Как подобрать VRF/VRV-систему для коммерческого здания

Подбор VRF/VRV-системы для коммерческого здания начинается не с выбора марки оборудования и не с определения мощности наружного блока по общей площади объекта. Сначала необходимо понять, какие помещения нужно кондиционировать, как они используются, какие тепловые нагрузки возникают в каждой зоне и как будет построена холодильная сеть.

Два здания одинаковой площади могут потребовать совершенно разных VRF/VRV-систем. В одном случае это может быть компактный офис с небольшим количеством кабинетов, в другом — гостиница, медицинский центр или бизнес-центр с десятками помещений, разными режимами работы и значительными перепадами высот.

При подборе VRF/VRV для коммерческого объекта в Ростове-на-Дону необходимо одновременно учитывать теплопритоки, количество климатических зон, типы внутренних блоков, длины трасс, размещение наружных модулей, систему управления и взаимодействие кондиционирования с вентиляцией.

Основная ошибка при подборе VRF/VRV — начинать с каталога оборудования. Правильная последовательность обратная: сначала рассчитывают объект и климатические зоны, затем определяют архитектуру системы и только после этого подбирают конкретные наружные и внутренние блоки.

Какие исходные данные нужны для подбора VRF/VRV

На первом этапе собирают информацию о самом здании и режиме его эксплуатации. Чем точнее исходные данные, тем меньше вероятность получить систему с недостаточной или, наоборот, неоправданно большой производительностью.

Для предварительного проектирования обычно необходимы:

• поэтажные планы здания;
• площади и высота помещений;
• назначение каждой зоны;
• количество людей;
• ориентация помещений по сторонам света;
• площадь и характеристики остекления;
• данные о тепловыделяющем оборудовании;
• режим работы отдельных помещений;
• параметры приточной вентиляции;
• возможные места размещения наружных блоков;
• доступное пространство для холодильных трасс и дренажа;
• требования к централизованному управлению.

Для действующего здания дополнительно важно понимать ограничения существующей архитектуры: шахты, потолочное пространство, доступные технические зоны, фасадные ограничения, кровлю и возможности подключения электропитания.

Если объект находится только на стадии проектирования, возможностей значительно больше. В этом случае расположение оборудования и инженерных трасс можно заранее согласовать с архитектурными и смежными инженерными решениями.

Расчёт начинают с тепловой нагрузки каждой зоны

Общая площадь здания сама по себе не определяет необходимую мощность кондиционирования. Производительность рассчитывается по теплопритокам.

На нагрузку конкретного помещения влияют:

• солнечная радиация через окна;
• ориентация фасада;
• теплопоступления через ограждающие конструкции;
• количество людей;
• компьютеры, освещение и другое оборудование;
• наружный воздух, подаваемый системой вентиляции;
• режим эксплуатации помещения.

Например, два кабинета одинаковой площади могут иметь заметно различающуюся холодильную нагрузку. Один расположен внутри здания, второй имеет большое остекление на солнечной стороне и постоянно заполнен людьми.

Если назначить обоим помещениям одинаковый внутренний блок только исходя из площади, система может работать неравномерно: в одной зоне появится избыточная производительность, а в другой её будет не хватать.

Поэтому для VRF/VRV сначала рассчитывается каждая зона, после чего нагрузки объединяются на уровне всей системы.

Как выбирают внутренние блоки

После определения нагрузок можно переходить к внутренним блокам. Их выбирают одновременно по требуемой производительности и по архитектуре конкретного помещения.

Необязательно использовать один тип внутренних блоков во всём здании. Одно из преимуществ VRF/VRV как раз заключается в возможности сочетать разные решения в рамках одной системы, если конкретная серия оборудования это поддерживает.

Например, в open space могут использоваться кассетные блоки, в кабинетах — канальные или настенные, а в помещениях со сложной архитектурой — напольно-потолочные.

Базовые особенности и принцип построения таких систем мы ранее разбирали в материале «Мультизональные VRV и VRF системы».

Как определяется наружная часть системы

После расчёта внутренних зон становится понятна суммарная подключаемая производительность. Но просто сложить номинальную мощность всех внутренних блоков и выбрать наружный блок с такой же цифрой недостаточно.

При проектировании учитывают одновременность нагрузок. На коммерческом объекте далеко не всегда все помещения работают с максимальной нагрузкой одновременно.

Утром часть помещений может находиться в тени, днём увеличивается нагрузка на солнечный фасад, переговорные периодически заполняются людьми, а отдельные кабинеты могут часть времени вообще не использоваться.

Поэтому производители VRF/VRV допускают определённое соотношение между суммарной номинальной производительностью подключённых внутренних блоков и наружного оборудования. Допустимый коэффициент подключения зависит от конкретной серии, производителя и режима эксплуатации.

Использовать максимально разрешённый коэффициент подключения автоматически нельзя. Необходимо понимать реальный профиль нагрузок здания.

Если множество помещений действительно может одновременно потребовать максимальную производительность, чрезмерное увеличение подключённой мощности внутренних блоков приведёт к тому, что требуемая производительность просто не будет доступна всем зонам одновременно.

Для крупных систем наружная часть может состоять из нескольких модулей, объединённых в единый контур. Их количество и сочетание определяются по расчётной нагрузке и техническим требованиям производителя.

Почему трассы могут изменить весь подбор системы

После предварительного выбора внутренних и наружных блоков необходимо проверить, можно ли физически построить такую систему в конкретном здании.

У каждой серии VRF/VRV существуют ограничения по холодильной сети:

• общей длине трубопроводов;
• максимальной фактической или эквивалентной длине трассы;
• расстоянию до наиболее удалённого внутреннего блока;
• перепаду высот между наружным и внутренними блоками;
• перепаду высот между самими внутренними блоками;
• расстояниям между элементами разветвления;
• диаметрам отдельных участков магистрали.

Эти параметры различаются у производителей и даже между сериями одного бренда. Поэтому нельзя сначала полностью разработать трассировку, а затем пытаться подобрать под неё любое VRF-оборудование.

Иногда после проверки трасс приходится менять архитектуру системы: разделять один крупный контур на два, переносить наружные блоки, изменять маршруты магистралей или иначе группировать внутренние зоны.

Особенно важен этот вопрос для многоэтажных зданий, протяжённых торговых помещений, гостиниц и объектов, где наружные блоки можно разместить только на кровле или в специально отведённой технической зоне.

Вентиляцию и VRF/VRV необходимо рассчитывать совместно

VRF/VRV в первую очередь работает с тепловой нагрузкой помещений. При этом коммерческому зданию необходим наружный воздух, который подаётся системой вентиляции.

Летом наружный воздух может создавать значительную дополнительную холодильную нагрузку, зимой — тепловую. То, где и каким образом этот воздух будет обрабатываться, напрямую влияет на расчёт системы кондиционирования.

Возможны разные схемы:

• приточная установка самостоятельно охлаждает и нагревает воздух до заданных параметров;
• часть нагрузки вентиляционного воздуха компенсируется системой кондиционирования;
• используются специальные решения для подключения вентиляционного оборудования к VRF/VRV;
• в здании комбинируются несколько источников холода и тепла.

Поэтому нельзя сначала рассчитать VRF/VRV, а после этого независимо добавить вентиляцию и ожидать, что обе системы автоматически будут работать корректно.

Для коммерческого объекта кондиционирование и вентиляция должны рассматриваться как элементы единой климатической системы здания.

Как выбрать количество систем и распределить помещения

Большое здание не обязательно объединять в один гигантский холодильный контур. Часто более рационально разделить объект на несколько независимых VRF/VRV-систем.

Разделение может выполняться:

• по этажам;
• по крыльям здания;
• по арендаторам;
• по функциональным зонам;
• по режимам эксплуатации;
• по ориентации фасадов;
• по техническим ограничениям холодильных трасс.

Например, помещения, работающие круглосуточно, не всегда целесообразно объединять с офисной частью, которая используется только в рабочее время.

Разделение на несколько систем также может упростить эксплуатацию: при остановке одного контура остальные продолжают работать.

Но чрезмерное дробление тоже увеличивает количество наружных модулей, коммуникаций и автоматики. Поэтому оптимальная архитектура определяется для конкретного объекта.

Какую роль играет система управления

При подборе VRF/VRV необходимо заранее определить не только производительность оборудования, но и сценарии его управления.

На небольшом объекте может быть достаточно индивидуальных проводных пультов. В бизнес-центре, гостинице или крупном офисе часто требуется централизованное управление.

Оно может обеспечивать:

• контроль состояния внутренних блоков;
• задание температуры;
• ограничение доступных настроек;
• работу по расписанию;
• групповое включение и отключение;
• контроль ошибок;
• интеграцию с BMS;
• учёт потребления или распределение затрат, если это поддерживается конкретной системой.

Если требования к автоматике появляются уже после выбора оборудования, может оказаться, что нужные функции требуют дополнительных интерфейсов или вообще не поддерживаются выбранной серией.

Поэтому логику управления желательно определить ещё на стадии технического задания.

Основные ошибки при подборе VRF/VRV

Ошибки на раннем этапе проектирования обычно оказываются значительно дороже, чем корректировка решения до закупки оборудования.

На практике особенно важно избегать следующих подходов:

• подбор только по площади без расчёта зональных теплопритоков;
• одинаковый запас мощности для всех помещений без анализа нагрузки;
• игнорирование вентиляционного воздуха при расчёте холодильной мощности;
• выбор наружного блока только по сумме номиналов внутренних без анализа одновременности;
• максимальный коэффициент подключения без проверки режима работы объекта;
• отсутствие предварительной проверки трасс и перепадов высот;
• неудачное размещение внутренних блоков, при котором поток воздуха попадает непосредственно на людей;
• отсутствие сервисного доступа к канальным, кассетным и другим скрытым блокам;
• подбор автоматики после закупки оборудования;
• отсутствие согласования с вентиляцией, электрикой и архитектурой здания.

Для коммерческого здания в Ростове-на-Дону предварительная инженерная проработка позволяет ещё до закупки понять, сколько систем потребуется, какие типы внутренних блоков рациональнее использовать и где разместить наружное оборудование.

Что должно получиться после правильного подбора

Результат подбора VRF/VRV — это не просто перечень моделей наружных и внутренних блоков.

Должна сформироваться целостная инженерная схема, в которой определены:

• расчётные нагрузки помещений;
• типы и производительность внутренних блоков;
• группировка помещений по системам;
• наружные модули;
• предварительная трассировка холодильных магистралей;
• элементы разветвления;
• дренаж;
• места размещения оборудования;
• электрические нагрузки;
• система индивидуального и централизованного управления;
• взаимодействие с вентиляцией и другими инженерными системами.

Только после проверки всей этой схемы имеет смысл окончательно фиксировать состав оборудования.

Подводим итог

Подбор VRF/VRV-системы для коммерческого здания начинается с расчёта объекта, а не с выбора наружного блока.

Сначала определяют тепловые нагрузки каждой зоны, затем выбирают внутренние блоки и анализируют режим их одновременной работы. После этого подбирается наружное оборудование, проверяются коэффициент подключения, холодильные трассы, перепады высот и другие ограничения производителя.

Отдельно необходимо учесть вентиляцию, дренаж, электрические нагрузки и систему управления.

Именно такой подход позволяет получить VRF/VRV-систему, которая соответствует реальной архитектуре и режиму эксплуатации здания, а не просто формально подходит по суммарной мощности.

«Сплит Центр» выполняет расчёт, проектирование, подбор, поставку и монтаж VRF/VRV-систем для коммерческих объектов. Для предварительной проработки решения обычно достаточно планов здания, назначения помещений и основных требований к эксплуатации.

Часто задаваемые вопросы