Т.е. тепло, забираемое из охлаждаемых помещений, не выбрасывается в атмосферу, а переносится в помещения, где требуется обогрев. Для осуществления этого процесса в систему добавляются дополнительные FS блоки (распределители потоков). В зависимости от количества блоков, работающих на охлаждение или обогрев, система выбирает приоритетный режим работы внешнего блока и способ распределения потоков.

Трехтрубные системы кондиционирования могут работать как в режиме 100% охлаждения, так и в режиме 100% обогрева, но в этих режимах энергоэффективность трехтрубных VRF систем будет «на несколько копеек» меньше чем у стандартных VRF систем за счет более сложной сети и дополнительных элементов. Такие режимы, в среднем, занимают не более 20% от общего времени работы системы кондиционирования. Все остальное время потребитель может экономить до 50% электроэнергии за счет рекуперации тепла. Именно рекуперация тепла приводит к потрясающей энергоэффективности трехтрубных VRF систем кондиционирования при работе внутренних блоков в разных режимах.

Внутренние блоки для серии SHRM те же самые, что и в классической VRF системе Toshiba SMMS. На данный момент это широкий модельный ряд, включающий в себя практически все современные типы внутренних блоков различной производительности.

Подключение внутренних блоков к трехтрубной системе происходит при помощи уже упомянутого устройства FS (Flow selector) — «распределитель потоков». Блок FS представляет собой компактный модуль с электронными клапанами, которые и отвечают за режим работы теплообменника внутреннего блока. Т.е. к блоку FS подводятся три трубы системы с рекуперацией тепла, а выходят из него уже 2 трубы, подключаемые к стандартным трубам внутреннего блока.

Для каждого внутреннего блока требуется отдельный FS распределитель. В принципе, на один распределитель потоков можно подключить несколько внутренних блоков, но в таком случае все они будут работать в одинаковом режиме. Более того, внутренний блок можно подключить к трехтрубной системе и совсем без блока FS – в этом случае он всегда будет работать только на охлаждение (например в серверной).

Компания Toshiba выпускает уже вторую, усовершенствованную серию своих трехтрубных систем с рекуперацией тепла SHRM (Super Heat Recovery Multi). Теперь SHRM – это модульная система, которая может состоять максимум из трех внешних блоков суммарной производительностью до 84 кВт, количество внутренних блоков в одной системе может достигать 48 шт. Минимальная производительность одиночного внешнего блока составляет 22,4 кВт, а максимальная 33,5 кВт.

Все внешние блоки системы SHRM, по аналогии с системой SMMS, комплектуются двумя идентичными, независимыми инверторными компрессорами двухроторного типа. Т.е. в системе в принципе отсутствуют компрессора без инверторного управления, что существенно расширяет возможности по регулированию производительности в режимах с частичной загрузкой. Унификация компрессоров позволяет любому блоку многоблочной системы быть «основным», обеспечивает равную наработку моточасов каждым компрессором и эксплуатацию системы даже при выходе из строя одного из компрессоров.

Блок FS достаточно компактный, легкий (не более 5 кг) и не требует отвода дренажа, что существенно сокращает дополнительные монтажные работы. В процессе эксплуатации FS блок не требует обслуживания. Максимальное расстояние, на которое можно разнести внутренний блок и FS распределитель, составляет 15 метров.

Трехтрубная система Toshiba SHRM проектируется практически аналогично обычной системе SMMS, но с рядом дополнительных ограничений, связанных с длинами трасс и присутствием в системе блоков FS. Самый простой и надежный способ подобрать Toshiba SHRM – это использование фирменной русифицированной программы подбора для VRF систем Toshiba. Программа является универсальной и используется для подбора всех трех модификаций VRF систем Toshiba – SMMS, SHRM и MiNi SMMS.

Все допуски и ограничения уже заложены в программу подбора, что исключает возможные ошибки при проектировании. Кроме того, программа достаточно проста в использовании и по окончании подбора выдает не только схему, но и подробную спецификацию трехтрубной системы кондиционирования. Программа доступна в разделе Программы.

Системы управления для Toshiba SHRM абсолютно аналогичны системам управления для SMMS. Это разнообразные индивидуальные пульты управления внутренними блоками, центральные пульты управления, комплекты для управления системой кондиционирования с помощью ПК и адаптеры для интеграции с BMS (протоколы LonWorks и BACnet). Для запуска и сервисного обслуживания 3х трубных VRF систем Toshiba SHRM применяется специальная версия программного обеспечения Toshiba DAYNA- Doctor работающая под Windows. Через фирменный адаптер, подключаемый к плате внешнего блока, на компьютер сервисного инженера поступает информация о текущем состоянии системы кондиционирования. Сервисная программа Toshiba DAYNA- Doctor позволяет полностью контролировать все параметры и создавать отчеты о запуске и работе всего холодильного цикла.

На данный момент трехтрубные VRF системы с рекуперацией тепла только начали завоевывать достойное место на нашем рынке. Это связано с тем, что заказчики рассматривают не только первоначальные инвестиции в систему кондиционирования, но и стоимость ее эксплуатации в течении длительного срока.

Для современных офисных центров трехтрубная VRF система кондиционирования с рекуперацией тепла является одним из самых энергоэффективных вариантов. И чуть большие первоначальные инвестиции очень быстро компенсируются экономией электроэнергии в затяжные периоды межсезонья. Также стоит отметить, что все VRF системы Toshiba производятся только на японском заводе компании Toshiba.