VRF/VRV или чиллер-фанкойл: чем отличаются системы и где применяются

VRF/VRV и чиллер-фанкойл — две разные инженерные схемы кондиционирования, которые применяются на коммерческих и крупных гражданских объектах. Обе позволяют обслуживать множество помещений, обеспечивать раздельное регулирование температуры и строить централизованную климатическую систему, но принцип их работы существенно отличается.

В VRF/VRV между наружными и внутренними блоками циркулирует хладагент. В системе чиллер-фанкойл холод или тепло передаётся по водяному контуру: чиллер охлаждает или нагревает воду либо водогликолевую смесь, а фанкойлы передают эту энергию воздуху в помещениях.

Поэтому вопрос «что лучше — VRF/VRV или чиллер-фанкойл» нельзя решать только сравнением стоимости оборудования. Для коммерческого объекта в Ростове-на-Дону необходимо учитывать масштаб здания, планировку, длины трасс, этажность, режим эксплуатации, требования к резервированию, размещению оборудования и дальнейшему обслуживанию.

VRF/VRV и чиллер-фанкойл решают похожую задачу — кондиционирование большого количества помещений, но делают это принципиально разными способами. Поэтому правильный выбор начинается с архитектуры здания, а не с выбора производителя.

В чём принципиальная разница между VRF/VRV и чиллер-фанкойлом

В VRF/VRV-системе наружные модули соединяются с внутренними блоками медными холодильными трубопроводами. По этим магистралям циркулирует хладагент, а автоматика регулирует его подачу в зависимости от потребности каждой климатической зоны.

Такая система может включать большое количество внутренних блоков — кассетных, канальных, настенных, напольно-потолочных и других типов.

Подробнее принцип построения таких решений мы рассматривали в статье «Мультизональные VRV и VRF системы».

В системе чиллер-фанкойл центральным источником холода является чиллер. Он охлаждает воду или водогликолевую смесь, после чего насосная станция распределяет теплоноситель по трубопроводам к фанкойлам, установленным в помещениях.

Фанкойл по своей функции похож на внутренний блок кондиционера: через его теплообменник проходит холодная или тёплая вода, а вентилятор прогоняет через теплообменник воздух помещения.

Получается два разных подхода:

• VRF/VRV — хладагент циркулирует непосредственно по зданию до внутренних блоков;
• чиллер-фанкойл — хладагент остаётся внутри холодильной машины, а по зданию циркулирует вода или водогликолевая смесь.

Именно это различие определяет большую часть особенностей обеих систем.

Как отличаются трассы, масштаб и архитектура системы

VRF/VRV хорошо подходит для зданий, где необходимо создать большое количество независимых климатических зон, но при этом объект укладывается в допустимые производителем ограничения по длинам холодильных трасс, перепадам высот и количеству внутренних блоков.

Система получается достаточно компактной: не требуется полноценная гидравлическая обвязка с насосными группами, расширительными баками и большим количеством водяной арматуры.

Но холодильная сеть VRF/VRV имеет чёткие технические ограничения. Для каждой серии производитель определяет:

• максимальную общую длину трубопроводов;
• допустимую длину до наиболее удалённого блока;
• перепады высот;
• количество внутренних блоков;
• коэффициент подключения;
• допустимые диаметры и конфигурацию разветвлений.

В системе чиллер-фанкойл передача холода по зданию выполняется водой, поэтому масштабирование объекта строится иначе. Протяжённость системы определяется уже гидравлическим расчётом, насосным оборудованием, диаметрами трубопроводов и потерями давления.

На очень крупных объектах это может быть существенным преимуществом. Водяной контур легче адаптировать к большой территории, нескольким корпусам или значительной протяжённости здания.

С другой стороны, сама система становится сложнее по составу: кроме чиллера и фанкойлов необходимы насосы, трубопроводы, запорно-регулирующая арматура, расширительные ёмкости и другие элементы гидравлической системы.

Где VRF/VRV обычно оказывается удобнее

VRF/VRV особенно удобно использовать на объектах, где требуется много независимых зон, но сама система остаётся в пределах технических возможностей выбранной серии.

Типичные примеры:

• офисные здания;
• бизнес-центры среднего размера;
• гостиницы;
• медицинские и административные объекты;
• магазины;
• рестораны;
• многофункциональные коммерческие помещения;
• крупные частные дома.

Одно из преимуществ VRF/VRV — возможность достаточно гибко сочетать разные типы внутренних блоков и при этом сохранить единую систему управления.

Кроме того, наружные модули обычно занимают меньше технического пространства, чем полноценная холодильная станция с насосным оборудованием.

Для реконструкции существующего здания VRF/VRV также нередко оказывается удобнее, если удаётся выполнить холодильные трассы и найти подходящие места для наружных блоков.

Но чем крупнее и протяжённее объект, тем внимательнее необходимо проверять ограничения системы.

Когда чиллер-фанкойл становится более рациональным

Чиллер-фанкойл часто выбирают для крупных зданий, где требуется значительная суммарная холодильная мощность и большая протяжённость распределительной сети.

Такое решение особенно характерно для:

• крупных торговых центров;
• больших гостиничных комплексов;
• многоэтажных бизнес-центров;
• медицинских комплексов;
• крупных административных зданий;
• промышленных и многофункциональных объектов;
• комплексов из нескольких корпусов.

Преимущество водяной системы заключается в том, что по зданию не нужно распределять большие объёмы хладагента. Холодильный контур сосредоточен в самом чиллере, а энергия передаётся по водяным трубопроводам.

Для очень крупного объекта это упрощает масштабирование системы и позволяет создавать мощные централизованные холодильные станции.

Кроме того, в схему можно включать резервные чиллеры, насосные группы и другие элементы, что удобно для объектов с высокими требованиями к надёжности.

При этом чиллер-фанкойл требует больше технического оборудования и пространства для его размещения. Появляются насосные узлы, коллекторы, гидравлическая арматура, ёмкости и дополнительные элементы автоматики.

Как отличаются эксплуатация и обслуживание

При выборе системы важно оценивать не только первоначальные капитальные затраты, но и то, как оборудование будет обслуживаться в течение всего срока эксплуатации.

В VRF/VRV необходимо контролировать холодильные контуры, компрессоры, наружные и внутренние блоки, автоматику, дренаж и герметичность магистралей.

Система чиллер-фанкойл требует обслуживания:

• чиллера;
• насосов;
• теплообменников;
• фанкойлов;
• водяных фильтров;
• арматуры;
• гидравлического контура;
• автоматики.

В водяных системах дополнительно контролируют качество теплоносителя, давление и состояние гидравлического контура.

С другой стороны, наличие центральной холодильной станции может быть удобным для крупных объектов с собственной эксплуатационной службой. Основное оборудование сосредоточено в технических зонах и может обслуживаться централизованно.

Для небольшого объекта такая сложность может быть неоправданной. Поэтому выбирать чиллер-фанкойл только потому, что он считается «более профессиональной системой», неправильно.

Одновременное охлаждение и обогрев, резервирование и управление

Обе системы могут обеспечивать индивидуальное регулирование температуры в отдельных помещениях, но архитектура этого управления различается.

В VRF/VRV возможности одновременного охлаждения и обогрева зависят от типа системы. Обычная двухтрубная схема чаще всего работает в одном общем режиме, тогда как системы с рекуперацией тепла позволяют отдельным зонам одновременно охлаждаться и обогреваться.

В чиллер-фанкойл возможности зависят от гидравлической схемы. Двухтрубная система также обычно работает либо на холод, либо на тепло, а четырёхтрубная позволяет независимо подавать к фанкойлам холодную и горячую воду.

Поэтому само наличие фанкойлов или VRF-блоков ещё не определяет функциональность системы — её задаёт выбранная архитектура.

Отдельный вопрос — резервирование. На объектах, где остановка кондиционирования недопустима, центральную холодильную систему можно строить с несколькими чиллерами и насосами, распределяя нагрузку между ними.

В VRF/VRV резервирование достигается другими способами — например, разделением здания на несколько независимых контуров. Конкретные возможности зависят от производителя и серии оборудования.

На крупных коммерческих объектах обе системы могут интегрироваться в BMS и работать совместно с вентиляцией, отоплением и другими инженерными системами здания.

Что выгоднее: VRF/VRV или чиллер-фанкойл

Однозначного ответа без проекта не существует.

Стоимость системы складывается не только из цены основных блоков. Необходимо учитывать:

• наружное и внутреннее оборудование;
• холодильные или водяные трассы;
• насосные группы;
• арматуру;
• систему автоматики;
• электроснабжение;
• монтаж;
• пусконаладку;
• последующее обслуживание;
• энергопотребление в реальных режимах эксплуатации.

На объекте среднего масштаба VRF/VRV часто позволяет получить более компактную и относительно простую архитектуру без отдельного гидравлического контура.

На большом и протяжённом объекте чиллер-фанкойл может оказаться более рациональным именно благодаря возможности централизовать производство холода и распределять его по большой водяной сети.

Поэтому сравнивать две системы только по стоимости одного киловатта оборудования некорректно.

Правильнее сравнивать не отдельные кондиционеры и чиллеры, а два полноценных инженерных решения для одного и того же здания.

Как выбрать систему для конкретного коммерческого объекта

На стадии концепции полезно рассчитать как минимум несколько вариантов и сравнить их по единым исходным данным.

Для выбора между VRF/VRV и чиллер-фанкойлом необходимо оценить:

• суммарную и зональную тепловую нагрузку;
• площадь и этажность здания;
• длину и конфигурацию трасс;
• количество климатических зон;
• режимы эксплуатации помещений;
• необходимость одновременного охлаждения и обогрева;
• требования к резервированию;
• доступное место под наружное или центральное оборудование;
• наличие собственной эксплуатационной службы;
• требования к BMS и диспетчеризации;
• капитальные и эксплуатационные расходы.

Если объект относительно компактный, имеет большое количество отдельных помещений и требуется гибкое индивидуальное управление, VRF/VRV часто становится сильным кандидатом.

Если здание большое, протяжённое, требует высокой общей холодильной мощности, развитой системы резервирования и располагает полноценными техническими помещениями, имеет смысл серьёзно рассматривать чиллер-фанкойл.

Для коммерческих зданий в Ростове-на-Дону окончательный выбор желательно выполнять на стадии проектирования, когда ещё можно изменить места размещения оборудования, инженерные шахты и маршруты трасс без дорогостоящей переделки архитектуры.

Подводим итог

VRF/VRV и чиллер-фанкойл — это не две версии одной и той же системы, а разные архитектуры централизованного кондиционирования.

В VRF/VRV по зданию циркулирует хладагент, а производительность распределяется между внутренними блоками. В системе чиллер-фанкойл холод производится централизованно и передаётся к помещениям через водяной контур.

VRF/VRV часто удобно для офисных, гостиничных, административных и других коммерческих объектов среднего и крупного масштаба с большим количеством отдельных зон.

Чиллер-фанкойл особенно актуален для крупных и протяжённых зданий, где необходима мощная централизованная холодильная система, развитая гидравлическая сеть и возможность гибкого резервирования.

Выбор должен выполняться на основании расчёта конкретного объекта, а не общего утверждения о том, что одна технология всегда эффективнее другой.

«Сплит Центр» выполняет расчёт, проектирование, подбор и реализацию систем VRF/VRV и чиллер-фанкойл для коммерческих объектов. На стадии концепции можно сравнить несколько инженерных схем и выбрать решение с учётом архитектуры здания, нагрузки, эксплуатации и бюджета проекта.

Часто задаваемые вопросы