Vrf и vrv системы кондиционирования. мультизональные системы

Работа VRV и VRF комплексов в зимний период

Как известно, кондиционеры не могут работать когда температурные показатели окружающего воздуха ниже заданных производителем. И даже самые современные системы кондиционирования не стали исключением. Но, в связи с тем, что мультизональные vrf системы приобрели огромную популярность и используются в странах, где практически круглый год отметка термометра не переваливает за + 10, была сделана доработка компрессорных модулей, благодаря чему максимально уменьшено влияние низких температур на конденсатор, который является самым «нежным» местом этих климатических систем. Доработка была названа VRV-house.

Изменение коснулось работы контроллера, который теперь дополнительно оснащен температурными датчиками, и полностью исключает падение давления конденсации, которая свойственна таким климатическим комплексам при их функционировании в недопустимом температурном диапазоне.

Преимущества и недостатки этих климатических систем

1. Одним из главных преимуществ такого климатического комплекса является простота монтажа. Благодаря небольшому весу внутренних блоков и одной общей фреоновой магистрали, устанавливать ее в здании могут всего несколько специалистов, которых по силу содержать даже небольшим сервисным компаниям.
2. В зависимости от потребностей того или иного помещения, к мощным внешним модулям могут подключаться внутренние, различные по производительности и способу монтажа.
3. На сегодняшний день различными компаниями выпускаются внутренние модули VRV или VRF системы. Существует огромный выбор различных внутренних блоков, которые можно подобрать исходя их архитектуры или интерьера помещений.
4. Такие климатические комплексы считаются наиболее экономичными, благодаря возможности индивидуального управления каждым внутренним модулем. Обогрев (охлаждение) будет исключительно в тех помещениях, где это необходимо. Как утверждают производители, она рассчитана на использование более чем 30 лет.

https://youtube.com/watch?v=hMmCSX1prRs

О недостатках этой техники можно сказать единственное: она изрядно стоит. Причем при всей своей экономичности и простоте в установке, стоимость 1 к.кв этого климатического комплекса составляет порядка 250 у.е., а рассчитана она на площадь от 500 до 1500 к.кв. Именно поэтому ее так редко можно встретить даже в больших квартирах. Основными ее потребителями являются производственные помещения, крупные офисные центры, солидные торговые центры и гипермаркеты, гостиничные комплексы. Конечно же, встречаются они и в загородных домах, но это скорее исключение, чем правило.

Устранение неполадок

Для поиска и устранения неполадок с конфигурацией включите debug ip eigrp и logging dmvpn.

Например:

################## Tunnel0 Failed and Tunnel1 routes installed ####################*Sep 2 14:07:33.374: %DUAL-5-NBRCHANGE: EIGRP-IPv4 1: Neighbor 10.0.0.1 (Tunnel0) is down: holding time expired*Sep 2 14:07:33.374: EIGRP-IPv4(1): table(default): route installed for 0.0.0.0/0 (90/3072000) origin(10.0.1.1)*Sep 2 14:07:33.391: EIGRP-IPv4(1): table(default): 0.0.0.0/0 - do advertise out Tunnel1*Sep 2 14:07:33.399: EIGRP-IPv4(1): table(default): 0.0.0.0/0 - do advertise out Tunnel1*Sep 2 14:07:36.686: %DMVPN-5-CRYPTO_SS: Tunnel0: local address : 172.16.1.1 remote address : 172.16.0.1 socket is DOWN*Sep 2 14:07:36.686: %DMVPN-5-NHRP_NHS_DOWN: Tunnel0: Next Hop Server : (Tunnel: 10.0.0.1 NBMA: 172.16.0.1 ) for (Tunnel: 10.0.0.10 NBMA: 172.16.1.1) is DOWN, Reason: External(NHRP: no error)################## Tunnel0 came up and routes via Tunnel0 installed #################*Sep 2 14:15:55.120: %DMVPN-5-CRYPTO_SS: Tunnel0: local address : 172.16.1.1 remote address : 172.16.0.1 socket is UP*Sep 2 14:15:56.109: %DMVPN-5-NHRP_NHS_UP: Tunnel0: Next Hop Server : (Tunnel: 10.0.0.1 NBMA: 172.16.0.1) for (Tunnel: 10.0.0.10 NBMA: 172.16.1.1) is UP*Sep 2 14:15:59.128: %DUAL-5-NBRCHANGE: EIGRP-IPv4 1: Neighbor 10.0.0.1 (Tunnel0) is up: new adjacency*Sep 2 14:16:01.197: EIGRP-IPv4(1): table(default): route installed for 0.0.0.0/0 (90/3072000) origin(10.0.1.1)*Sep 2 14:16:01.197: EIGRP-IPv4(1): table(default): route installed for 0.0.0.0/0 (90/2944000) origin(10.0.0.1)*Sep 2 14:16:01.214: EIGRP-IPv4(1): table(default): 0.0.0.0/0 - do advertise out Tunnel0*Sep 2 14:16:01.214: EIGRP-IPv4(1): table(default): 0.0.0.0/0 - do advertise out Tunnel1

Установка мультизональных систем

Монтаж внешних блоков осуществляется на специально подготовленное основание с виброгасящим фундаментом. При этом наружный модуль может быть размещен в техническом помещении, на крыше или на территории, прилегающей к зданию.

Монтаж фреоновой трассы и разветвителей (рефнетов). На первом этапе работ прокладывают медную трубу в теплоизоляционной оболочке. В дальнейшем по этой магистрали будет циркулировать теплоноситель. От правильного монтажа фреоновой трассы зависят последующие затраты на эксплуатацию VRF-системы, поэтому выбор диаметра труб ведется в полном соответствии с технической документацией и проектом для конкретного объекта. Установка разветвителей (рефнетов) выполняется на расстоянии, которое определено программными расчетами. На этой же стадии монтируют электрический кабель, линии связи и управления оборудованием кондиционирования.

Установка внутренних блоков. Возможен монтаж модулей напольного, настенного типа, а также кассетных моделей в подпотолочном пространстве или канальных, предполагающих разведение сети, воздуховодов. Некачественное выполнение работ на этом этапе может привести к протечке дренажа или к серьезной поломке внутренних механизмов блоков.

Монтаж дренажной системы. Прокладка трассы выполняется либо от каждого внутреннего блока на фасад здания, либо сводится в единый канал водостоков, а чтобы конденсат не замерзал, желательно предусмотреть опциональное дополнение «антилед». Кроме этого, дренаж VRF-системы может быть подключен к бытовой канализации, в этом случае переход необходимо делать через сифон.

Монтаж системы управления. На этом этапе инсталляции выполняется установка централизованного пульта для контроля и регулировки работы только наружных блоков или всей сети кондиционеров в целом. Возможен также монтаж индивидуальных пультов управления для внутренних модулей.

Сборка контура и опрессовка. После того как будет завершен монтаж внешних и внутренних блоков, выполняют подключение фреоновой магистрали. Процесс, в ходе которого трубы для циркуляции хладагента соединяются в единую трассу, называют вальцеванием. На следующем этапе работ контур тщательно проверяют на герметичность, чтобы в процессе эксплуатации избежать возможных утечек во фреоновой трассе, в местах пайки и на вальцовочных соединениях. При этом желательно оставить сеть под избыточным давлением.

Пуско-наладочные работы. На этом этапе производится вакуумирование VRF-системы специальным оборудованием для удаления влаги, неконденсируемых веществ и воздуха. Для эффективной эксплуатации кондиционеров иногда требуется дозаправка хладагентом.

Диспетчеризация. Монтаж нового климатического оборудования предполагает подключение пультов управления, шлюзов и консолей, а при необходимости установку интеллектуальной управляющей программы. Тщательно проверяется работоспособность всех компонентов мультизональной системы, качество контроля функционирования внутренних и наружных блоков, а также всего комплекса оборудования в целом.

Тестовый запуск и ввод в эксплуатацию. На данном этапе производится окончательная проверка работоспособности VRF-систем, диагностика всех ключевых параметров, обучение правилам эксплуатации лица, ответственного за оборудование. После успешной проверки техника сдается заказчику, при этом обязательно подписывается акт ввода в работу.

Проектирование, подбор и монтаж мультизонального кондиционирования – это достаточно сложный процесс, но при обеспечении профессионального подхода результат превзойдет самые смелые ожидания. Современные VRF-системы обеспечивают высокие показатели энергоэффективности, надежности и максимально возможный на сегодняшний день уровень комфорта в вопросах охлаждения и даже обогрева воздуха в помещениях.

Основные преимущества мультизональной VRF-системы Mitsubishi Heavy Industries:

• ШИРОКИЙ МОДЕЛЬНЫЙ РЯД
• ЭКОНОМИЧНЫЕ
• ПРОДВИНУТЫ И НАДЕЖНЫЕ
• УДОБНЫЕ В ЭКСПЛУАТАЦИИ, ПРОСТЫЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ И МОНТАЖЕ

Administrative Groups или Affinity

Вот сейчас должно стать страшно. Мне страшно.

• Метрика MPLS TE.
• Требования к полосе пропускания канала и приоритет замещения.
• Explicit-path.
• SRLG.

RFC3630Идея в том, что каждый интерфейс мы помечаем определёнными цветами.
А потом говорим, что вот этот туннель может идти по красным и фиолетовым линиям, но не может по зелёным, жёлтым и коричневым.Раз уж примеры у нас в консоли Cisco, то далее буду использовать термин Attribute-Flag наравне с Administrative group, что не совсем правильно.Affinity и маска

1. РРЛ это или нет
2. Магистральная линия или в сторону сегмента доступа
3. Канал через интернет или нет

Взяли только первые 8 бит для простоты.

1. Чтобы это не был РРЛ ()
2. Чтобы это был магистральный линк (1)
3. Канал не через интернет ()

Attribute-Flag 0000 0100 — Не РРЛ, магистральный и не через Интернет. Attribute-Flag && Mask = 0000 0100 = Affinity && Mask — сюда можно пускать трафик.
Attribute-Flag 0100 0000 — Не РРЛ, но в сторону сегмента доступа, да ещё и через интернет. Attribute-Flag && Mask = 0100 0000 ≠ Affinity && Mask — сюда нельзя пускать трафик.
Attribute-Flag 0000 0101 — Оптика, не РРЛ, магистральный и не через Интернет. Attribute-Flag && Mask = 0000 0100 = Affinity && Mask — сюда можно пускать трафик

Не важно, оптика или нет — результат тот же.

0x0RFC 7308разжёвывает Affinity

Практика

Файл конфигурации.

Надёжность и сходимость

1. Защита на физическом уровне. Например, APS в SONET или LAG в Ethernet.
2. IP — решение всех проблем. IGP, BGP, VRRP итд.
3. Набор технологий в MPLS.

• Path Protection
• Local Protection

Мультизональные VRV и VRF системы кондиционирования

Мультизональная система кондиционирования устроена таким образом, что может создавать подходящий микроклимат не в одной отдельной комнате или квартире, а в нескольких. Например, в многоэтажном здании или офисе. Такие кондиционеры часто устанавливаются:

• В служебных зданиях;
• На предприятиях;
• В офисах;
• В гостиницах;
• Прочее.

Но стоит отметить, что обогревать или охлаждать все комнаты сразу способна не любая система. Это во многом зависит от конкретного производителя и модели.

Мультизональные системы бывают двух видов VRV и VRF:

• Первая расшифровывается как Variable Refrigerant Volume была разработана в 1982-ом году. Если переводить то получается «переменный объём хладагента».
• Расшифровка второй Variable Refrigerant Flow, что в переводе значит «переменный поток хладагента». Смысл примерно такой же, как у первой системы, но проблема в том что первая компания уже зарегистрировала свою аббревиатуру. Соответственно приходится придумывать, что то новое.

Подобные системы предполагают использование трубопроводы общей фреоновой магистрали. Это может быть и трехтрубная система кондиционирования. Внутренние блоки оснащаются специальным теплорегулирующим вентилем. Его основное назначение заключается в контроле количества хладогена, которое поступает из  трубопровода с учетом необходимой нагрузки. Именно поэтому данные системы отличаются такой точностью и эффективностью с точки зрения поддержания нужной температуры. В особенности если сравнивать их с классическими системами, в которых при регулировке могут возникнуть различные тепловые перепада, вызывая дискомфорт людей в помещении.

Что такое VRV система кондиционирования

Многие не знают, как выглядят различные системы, поэтому выбирая, часто спрашивают о vrv кондиционировании, что это. По своему принципу установки VRV система очень схожа со всеми привычными сплит системами.

Здесь так же, как и в обычном оборудовании, работа системы основана на процессе циркуляции хладагента в компрессорно-конденсаторном блоке (ККБ). Отличие у VRV кондиционеров все-таки есть. У них может быть несколько внутренних блоков. В большинстве случаев в качестве блоков выступают специальные потолочные решетки, подключенные к магистралям. Во внешнем блоке сразу несколько испарителей приходится на один конденсатор.

Оборудование VRV системы довольно мощное, поглощающее за один час работы десяток киловатт энергии. От вентилятора выделяется большой поток тепла. Звук работающего кондиционера мультизонального типа превосходит в несколько раз по количеству дБ самое мощное домашнее оборудование. Именно поэтому внешний блок системы VRV часто устанавливают минимум в 10-ти метрах от здания.

У устройства мультизонального климатического оборудования есть несколько вариаций. Они часто связаны с типом внутреннего блока. Сам блок может быть:

• Кассетным;
• Напольным;
• Навесным и т. д.

Выбирая, какой вариант больше всего подойдет под то или иное помещение, обычно руководствуются пространством под кондиционер. Спросом пользуются системы с кассетным внутренним блоком. Пространства такой занимает не много, потому как выполнен в виде «заглушки». Но, несмотря на это, механизм его все равно объемен. Например, хладагент с магистралью как паутина раскинуты по всему зданию или этажу.

Что такое VRF система кондиционирования

VRF системы кондиционирования являются универсальными комплексами для работы в помещениях с огромной площадью. Особенность таких систем в том, что они способны одновременно работать и на охлаждение, и на нагрев воздуха. Средняя система такого типа способна работать в помещении объемом от 150 до 500 м2.

Система по средней рыночной цене без дополнительных вентиляционных блоков не может обеспечить все климатические параметры. Именно поэтому в большинстве случаев такие сложные системы часто приобретаются для комплексного решения одного, но глобального вопроса.

Система кондиционирования vrv является действительно мультизональной системой. Только большего размаха. Ведь она способна в каждом отдельном помещении целого здания организовать индивидуальные зоны температур.

Система автоматически перераспределяет температурные нагрузки, что позволяет комфортно чувствовать себя в каждом отдельном помещении независимо от того, находится ли комната на солнечной стороне здания. Кроме того, такой способ регулирования температурного баланса способно сэкономить потребление электроэнергии.

Подвижные фирменные опоры

Решение подвижной опоры имеет несколько вариантов, см. рис. 6, 7.

Вариант с термоизолированным хомутом типа MIP-H позволяет закрепить термоизоляцию фреонопровода встык, она приклеивается к термо изоляционной вставке хомута, а сам стык защищается специальной клейкой лентой. Изюминка этого решения в том, что конструктивно в термоизоляционную вставку введено два сегмента (на правом рисунке – сегменты белого цвета), фиксирующие трубу относительно изоляции и металлоконструкций, выполненные из материала с низким коэффициентом трения. Фактически труба фреонопровода при термических деформациях свободно скользит внутри цельного термоизоляционного чехла. Следует отметить, что такое решение позволяет трубе перемещаться в одном – осевом направлении вдоль оси трубы (одна степень свободы). Перемещения в других направлениях могут осуществляться только за счет изгибов металлоконструкций подвеса и хомута. Затруднения при таком решении состоят в том, что при монтаже хомута следует вручную регулировать степень затяжки боковых винтов, обеспечивающих при деформациях нужную величину сопротивления опоры перемещению трубы.

Вариант с хомутом МР с звукоизолирующей полимерной EPDM и подвижной опорой MCG, см рис. 7, предполагает, что термоизоляция трубопровода укладывается вплотную к хомуту с двух сторон. Поверх хомута с продлением на 50 мм в обе стороны укладывается слой термоизоляции большего диаметра, чем на трубе, либо листовая термоизоляция. Швы и торцы верхнего слоя изоляции герметизируются армированной лентой. Хомут крепится к подвижной опоре, имеющий ход перемещения 80 мм, что является вполне достаточным для компенсации температурных деформаций горизонтальных фреонопроводов длиной до 100 м. Такое решение обеспечивает перемещение трубы в одном осевом направлении (одна степень свободы). Перемещения в других направлениях возможны за счет изгиба и люфтов металлоконструкций хомута, подвеса и опоры.

Вариант с термоизолированным хомутом фирмы K-Flex, см. рис. 8, использует комплексное предложение от производителя. Особенность таких термоизолированных хомутов в том, что они имеют дюймовые размеры и точно соответствуют размерам труб.

Рис 8. Термоизолированный хомут K-Flex

Внутри наружного чехла из синтетического каучука находится жесткая вставка из вспененного полиэтилена, обеспечивающая фиксацию трубы относительно хомута и позволяет перемещение трубы с минимальным трением в осевом направлении (в обе стороны).

Вертикальные фреонопроводы

Вертикальные фреонопроводы значительно усложняют конструкцию VRF-системы, поэтому следует сокращать их длину всеми доступными способами. Как правило, нужда в вертикальных фреонопроводах возникает тогда, когда наружные блоки размещаются на кровле многоэтажного здания.

Пучок фреонопроводов от наружных блоков, расположенных на кровле, входит в помещение, и через шахты в перекрытиях расходится по этажам здания, где находятся внутренние блоки. Будем считать, что на каждый этаж идет один фреонопровод, внутренние блоки которого, находящиеся на одном этаже, подключены к горизонтальной части. Он состоит из двух труб: газовой, большего диаметра и жидкостной – меньшего. В системах с рекуперацией тепла располагается 3 трубопровода – добавляется еще газовый высокого давления. Внутри помещения возле прохода через покрытие располагают неподвижные опоры в виде хомута МР.

Следует вычислить действующую нагрузку на неподвижную опору, используя данные о весе фреонопровода из табл. 2. Поскольку для вертикального фреонопровода используется консольное крепление, то речь идет о предельном крутящемся моменте (см. табл. 3), т.е. необходимо учитывать длину шпильки от траверсы до хомута. Расчетная схема – на рис. 10.

Рис. 10. Схема расчета предельной нагрузки на опору

Расстояние L (плечо) замеряется от стены (траверсы) до центра масс фреонопровода. Вес фреонопровода берется из табл.2 и умножается на длину фреонопровода от неподвижной опоры до точки перехода вертикального в горизонтальный участок. Полученное значение крутящего момента сравнивается с предельным – из табл. 3. Если действительное значение меньше предельного, то конструкция будет устойчива, если нет – то следует искать пути увеличения жесткости, например, увеличения диаметра шпильки с М8 до М10.

Через каждые 5 м (фактически через этаж) на фреонопроводе устанавливают подвижные опоры типа MIP-H или K-Flex соответствующего диаметра. После перехода вертикальной части в горизонтальную, на расстоянии от 4 до 6 м от угла устанавливают подвижную опору типа MPSG (маятниковая опора, допускающая перемещение в 2 плоскостях – две степени свободы), см. рис. 11.

Рис. 11. Маятниковая опора MPSG

На рабочем режиме при сжатии (режим «охлаждения») вертикального участка ролик опоры приподнимается, не ограничивая перемещений трубы в режиме кондиционирования.

Вылета в 4 м достаточно для обеспечения компенсаций температурных деформаций как вертикального, так и горизонтального участков. Далее по ходу фреонопровода устанавливают подвижные опоры типа MIP-H с соответствующей обвязкой.

Для компенсации деформаций вертикальногоризонтального участка фреонопровода удобно пользоваться «шаровой опорой» типа WW, рис. 12. Для создания одной подвижной опоры используют два подвеса (фактически, это аналог карданного подвеса) с шариковым шарниром.

Рис. 12. Шаровая опора типа WW

Приведенная выше логика компенсации температурных деформаций предполагает, что вертикальный и горизонтальный участок будут работать на компенсацию совместно. Однако многовариантность решений в инженерии позволяет применять и другие модели, например, с одной шариковой опорой на горизонтальной части, когда компенсации деформации будут разнесены на вертикальную и горизонтальную составляющие. Выбор метода компенсации зависит от длины вертикального и горизонтального участков.

Расчет и подбор оборудования VRF систем

В проектировании VRF системы используются:

Основные законы естественных наук – закон сохранения массы и энергии. VRF система обменивается потоками воздуха со средой помещения и наружной средой здания.

Второй закон термодинамики. Из него следует, что для повышения тепловой энергии необходимо произвести механическую работу, получаемую от сжатия компрессора.

Расчет мощности внутренних блоков

Расчет мощности можно произвести, принимая условие, что мощность внутренних блоков  Q_вн будет равна тому количеству холодного воздуха, который передан на теплообменник. Рассчитаем это объем воздуха:

k — коэффициент теплопередачи внутреннего блока, Вт/(м2˚С);

F – площадь поверхности теплообмена, м2;

t_вн1 – температура воздуха помещения на входе во внутренний блок, ˚С;

t_вн2– температура воздуха помещения на выходе внутреннего блока, ˚С;

t_фр– температура закипания фреона, ˚С.

k * F – постоянная величина, зависящая от свойств материала блока и его габаритов;

t_фр– температура, которая постоянна и поддерживается автоматикой VRF системы.

Так же, мощность внутреннего блока равна мощности охлаждающего фреона, который поступает в блок:

G_фр — расход фреона во внутреннем блоке, кг/с;

q_фр — теплота фазового перехода 1 кг фреона, Вт/кг.

Из формулы 1 можно сделать вывод, что мощность внутреннего блока зависит, в первую очередь, от температуры воздуха на входе t_вн1. Из формулы 2 – что температура зависит от расхода фреона, поступающего в блок. По условию термодинамического баланса – какое количество энергии поступило к внутреннему блоку, такое же и отойдет от него. Следовательно, уравнение  1 и 2 можно приравнять:

Мощность блока можно увеличить путем повышения расхода хладагента G_фр с помощью терморегулятора. При понижении температуры воздуха в помещении мощность блока резко снизится.

Расчет мощности внешних блоков

При расчете мощности внешних блоков следует учитывать максимальную холодопроизводительность внутренних блоков. По формуле      можем определить мощность наружного блока.

От расхода фреона G_фр и k_гидр  — гидравлической характеристики сети зависит потеря давления в системе:  

Путем контроля над этими характеристиками автоматическая система VRF поддерживает необходимое давление на входе и выходе наружного блока.

При превышении стандартной длины трассы равной 7,5 метров происходит возрастание k_гидр. Из-за этого происходит снижение расхода хладагента, а следовательно, уменьшение мощности блока.

График изменения давления при подаче и возвращении фреона

Подбор сечения трубопроводов производится специалистами на основании таблиц, подбор диаметров сечения труб – с учетом всех мощностей внутренних блоков системы.

Подбор рефнетов (разветвитель фреоновой магистрали) и коллекторов (собирающее устройство) производится на основании производительности внутренних блоков и выбранного диаметрального сечения трубопровода.

Ошибки при проектировании VRF системы

Недооценка производительности внутреннего блока. Подбор внутренних блоков приводится при стандартных условиях. Приведенные данные, по которым выбирается блок, предполагает условия воздуха для Японии. Температура внутреннего воздуха по сухому термометру 27 ˚С, относительная влажность 50%. Для России же – температура 20-22  ˚С, относительная влажность 30-60%.

Вертикальное расположение наружных блоков. Предпочтительней горизонтальное расположение блоков по причине того, что при больших перепадах высот фреон как энергоноситель – это не только жидкость, но и газ. Поэтому при значительной длине магистрали фреонопровода по высоте, может возникнуть процесс неравномерного поступления хладагента к блокам. Из-за этого холодопроизводительность нижних внутренних блоков будет лучше в ущерб верхним.

Объединение фреонопроводов в одну сеть. В случае утечки хладагента возможно попадание его в помещение с людьми, а значит, в дыхательные пути человека. Фреон R410A токсичным не является, но при нахождении 15 минут человеком в заполненной зоне фреоном, возможно удушье и летальный исход.

Не учитываются шумовые характеристики блоков. При подборе мощности внутренних блоков, заказчик может забыть об уровне шума, исходящем от блока. Шумовые характеристики тоже имеют свой регламент и его следует учитывать.

Частичная загрузка при проектировании.  При первоначальном проектировании рассчитывается, что исходный набор внутренних блоков – это 100%-ая загрузка сети. Но через некоторое время возникает потребность наращивания количества блоков в помещении, но характеристики внешних блоков уже не рассчитаны на обеспечение такого количества.

Получить бесплатную консультацию инженера по кондиционированию

Получить!