Проектирование мультизональных (vrf и vrv) систем кондиционирования

Мультизональная система — это один из вариантов решения задачи по кондиционированию нескольких помещений сразу. К одному внешнему блоку подключают несколько внутренних блоков, причём количество последних может достигать нескольких десятков, а тип их может быть разным: кассетные, канальные, потолочные, настенные. Таким образом, каждое помещение получает свою систему поддержания микроклимата, подобранную индивидуально. Мощные наружные блоки способны осуществлять перекачку хладагента на расстояние более 100 м и при перепадах высоты до 50 м, что позволяет устанавливать наружные блоки в удобных местах.

Проектирование VRF-систем кондиционирования составляет значительную часть общего строительного проекта в разделе ОВ (отопление и вентиляция), так как в проектируемых и реконструируемых зданиях необходимо обеспечивать комфортный микроклимат для пребывания людей в любой части здания. Поддержание оптимальных параметров воздуха особенно важно в жаркий и переходный периоды года.

Производители оборудования VRF-систем не ограничиваются только его изготовлением. Для упрощения монтажа, проведения пусконаладочных работ и последующей эксплуатации VRF-систем разрабатывается специализированное программное обеспечение, которое облегчает проектирование мультизональных систем кондиционирования и их внедрение на различных объектах.

При проектировании мультизональных VRF-систем решается ряд стандартных задач: выбор количества и моделей наружных и внутренних блоков, расчет диаметров подводящих фреонопроводов, подбор дополнительных опций и аксессуаров системы.

Роль инженера-проектировщика включает изучение поэтажных планировок здания, рациональное размещение оборудования, а также совместную с заказчиком проработку технического задания (ТЗ). От полноты и корректности ТЗ, а также учета требований СНиП и пожарной безопасности зависит эффективность и надежность работы проектируемой VRF-системы.

На основании выбранных инженерных решений и опций, определённых заказчиком, выполняются технические расчёты, создаются аксонометрические схемы, изготавливаются рабочие чертежи, составляются спецификации оборудования и материалов. Значительную часть этих работ могут выполнять специализированные программы, разработанные производителями VRF-систем.

Проектирование VRF-систем начинается с изучения поэтажной планировки помещений и выполнения замеров объекта для оценки необходимой тепловой мощности для обогрева или охлаждения воздуха. Также определяется необходимая мощность для подвода электропитания устанавливаемого оборудования.

Проектирование мультизональных VRF-систем кондиционирования выполняется в следующей последовательности:

• Расчет тепловых выделений в кондиционируемые помещения;
• Выбор мощности, типа и количества систем;
• Определение мощности, типа и месторасположения внутренних блоков системы;
• Выбор места установки наружных блоков VRF-системы;
• Определение трассы и гидравлический расчет фреонопроводов;
• Определение длины трассы дренажных трубопроводов;
• Согласование проекта VRF-системы с системой вентиляции;
• Расчет и проектирование системы электроснабжения;
• Разработка системы управления оборудованием, прокладка трасс управляющих кабелей.

Этот перечень проектных работ включает стандартный набор необходимых пунктов. Каждый конкретный проект может быть дополнен другими задачами в зависимости от особенностей объекта.

Расчетные параметры наружного воздуха

Выбор системы кондиционирования воздуха и ее функционирование во многом зависит от внешней среды. Такие факторы, как температура, влажность, интенсивность солнечной радиации, скорость и направление ветра, количество осадков, а также параметры внутренней среды зданий, влияют на тепловлажностный баланс помещений. От них зависят поступления или потери тепла и влаги через ограждающие конструкции. Кроме того, от температуры и влажности зависит сам процесс кондиционирования, выбор способов обработки приточного воздуха, установочная мощность СКВ и ее энергопотребление, а также выбор систем управления и автоматического регулирования.

Расчетные внешние метеорологические условия для зимнего и летнего времени года выбираются согласно СНиП 2.04.05-91*.

На холодный период года для СКВ всех классов в качестве расчетных принимаются параметры воздуха "Б".

На теплый период года:

• для СКВ 1-го класса — параметры "Б";
• для СКВ 2-го класса — параметры "Б", сниженные на 2°C;
• для СКВ 3-го класса — параметры "А".

Параметры наружного воздуха для жилых, общественных, административно-бытовых и производственных помещений для систем вентиляции принимаются:

• для теплого периода года — параметры "А";
• для холодного периода — параметры "Б".

На основе исходных данных проводятся расчеты тепло- и влаговыделений в помещении. На основании тепловлажностного баланса производится расчет воздухообмена, то есть определяется количество воздуха, необходимое для ассимиляции избытков тепла и влаги и создания оптимальных параметров воздуха.

Этапы проектных работ

Проектирование мультизональных систем кондиционирования ведется в два этапа.

I-й этап — проект ТЭО (технико-экономическое обоснование). На этой стадии по укрупнённым показателям производится выбор и обоснование типа системы, определяются технические площади для установки оборудования, а также основные характеристики: производительность по воздуху, холоду и теплу, тип и число кондиционеров, их расположение, расход тепло- и хладоносителей, установленная мощность электрооборудования, масса системы. Устанавливается предварительная стоимость системы и разрабатывается принципиальная схема. После утверждения заказчиком ТЭО разрабатывается рабочий проект — наиболее ответственная стадия проектирования.

2-й этап — рабочий проект разрабатывается на основании строительных планировок, теплотехнических характеристик конструкций и подробного задания. Производится расчет тепловлаговыделений и воздухообмена для каждого помещения, подбирается оборудование, обеспечивающее требуемые параметры. Окончательно выбирается тип и схема системы, определяется количество воздухораспределителей и другие характеристики.

Выполняется разработка планов с нанесением оборудования и разводкой сетей воздуховодов и трубопроводов. Далее чертятся аксонометрические схемы, выполняются аэродинамические и гидравлические расчеты, определяется уровень шума. Заполняются спецификации по оборудованию и материалам с указанием производителя и стоимости. После согласования проекта в СЭС и пожарной инспекции, при необходимости вносятся коррективы. На основе этой документации производится заказ оборудования.

Типовые ошибки при проектировании VRF/VRV систем

Заниженная производительность внутреннего блока

Распространённая ошибка — выбор внутреннего блока только по каталожной холодопроизводительности без учета реальных условий эксплуатации. Производительность внутренних блоков VRF-систем указывается для стандартных условий (ISO5151), которые отличаются от российских нормативов (ГОСТ 30494). Например, температура внутреннего воздуха в России ниже, чем в Японии, что влияет на фактическую производительность.

Параметры	В Японии (ISO5151)	В России (ГОСТ30494)
Температура внутреннего воздуха (охлаждение)	27 °C	20–22 °C
Относительная влажность воздуха	50%	30–60%

Фактическая производительность внутренних блоков может быть ниже заявленной в каталоге на 15–25%.

Подбор наружного блока с избыточным запасом

Часто встречается ситуация, когда наружный блок подбирается с запасом по мощности, исходя из суммарной производительности внутренних блоков. Однако фактическая производительность наружного блока VRF-системы в российских условиях может быть выше за счет более низкой температуры наружного воздуха и неодновременности теплоизбытков. Запас мощности наружного блока, как правило, не используется в реальной эксплуатации.

Использование VRF-систем для всех помещений объекта

VRF-системы предназначены для обслуживания большого количества небольших помещений с независимым регулированием. В проектах иногда встречается применение VRF для больших залов, где функция независимого регулирования не востребована. В таких случаях целесообразно рассмотреть комбинированные решения с использованием мульти-сплит систем. Например, для зала на 28 кВт холода стоимость оборудования V-MULTI может быть ниже.

Зал совещаний	VRF KXZ	V MULTI
Наружные блоки	FDC224KXZРE1	FDC250VS
Максимальная длина трубопроводов	120 метров	70 метров
Внутренние блоки	FDT112KXE6F - 2 шт	FDT125VF - 2 шт
Цена итого, долл.	11 689 + 3 179*2=18 047	8 961 + 2 033*2=13 027

При одинаковой производительности кондиционирование больших помещений с помощью однозональных кондиционеров V-MULTI зачастую оказывается экономичнее.

Вертикальная компоновка системы

VRF-системы допускают перепад высот между внутренними блоками до 15–18 метров, что позволяет реализовать вертикальную компоновку. Однако при значительной разнице по высоте возможно неравномерное поступление хладагента, что влияет на эффективность работы отдельных блоков. В таких случаях требуется дополнительный расчет и корректировка схемы.

Для мультизональных систем VRF характерна горизонтальная обвязка внутренних блоков, в отличие от вертикальных коллекторных трубопроводов в системах водяного отопления.

Объединение наружных блоков в один фреоновый контур

Современные VRF-системы позволяют объединять наружные блоки в единый фреоновый контур большой мощности. Однако при аварийной разгерметизации возможно попадание хладагента в помещения. Для минимизации рисков рекомендуется разбивать систему на несколько независимых контуров с учетом площади самого маленького помещения и допустимой концентрации хладагента.

Площадь самого маленького помещения, м²	15	20	25	30	50
Максимальная мощность системы VRF, кВт	37	49	61	74	121

Не учитывается тип внутренних блоков

Выбор типа внутренних блоков влияет на комфорт эксплуатации. Например, настенные блоки могут создавать сквозняки, в то время как кассетные обеспечивают более равномерное распределение воздуха.

Кассетные блоки распределяют воздух в четырех направлениях, что способствует равномерному микроклимату.

Не учитывается уровень шума внутренних блоков

При подборе внутренних блоков важно учитывать не только мощность, но и уровень шума, особенно для гостиниц, жилых и офисных помещений. Шумовые характеристики нормируются и зависят от режима работы оборудования.

Назначение помещений	Lp, дБА (день)	Lp, дБА (ночь)
Гостиницы (кат. А)	35	25
Жилые комнаты	40	30
Залы совещаний	40	—
Офисные помещения	50	—
Кафе, рестораны	55	—

Для гостиниц оптимальны внутренние блоки канального типа с низким уровнем шума.

Проектирование систем с частичной нагрузкой

При поэтапном вводе в эксплуатацию важно предусмотреть возможность отсечения неиспользуемых трубопроводов с помощью запорных клапанов. Это предотвращает накопление масла в неработающих участках системы и снижает риск выхода из строя компрессоров.

«Стандарт Климат» состоит в СРО и имеет лицензии

• Допуск СРО на проектирование инженерных систем зданий
• Лицензии на проектирование систем противопожарной защиты
• Сертификаты на использование специализированного программного обеспечения
• Членство в профильных инженерных ассоциациях

Работы выполняются в соответствии с требованиями действующих нормативов, регламентов производителей оборудования и правил промышленной безопасности.

 

Реализованные проекты

Офисное здание на Арбате 

Площадь помещения: 2400м²
Адрес: г. Москва, ул. Арбат
Техническое решение: Выполнено проектирование и реализация систем отопления и кондиционирования офисного здания. Система кондиционирования запроектирована на базе чиллера с водяным охлаждением конденсатора и четырехтрубных фанкойлов. Частично применены решения «холодные потолки» и радиаторное отопление. Системы отопления и холодоснабжения выполнены по двухтрубной схеме с индивидуальным тепловым пунктом.

Подробнее о проекте →

ТЦ «Потапово»

Площадь помещения: 8 892м²
Адрес: г. Москва, ул. Академика Понтрягина 14
Техническое решение: Выполнено проектирование и реализация систем отопления, вентиляции, дымоудаления и кондиционирования торгового центра. Кондиционирование запроектировано на базе чиллера с выносным конденсатором и VRF-систем в зонах общего пользования. Проектом предусмотрена общеобменная вентиляция с возможностью подключения инженерных систем арендаторов.

Подробнее о проекте →

Смотреть все реализованные проекты

Примеры наших проектов

  

Отзывы наших клиентов

Отзыв ресторана «Ферма»

Заказали разработку системы приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования для ресторана - всё сделали с учетом специфики кухни и зала. Система работает тихо, обеспечивает отличный воздухообмен и соблюдает санитарные нормы. Инженеры учли каждую деталь и предложили оптимальное решение. Отдельное спасибо за соблюдение сроков, всё было установлено вовремя и без лишних задержек. О проекте..

Отзыв ТЦ «Потапово»

Для ТЦ площадью почти 9000 м² нам разработали систему вентиляции, отопления и кондиционирования под различные зоны от общих пространств до арендаторов. Результат оправдал все ожидания: воздух свежий, микроклимат комфортный, а расходы на эксплуатацию умеренные благодаря грамотным инженерным решениям. О проекте..

Отзыв Термико, офисные помещения

Заказали проект комплексной вентиляции и кондиционирования для офисных помещений. Инженеры грамотно рассчитали систему, подобрали оборудование и организовали монтаж так, что теперь климат-контроль работает идеально в любое время года. Общение на всех этапах понятное, оперативное и профессиональное. Рекомендуем! О проекте..

Команда инженеров «Стандарт Климат»

Над вашим проектом работает штатная команда наших инженеров: 

Стеблев Игорь Алексеевич

Главный инженер ОВК

Петров Никита Сергеевич

Инженер-проектировщик ОВК

Буренков Игорь Николаевич

Инженер ПНР