Проблемы эксплуатации VRF-систем при подборе по стандартной методике
Почему важен грамотный расчет VRF-систем?
Современные VRF-системы считаются одним из самых эффективных решений для кондиционирования крупных зданий. Однако ошибки при подборе оборудования могут привести к серьезным проблемам на этапе эксплуатации. Стандартная методика расчета часто занижает реальную мощность внутренних блоков на 10–20%, а наружных – на 5–10%. Это приводит к перегрузке компрессоров, быстрому износу инверторных плат управления и преждевременному выходу системы из строя.
В данной статье разберем ключевые ошибки традиционного подхода к подбору VRF-систем и предложим более точную методику расчета, основанную на балансе мощности охлаждения.
Ошибки традиционного расчета VRF-систем
Стандартная методика расчета VRF-систем построена по аналогии с расчетами однозональных кондиционеров, что не учитывает важные особенности таких систем: ✔️ Неправильный подбор мощности внутренних блоков
Внутренние блоки выбираются с запасом мощности, что приводит к увеличению их типоразмера и росту стоимости оборудования.
✔️ Занижение мощности наружного блока
Перегрузка наружного блока, связанная с попыткой экономии, вызывает износ компрессоров и повышенные эксплуатационные расходы.
✔️ Игнорирование перераспределения мощности
VRF-системы работают в многозональном режиме, но традиционный расчет этого не учитывает, что снижает эффективность системы.
Эти ошибки приводят к следующим проблемам: ☑️ Увеличению стоимости оборудования
☑️ Перегрузке компрессоров
☑️ Преждевременному выходу системы из строя
☑️ Повышенному потреблению электроэнергии
Чтобы избежать этих проблем, при проектировании VRF-систем нужно учитывать термодинамические законы и правильно распределять нагрузку.
Методика расчета VRF-систем на основе баланса мощности охлаждения
VRF-система представляет собой термодинамическую систему, которая передает тепло от внутренних помещений во внешнюю среду. Это означает, что при проектировании необходимо учитывать баланс энергии:
Qвн.=Qнар.+Qкомпр.Q_{\text{вн.}} = Q_{\text{нар.}} + Q_{\text{компр.}}Qвн.=Qнар.+Qкомпр.
Где:
- Qвн.Q_{\text{вн.}}Qвн. – теплоизбытки во внутренних помещениях
- Qнар.Q_{\text{нар.}}Qнар. – тепло, передаваемое наружным блоком
- Qкомпр.Q_{\text{компр.}}Qкомпр. – энергия, затрачиваемая компрессором
✅ 1. Расчет мощности внутренних блоков
Внутренний блок передает холод в помещение через теплообменник. Формула расчета мощности внутреннего блока:
Qвн.=k⋅F⋅(tвн.1−tвн.2)Q_{\text{вн.}} = k \cdot F \cdot (t_{\text{вн.1}} - t_{\text{вн.2}})Qвн.=k⋅F⋅(tвн.1−tвн.2)
Где:
- kkk – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²∙°С)
- FFF – площадь теплообменника, м²
- tвн.1t_{\text{вн.1}}tвн.1 – температура воздуха на входе во внутренний блок, °С
- tвн.2t_{\text{вн.2}}tвн.2 – температура на выходе из блока, °С
Чем выше температура воздуха в помещении, тем больше мощность внутреннего блока. Поэтому необходимо учитывать этот фактор при подборе оборудования.
Пример расчета:
| Название помещения |
Температура, °С |
Теплоизбытки, кВт |
Выбранная модель |
Фактическая мощность, кВт |
| Офис |
23 |
4,9 |
AVC-24UXCSEB |
5,3 |
| Офис |
23 |
4,0 |
AVC-18UXCSEB |
4,2 |
| Зал совещаний |
26 |
6,3 |
AVC-24UXCSEB |
6,5 |
| Приемная |
24 |
2,1 |
AVC-09URCSAB |
2,3 |
| Кабинет |
20 |
2,8 |
AVC-14URCSAB |
3,0 |
Фактическая мощность зависит от температуры воздуха, что необходимо учитывать при подборе.
✅ 2. Расчет мощности наружного блока
Наружный блок должен обеспечивать суммарную мощность внутренних блоков, но с учетом коэффициента неодновременности нагрузки:
Qнар.=∑Qвн.kнедон.Q_{\text{нар.}} = \frac{\sum Q_{\text{вн.}}}{k_{\text{недон.}}}Qнар.=kнедон.∑Qвн.
Где:
- Qнар.Q_{\text{нар.}}Qнар. – мощность наружного блока, кВт
- Qвн.Q_{\text{вн.}}Qвн. – сумма мощностей внутренних блоков, кВт
- kнедон.k_{\text{недон.}}kнедон. – коэффициент неодновременности (обычно 1,1–1,3)
Пример коэффициентов неодновременности:
✅ 100% – офисы с внутренними блоками на одном фасаде
✅ 110% – офисы с внутренними блоками на разных фасадах
✅ 120% – квартиры и коттеджи
Правильный подбор коэффициента неодновременности предотвращает перегрузку системы.
✅ 3. Учет длины трассы и перепада высот
Длина трассы между наружным и внутренними блоками влияет на потери мощности:
Qфакт=Qном×KQ_{\text{факт}} = Q_{\text{ном}} \times KQфакт=Qном×K
Где:
- QфактQ_{\text{факт}}Qфакт – фактическая мощность
- QномQ_{\text{ном}}Qном – номинальная мощность
- KKK – коэффициент потерь (0,8–0,9 для трассы 50–100 м)
Если длина трассы превышает 100 м, система может терять до 20% мощности. Для компенсации необходимо либо увеличить размер наружного блока, либо использовать трубы увеличенного диаметра.
Ошибки при эксплуатации VRF-систем
???? Перегрузка компрессоров
При неправильном расчете наружного блока компрессор работает на предельной мощности, что снижает срок службы оборудования.
???? Нарушение теплообмена
Если длина трассы превышает расчетные значения, внутренние блоки могут недополучать фреон, снижая эффективность охлаждения.
???? Несоответствие расчетных и реальных параметров
Без учета коэффициента неодновременности система может испытывать резкие скачки нагрузки, что ведет к перегреву инверторных плат.
???? Неправильное распределение внутренних блоков
Разделение по фасадам без учета перераспределения нагрузки приводит к тому, что часть блоков перегружена, а часть работает вхолостую.
Выводы
☑️ Традиционный метод расчета VRF-систем занижает мощность наружного блока и завышает мощность внутренних, что приводит к перегрузке системы.
☑️ Необходимо учитывать баланс мощности охлаждения, коэффициент неодновременности и длину трассы для точного расчета.
☑️ Перераспределение нагрузки между внутренними блоками снижает перегрузку компрессоров и увеличивает срок службы оборудования.
☑️ Правильное проектирование VRF-систем с учетом всех факторов позволяет добиться высокой энергоэффективности и надежности системы.
Применение данной методики расчета поможет избежать проблем при эксплуатации VRF-систем и обеспечит их долговечную работу
