"Водяная" система VRV­WII от DAIKIN

Кроме привычных требований заказчика к системам кондиционирования — комфортность микроклимата, чистота воздуха, удобство управления и прочее — встречаются и такие, удовлетворить которые оптимизацией параметров системы удается не всегда. Например, условие полной независимости микроклимата от погодных условий или наличие жестких ограничений на выбор места монтажа. Поэтому производителям климатического оборудования приходится искать новые технические решения для расширения возможностей существующих систем. Одним из таких характерных примеров является "добавление" в 2005 году корпорацией DAIKIN к ее широко известной системе VRV II еще второго поколения этой серии — с контуром водяного охлаждения VRV–WII. Напомним, что первая серия была выпущена в конце 90–х годов (см. Мир Климата, 1999, №4).

В состав системы VRV II с воздушным охлаждением входит наружный блок с инверторным приводом компрессора и микропроцессорным управлением, обеспечивающим оптимальную совокупность режимов и функций. Этот вариант системы наиболее компактен, высокоэффективен в диапазоне температур атмосферного воздуха от –5°C до +43°С в режиме охлаждения (до –20 0 С в режиме нагрева) и обладает малой инерционностью при выходе на рабочий режим. Предусмотрены двухтрубная и трехтрубная схемы исполнения. Трехтрубная схема позволяет осуществлять рекуперацию тепла в пределах одного холодильного контура, когда избытки тепла из охлаждаемых помещений "переносятся" для отопления холодных помещений.

 

Рис. 1 Варианты размещения наружного блока системы VRV II внутри здания

 

Задача создания единой системы кондиционирования здания на базе VRV II реализуется как правило посредством централизованной разводки трасс по вертикали с крыши (технических этажей) или созданием автономных (поэтажных) подсистем. Первый вариант более эффективен при наличии вертикальных шахт: наружные блоки размещают на крыше здания или на специально выделяемых под оборудование технических этажах, предусмотренных через определенное количество "жилых". Во втором случае на каждом этаже на закрытых площадках (лоджиях) ставят наружные блоки VRV II (рис. 1) с забором атмосферного воздуха непосредственно с фасада здания и выбросом отработанного воздуха на расстояние не менее 10 м (согласно п.10.5 СНиП 41–03–2003). Мощный вентилятор VRV II позволяет расположить наружный блок и в помещении. Но это местоположение имеет ограничение в холодное время года: при температуре окружающего воздуха ниже –5°С и работе в режиме охлаждения возможна автоматическая остановка системы. Кроме того, перепад высот трассы между наружным и внутренним блоками, который не должен превышать 50 м, ограничен расстоянием до технического этажа.

 

Рис. 2 Схема системы VRV–WII

 

Для улучшения теплообмена наружного блока с окружающей средой, как и в серии VRV II, используется выносной водоохладитель и гидромодуль с водяным насосом и баками–аккумуляторами (рис. 2). Такая комплектация гарантирует работу системы в режиме охлаждения при любых отрицательных температурах атмосферного воздуха, поскольку в качестве теплоносителя используется гликолевая смесь. Для обогрева помещений в этом контуре предусматривается также водяной нагреватель с традиционными источниками — газом или электричеством, либо система теплоснабжения. Совместная работа систем кондиционирования и отопления в ряде случаев оказывается довольно эффективной для офисных зданий, загородных домов и коттеджей, обеспечивая комфортный микроклимат внутри помещения круглый год в достаточно жестких климатических условиях России.

 

Рис. 3. Зависимость теплопроизводительности системы кондиционирования от температуры атмосферного воздуха

 

Система VRV–WII специально создана для жилых и коммерческих объектов, где нет возможности вынести наружный блок на крышу или на улицу, или где существуют строгие ограничения на уровень рабочего шума, возникающего при работе оборудования. Вместе с тем, расстояние от обслуживаемых помещений до места сброса тепла в окружающую среду может быть значительно больше, чем длина холодильного контура, лишь бы давление в водяном контуре не превысило 1,96 МПа. Водяное охлаждение конденсатора создает предпосылки для установки наружного блока вместе с насосной станцией в небольшом техническом помещении, что исключает зависимость работы системы от погодных условий. Такая система более ремонтнопригодна по сравнению с централизованным вариантом, поскольку при временном выходе из строя одного из блоков отключится от обслуживания только один этаж, а не вся система.

 

Рис. 4. Конструктивные особенности наружного блока: а) габаритные размеры, б) вариант группового размещения в) самые современные решения основных узлов

 

Известно, что у обычной системы кондиционирования теплопроизводительность падает с понижением атмосферной температуры (рис. 3). У VRV–WII она остается постоянной при поддержании температуры теплоносителя в допустимых пределах.

Холодопроизводительность системы VRV–WII с водяным охлаждением от 27,3 до 81,9 кВт, а теплопроизводительность — от 31,5 до 94,5 кВт (10, 20 и 30 НР). При этом коэффициент EER при полной загрузке равен 4,53, а COP — 5,21 (при частичной — еще выше). Уровень звукового давления — от 50 дБА. Режимы работы — нагрев–охлаждение или с рекуперацией тепла.

 

Рис. 5. Варианты компоновки фреонового контура: а) по стандартной схеме (нагрев и охлаждение), б) с рекуперацией тепла

 

Наружные блоки системы при весе не более 150 кг, достаточно компактны – всего 1000x780x550 мм, не требуют много места для установки и могут монтироваться в два яруса – лишь бы высота потолка помещения была не менее 3,2 м (рис. 4).

В системе с водяным контуром, как и в VRV II, установлен вертикальный спиральный компрессор с инверторным магнитоэлектрическим двигателем, что обусловливает высокий EER. Мощные магниты с неодимом, размещенные в роторе двигателя, позволяют развивать большой крутящий момент, в особенности на низких оборотах, по сравнению с двигателями постоянного и переменного тока. Сглаживание пилообразных выступов синусоиды тока, образующихся после инвертора, приводит к плавному вращению и увеличению КПД двигателя до 90%. Паяный пластинчатый теплообменник, выполняющий функции испарителя и конденсатора, изготовлен из нержавеющей стали, компактен и обладает минимальными тепловыми потерями.

 

Рис. 6. Схема соединения трех наружных блоков в одной системе VRV–WII

 

Один и тот же наружный блок можно использовать по двухтрубной (стандартной) схеме или по трехтрубной — с рекуперацией тепла (рис. 5). Во втором случае добавляется еще одна труба для газообразного хладагента, а каждый внутренний блок, работающий с рекуперацией тепла, подключается через BS–контроллер.

Для достижения более высокой производительности используют одновременно несколько наружных блоков в одной системе. Схема такого подключения представлена на рисунке 6. Максимальные размеры фреонового контура и расстояние между несколькими наружными блоками аналогичны традиционной системе VRV II (рис. 7).

 

Рис. 7. Основные размеры фреонового контура

 

В системе с несколькими трехтрубными фреоновыми контурами может быть реализована двухстадийная рекуперация тепла. Образующиеся внутри каждого контура избытки тепла сначала передаются в соответствующий наружный блок (рис. 8а), затем поступают в водяной контур, который перераспределяет тепло между ними (рис. 8б). Иными словами, такая система обеспечит не только более высокую производительность, но и максимальную экономию электроэнергии за счет более тщательного распределения тепла.

 

Рис. 8. Рекуперация тепла в системе VRV–WII: а) схема теплопередачи внутри фреоновых контуров, б) схема теплопередачи между фреоновыми контурами с помощью водяного

 

Система VRV–WII, собранная по любой схеме, совместима с 75 моделями внутренних блоков производительностью от 2,2 до 25кВт из 12 модельных рядов, среди которых 2­х и 4­х поточные кассетные блоки размером 600х600 мм, одно– и 4­х поточные подпотолочные, канальные, настенные, напольные (навесные и встраиваемые). Подключение питания может находиться сбоку или под передней панелью наружного блока, что упрощает установку и техническое обслуживание оборудования.

 

Увеличить изображение
Таблица. Основные характеристики наружных блоков системы VRV–WII Увеличить изображение

 

Для организации центрального управления системой VRV–WII или ее интеграции в общую систему управления зданием (BMS здания), пригодны все существующие системы управления и мониторинга DAIKIN (Intelligent Controller II, Intelligent Manager II), а также открытые системы управления по протоколам BACnet или LONWorks. Технология Daikin Super Wiring облегчает отладку дистанционного управления — достаточно просто подсоединить систему к наружному блоку с помощью обычного электрического провода.

Экологическая чистота оборудования обеспечивается озонобезопасным хладагентом R410A, отсутствием свинца в электронных компонентах системы управления и функцией утилизации хладагента. Для сбора отработавшего хладагента открываются все электронно–расширительные клапаны, предоставляя возможность ему свободно вытекать в накопительную емкость.

Итак, подведем итоги, перечислив лишь десять преимуществ системы VRV–WII:

  1. Круглогодичная работа в режиме охлаждения–нагрева или с рекуперацией тепла.
  2. Протяженность водяного контура может быть любой, лишь бы давление в нем не превышало 1,96 МПа.
  3. Рекуперация тепла при нескольких наружных блоках двухуровневая — внутри каждого фреонового контура и в едином водяном контуре.
  4. Компактность наружного блока (27,3 кВт) — вес 150 кг при размерах 1000х780х550 мм — упрощает его доставку к месту монтажа и размещение.
  5. Площадь, обслуживаемая одним наружным блоком, может составлять до 600м 2 (модель RWEYQ30M).
  6. Наружные блоки могут быть установлены при монтаже друг над другом.
  7. Сохранены все преимущества системы VRV II, включая разнообразие внутренних блоков – 75 моделей из 12 модельных рядов.
  8. Максимальное количество внутренних блоков в одной системе — 32.
  9. Низкий уровень шума – от 50 дБА.
  10. Для управления и мониторинга применяется то же оборудование, что и в VRV II.

Все вышеперечисленное свидетельствуют о том, что система VRV–WII экономична, "всепогодна", не имеет ограничений на протяженность водяного контура и встраивается в BMS здания, что делает ее практически незаменимой при создании комфортного микроклимата в средних и больших зданиях.

Статья подготовлена центром технического маркетинга компании "DAICHI"

 



наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест