آشنایی با دستگاه VRF

سیستمهای Vrf اولین بار توسط شرکت معتبر ژاپنی Daikin و در سال 1982 ابداع گردید. نسل قبلی این سیستم‌ها در حقیقت همان دستگاههای MPS (Multi Power System) بودند.

سیستم های MPS که در حال حاضر نیز وجود دارند معروف به Multi split نیز هستند که با یک یونیت خارجی قادر به تغذیه تا ماکزیمم 8 پنل داخلی هستند. این سیستم‌ها که تا ظرفیت حدودا 100,000 بی تی یو تولید شد، قابلیت اتصال به یونیت های مختلف داخلی اعم از دیواری، داکت و کاستی را داشتند و در دو نوع تکفاز و سه فاز تولید شد، اما بعلت محدودیت های زیاد لوله کشی در طول و ارتفاع خیلی مورد استقبال واقع نشد و به همین علت تولید کنندگان دنبال ابداع دستگاه دیگری رفتند که شرکت Daikin اولین نمونه را به بازار عرضه کرد.

اصطلاح Vrf مخفف کلمه Variable Refrigerant Flow هست که به معنای جریان متغیر مبرد می‌شود تعبیر کرد که در بعضی اختصار ها هم بجای flow از volume استفاده می‌شه که در کارکرد آنها هیچ تفاوتی وجود ندارد.

چند مثال ذیل در خصوص تعاریف برندهای مختلف را مرور می‌کنیم:

 OGENERAL: VRF~ Vrf

Daikin: VRV~ Vrv

LG: VRF~ Multi-V

Samsung: VRV~ DVM

Midea: VRV~ MDV

Haier: VRF~ MRV

Gree: VRF~ GMV

علت تمایل و جذابیت استفاده از سیستمهای Vrf در چند مورد خلاصه شده و روز به روز نیز تنوع و گستردگی پیشرفت در تکنولوژی مربوط به آن روبه افزایش است.

از ویژگی‌هایی که این سیستم‌ها را منحصر بفرد می‌کند :

1. استفاده از کمپرسور اینورتر که باعث کاهش چشمگیر صرفه جویی در مصرف انرژی بخصوص در بارهای جزیی می‌شوند.

2. استفاده مستقل از یونیتهای داخلی باتوجه به دمای مورد نیاز کاربر با یک یونیت خارجی مشترک

3. استفاده از 64 یونیت داخلی با یک یونیت خارجی و فقط یک جفت لوله خروجی

4. کاربردهای مختلف مسکونی، تجاری و صنعتی بسته به نوع طراحی و استفاده از یونیت داخلی دلخواه

5. عدم استفاده از آب بعنوان سیال مورد نیاز در واحد کندانسور که باعث کاهش هزینه بسیار بالا در اجرا و تامین تجهیزات خواهد شد

6. امکان انتخاب یونیت خارجی تا ظرفیت 800,000 بی تی یو در ساعت فقط از یک جفت لوله ورودی و خروجی

7. امکان لوله کشی کل سیستم تا 1000 متر و ارتفاع 110 متر که مناسب برای ساختمان های بلندمرتبه می باشد.

8. امکان استفاده از کنترلرهای مرکزی جهت کنترل از یک مکان و ارائه تفکیک مصرف برق سه فاز بازای هر یونیت داخلی که مناسب برای فضاهای تجاری می‌باشد.

9. امکان اتصال دستگاه هواساز (Air Handling Unit) به یونیتهای  خارجی بعنوان ACU و بهره گیری از کویل DX جهت سرمایش و گرمایش

و…

قبل از شروع بررسی اجزای سیکل،  ابتدا یک مرور ساده روی سیکل تبرید تراکمی هم خواهیم داشت:

مرحله 1به 2:

تراکم گاز مبرد در کمپرسور که می‌بایست گاز مبرد کم دما وارد کمپرسور شده و عمل تراکم جهت افزایش فشار و دما در این مرحله صورت پذیرد. در دیاگرام PH پس مسیر حرکت مبرد در ناحیه بخار بود و با عبور از خطوط دمایی به سمت بالا فشار و دما بصورت توام افزایش می‌یابد.

مرحله 2 به 3 :

 در دیاگرام PH پس از ورود مبرد در فشار ثابت به کندانسور و عبور آن از مرز اشباع، اولین قطره مایع مشاهده گردیده و رفته رفته کل مبرد در ناحیه اشباع تبدیل به مایع می‌شود

مرحله 3 به 4 :

در این قسمت مبرد در ناحیه مایع وارد شیر انبساط گردیده و با افت فشار لازم دمای خود را جهت جذب گرمای محیط از دست می‌دهد و در ادامه نیز امکان تبدیل شدن به مبرد اشباع و با درصد مایع بیشتر گردد.

مرحله 4 به 1 :

در اواپراتور یا تبخیر کننده می بایست مبرد مایع وارد شده و با انتقال حرارت موثر فن، گرمای محیط سبب تبخیر مبرد و تبدیل آن به گاز شود که در خروج از اواپراتور، مبرد وارد ناحیه بخار می‌شود.

اجزای اصلی سیستم :

1. کمپرسور اینورتر:

کمپرسوری که با کنترل میزان فرکانس ورودی از برد اینورتر یا IPM به سرعت دلخواه مغز اصلی سیستم یا همون Main PCB رسیده تا میزان برودت لازم تامین شود

در اکثر برندها تا نسل 3 کمپرسور ها از ترکیب اینورتر و دور ثابت تشکیل شدند و در این حالت بطور خلاصه ابتدا اینورتر وارد مدار شده و در صورت عدم تامین برودت لازم، کمپرسور دور ثابت وارد مدار می شود.

2. کمپرسور دور ثابت:

مانند کمپرسور های مرسوم در صنعت بصورت دور ثابت بوده و جهت تکمیل ظرفیت کارکرد، وارد مدار می‌شود.

هردو نوع کمپرسور از نوع اسکترنال می‌باشد و تفاوت آنها فقط در ساختار داخلی آن جهت کنترل سرعت می‌باشد.

در نسل 4 در ظرفیتهای کمتر از 180,000 بی تی یو فقط از یک کمپرسور اینورتر استفاده شده و در ظرفیت 180 و 200 از دو کمپرسور که بصورت موازی باهم کار می‌کنند استفاده می‌شود.

3. شیر Hot gas by pass:

وظیفه این شیر کنترل حفظ بالانس خط HP و LP می‌باشد و در صورتیکه LP از حد مجاز پایین تر قرار گیرد، این شیر از خط HP گاز داغ را به خط LP بای پس می نماید.

4. جدا کننده روغن (oil separator):

وسیله ای که بعد از کمپرسور در سیکل قرار دارد و درون آن از جنس Cyclone هست با بوجود آمدن اثر گریز از مرکز روغن را در پیرامون محفظه به چرخش در آورده و با جمع شدن در کف، مبرد با حدود 1 درصد اختلاط روغن را به سمت کندانسور میفرستد و روغن اضافه جهت روانکاری باز به کمپرسور برمی گرداند

جهت روانکاری صحیح در نسل 2 و 3 این امر هر 8 ساعت یکبار رخ می‌داد اما در نسل چهار با وجود سنسور oil level control، بصورت مرتب دمای discharge هر کمپرسور با دمای روغن خود تفریق می شود و Main PCB از حاصل اختلاف دمای مذکور به میزان سطح روغن باتوجه به داده قبلی کارخانه پی برده و عمل روانکاری را با شیر برگشتی روغن انجام میدهد

5. شیر انبساط الکترونیکی (EEV)

که مخفف electronic expansion valve هست و در دو قسمت کاربرد دارد:

الف~ یونیت خارجی با نام Main EEV که در حالت سرمایش fully open هست چون باید کل مبرد باسرعت به سمت پنلها حرکت کند و عمل انبساط اصلی در پنلهای داخلی بصورت مستقل انجام شود که در حالت گرمایش یونیت خارجی بعنوان اواپراتوراستفاده میشود حال بعنوان شیر انبساط استفاده میگردد.

ب~ Indoor EEV:

این شیرها درهر یونیت داخلی و خارجی نصب شده و عمل انبساط و اختناق در سرمایش را بعهده دارد

میزان باز یا بسته شدن این شیرها توسط پالس های الکترونیکی از طریق مغز اصلی دستگاه یا همون Main PCB بسته به نیاز سرمایش و یا گرمایش باز یا بسته می‌شود. در حالت بسته تمام EEV ها دارای 40 پالس هستند که علتش اینست که همیشه جهت عبور ازت در تست و یا وکیوم در حین راه اندازی، ارتباط خط رفت و برگشت برقرار بماند.

6. مبدل سابکولر:

یک مبدل حرارتی در یونیت خارجی که با گرفتن مایع سرد از خط کم فشار، دمای مبرد مایعی که از کندانسور خارج شده (در حالت سرمایش) را بیشتر کند و همچنین حجم آن را افزایش دهد. هدف اصلی آن هم جبران افت حاصل از طول زیاد لوله کشی ذکر شده هست.

با سابکول بیشتر، در قسمت مایع منحنی PH پیشروی می‌کنیم و دمای پایین تری را بدست می آوریم که دو مزیت دیگر هم دارد:

الف~ افزایش اثر سرمایش باتوجه به طولانی تر شدن خط فوقانی متناظر با LP که باعث نیاز به انجام کار کمتر و در نتیجه افزایش COP نیز می‌شود

ب~ با توجه به پیشروی بیشتر در ناحیه مایع، درصد مایع بیشتری به اواپراتور راه می‌یابد که خود باعث جذب گرمای بیشتر از محیط می‌شود

7. آکومولاتور:

وظیفه آکومولاتور ، جداسازی مایع از گاز بوده که مایع در پایین جمع شده و گاز از بالا به سمت ساکشن کمپرسور حرکت میکند

در نسل 4 به قسمت پایین آکومولاتور مخزن Receiver اضافه شده که میزان مایع بیش از اندازه سیکل را به درون خود برده و در زمان لازم با یک شیر external مبرد مایع مورد نیاز را به آکومولاتور هدایت می‌کند.

8. هشتمین قسمت  High pressure switch خواهد بود که یک شیر اطمینان در زمان بالا رفتن فشار گاز در نسل 4 بوده و وقتی این میزان از 3200 کیلوپاسکال بیشتر شود، وارد عمل شده و گاز داغ را به خط کم فشار برگشت میدهد.

در صورتیکه به هر دلیلی فشار کم نشود و تا 4100 کیلوپاسکال افزایش پیدا کند، دستگاه به صورت اتوماتیک shut down خواهد شد تا عیب مکانیکی یا الکترونیکی آن برطرف گردد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *