مقدمه‌ای بر سیستم VRF
امروزه، صرفه جویی در مصرف انرژی از اولویت‌های اصلی همه کشورهای دنیا محسوب می‌شود. افراد، سازمان‌ها و دولت‌ها در صدد تلاش در جهت کاهش مصرف انرژی در سطوح پایدارتر هستند. تابستان و زمستان هر کدام دردسرهای خاص خود را از لحاظ سرمایش و گرمایش دارند. از یک طرف از ابتدای تابستان باید برای مرمت و راه‌اندازی سیستمهای خنک کننده اقدام کنیم. از سویی در زمستان باید مقدمات راه‌اندازی لوازم گرمایشی را فراهم آوریم که هر کدام سختی و هزینه‌های خاص خود را دارند. اما طی سال‌های اخیر سیستمهای جدیدی تولید و وارد بازار شده‌اند که با کمترین میزان دردسر در خانه، محل کار و… را در فصول گرم سال، خنک و در فصل سرد سال گرم می‌کنند. یکی از این سیستم‌ها، سیستم VRF یا Variable Refrigerant Flow به معنای جریان متغیر مبرد می‌باشند.
تاریخچه سیستم VRF
محصولات تهویه مطبوع بدون کانال، که پیشگام مولتی اسپیلیت و VRF محسوب می‌شوند، اولین بار در دهۀ ۱۹۵۰ در ژاپن به صورت سیستمهای اسپیلیت با واحدهای داخلی و واحدهای خارجی مجزا عرضه شدند. این محصولات بدون کانال به عنوان جایگزین‌های کارآمدتر و کم صداتر واحدهای پنجره‌ای طراحی شدند.
این واحدها که به نام سیستمهای مینی اسپیلیت هم شناخته می‌شوند، از محصولات قدیمی‌تر که از مبردR-22 استفاده می‌کردند به محصولات با مبرد R-407C و محصولات فعلی با مبرد R-410A تکامل یافته اند. برای آگاهی از تفاوت گازهای ۲۲ و ۴۱۰ می‌توانید این مقاله را مطالعه کنید.
پیشرفتی که صورت گرفت این بود که سیستمهای مینی اسپیلیت (یک واحد داخلی متصل به یک واحد خارجی) به محصولات مولتی اسپیلیت تبدیل شدند به طوری که تعداد واحدهای داخلی متصل به یک واحد خارجی در اواخر دهه ۱۹۸۰ به ۴ تا ۸، در اوایل دهه ۱۹۹۰ به ۱۶ واحد، در سال ۱۹۹۹ به ۳۲ واحد و در حال حاضر به ۶۴ واحد افزایش یافته است.
طراحی سیستمهای VRF به نحوی است که به عنوان جایگزین سیستم‌هایی از قبیل چیلرها نیز به کار می‌روند. در ایالات متحده میزان فروش کلی محصولات بدون کانال، مولتی اسپیلیت و VRF در سال ۲۰۰۷ حدوداً ۲۵۰۰۰۰ واحد بود. اما میزان فروش در ژاپن (جایی که ایده VRF شکل گرفت) و سایر قسمتهای آسیا بالاتر بوده است. در اروپا که بسیاری از ساختمانهای موجود فاقد تهویه مطبوع هستند، موقعیتهای بهسازی نیز تقاضای بالایی را برای این محصولات ایجاد کرده است.
محصولات بدون کانال در اوایل دهه ۱۹۸۰ به بازار ایالات متحده وارد شدند اما نفوذ آنها در بازار بسیار کم بود که علت آن عدم پشتیبانی سازندگان ژاپنی و ناآشنایی با این فنّاوری بود. در آن زمان موضوع تحلیل لایه ازن نگرانی های زیادی ایجاد کرده بود و مسئله شارژ بالای مبرد سیستمهای مولتی اسپیلیت احتمالاً یک جنبه منفی برای این سیستم‌ها به شمار می آمد.
اما از آن زمان، پیشرفت‌هایی که در زمینه مبردها، مدیریت شارژ مبرد، کنترل‌ها، و فناوری معکوس‌گر صورت گرفته‌اند، باعث شده‌است که این سیستم‌ها تحول پیدا کنند. سازندگان آسیایی طی چند سال گذشته به طور مستقل یا با مشارکت سازندگان آمریکایی، مجدداً به بازار ایالات متحده وارد شده‌اند تا به ترویج این فناوری کمک کنند. در سال ۲۰۰۷ حدوداً ۱۰۰۰۰ سیستم VRF در ایالات متحده به فروش رسید.
یکی از بارزترین علائم پذیرش بازار فناوری VRF این است که در بازسازی ساختمان دفتر مرکزی ASHRAE در آتلانتا از فناوری VRF مولتی اسپیلیت شامل پمپ‌های گرمایی زون بندی شده با محرک معکوس‌گر سیستم بازیاب حرارت استفاده شده است.
معرفی سیستم VRF
سیستم های VRF یا Variable Refrigerant Flow به معنای جریان متغیر مبرد، نسل پیشرفته‌ای از سیستمهای مولتی اسپیلیت بدون کانال و یکی از کار آمدترین سیستمهای تهویه مطبوع مدرن هستند. که اجازه می‌دهند واحدهای داخلی بیشتری به هر واحد خارجی متصل شوند.
سیستمهای VRF امکان گرمایش و سرمایش همزمان و همچنین بازیابی گرما برای کاهش مصرف انرژی را فراهم می‌کنند. ارائه گرمایش و سرمایش توسط یک سیستم کاملا یکپارچه، با سیستم کنترل واحد، عدم نیاز به موتورخانه و تکنیسین نگهدار و همچنین مصرف برق اندک و ضریب عملکرد (COP) بالای دستگاه برخی از مزیت‌های شاخص این نوع سیستم‌ها است.
همچنین از دیگر مزایای این سیستم می‌توان به امکان لوله‌کشی در فواصل زیاد، امکان نصب در پروژه‌های مرتفع، امکان نصب واحدهای درونی از نوع‌های مختلف، کنترلر مرکزی و بهره‌گیری از مبرد R410a که دوستدار محیط زیست است و همچنین عدم نیاز به مصرف آب اشاره کرد.
بکارگیری تکنولوژی کمپرسور اینورتر در این سیستم‌ها موجب داشتن بالاترین بازدهی انرژی و مصرف برق کمتری نسبت به کولرهای گازی متداول به میزان ٧۰% می‌باشد. نسبت SEER(ضریب انرژی فصلی) این محصول، اینورتر را به تنها دستگاه تبرید تهویه هوا در جهان با بیشترین بازدهی انرژی تبدیل کرده است.
یکی از ویژگی‌های برجسته اینورترهای جدید، توانایی آن در خنک نمودن سریع فضا می‌باشد. سیستم کنترل فشار که در تکنولوژی VRF به کار رفته است، به طور موثری زمان مورد نیاز برای رسیدن به دمای دلخواه را به میزان ۳۰% در مقایسه با مدل‌های متداول و قبلی، کاهش می‌دهد.
سیستم های VRF به نسبت سبکتر می‌باشند و دیگر نیازی به استفاده از تکنیک‌های مستحکم سازی سقف نمی‌باشد. علاوه بر این، سیستم لوله کشی جدید نیز مقرون به صرفه‌تر است. زیرا در سیستم VRF فضای بیشتری از طریق یک لوله واحد پوشش داده می‌شود. این سیستم موجب کاهش هزینه‌ها در ساختمان‌ها و آپارتمان‌های بزرگ می‌شود.
انواع سیستم VRF
سیستم VRF ، نوعی از سیستم تهویه مطبوع DX است که شامل یک یونیت خارجی (مجموعه کمپرسور و کندانسور) در فضای باز و چندین یونیت داخلی (اواپراتور) با ظرفیت های مختلف در داخل فضا های قابل تهویه می باشد.
این سیستم توانایی انتقال وکنترل مقدار مبرد جهت ایجاد برودت مورد نیاز در فضاهای داخلی ساختمان را بنا به نیاز تعریف شده دارد. کنترل ه