سیستم VRF چیست ؟

سیستم وی آر اف چیست ؟

برای پاسخ دادن به سوال سیستم وی آر اف چیست می توان گفت که سیستم VRF دستگاه یکپارچه سرمایشی و گرمایشی است که به صورت دو تکه (شامل یونیت خارجی و یونیت های داخلی) ساخته شده و با لوله کشی مسی حاوی مبرد به یکدیگر متصل می شوند و به همین خاطر به آن اسپلیت مرکزی VRF نیز گفته می شود زیرا همانند اسپلیت (کولر گازی) به صورت دو تکه ساخته می شود. یونیت خارجی که در مکانی خارج از ساختمان مانند پشت بام یا حیاط نصب شده، به صورت مرکزی به چندین یونیت داخلی یا همان فن کویل متصل می شود و سرمایش و گرمایش ساختمان را تامین می کند. البته پاسخ دادن به این سوال که سیستم تهویه مطبوع VRF چیست اندکی پیچیده تر از این توضیحات است که نحوه عملکرد و طرز کار آن را در این متن شرح خواهیم داد. در ضمن به مسائل مربوط به قیمت ، مزایا و معایب و مشکلات مهم استفاده از آن در ایران خواهیم پرداخت.

سیستم VRF چیست و چگونه کار می کند ؟

به طور علمی تر در پاسخ به سوال سیستم VRF چیست می توان گفت که این نام از سه حرف اول کلمات Variable (به معنی متغیر) Refrigerant (به معنی مبرد) و Flow (به معنی جریان) اقتباس شده است. در سیستم وی آر اف با تکنولوژی خاصی می توان مقدار جریان مبردی که به هر یونیت داخلی (فن کویل) ارسال می شود را کنترل و دقیقا مطابق با نیاز مصرف کننده ، دمای هر فن کویل را مستقلا و به میزان دلخواه تنظیم نمود.

طرز کار این سیستم تقریبا شبیه انواع چیلر تراکمی به همراه فن کویل ها است و با این تفاوت که در مدار آن، آب وجود ندارد و مبرد (گاز فریون) مستقیما حمل کننده انرژی گرمایی بین یونیت های داخلی و خارجی است. در چیلرها ، آب درون یک مبدل جاسازی شده در چیلر ، سرد شده و با پمپ به فن کویل های درون ساختمان ارسال می شود ولی در سیستم VRF ، مبرد (گاز فریون) مستقیما به فن کویل های درون ساختمان ارسال می شود تا در فصل گرم عمل سرمایش هوا و در فصل سرد عمل گرمایش هوا انجام شود.

اگر بخواهیم به شکلی بسیار ساده و قابل فهم ساختار این دستگاه را شرح دهیم، بهتر است که به ساختار دستگاه اسپلیت (کولر گازی) توجه کنیم که چطور گاز فرئون (مبرد) با جریان یافتن بین یونیت دیواری داخل ساختمان و یونیت بیرون از ساختمان می تواند هم عمل سرمایش و هم گرمایش هوا را انجام دهد، دقیقا در وی آر اف ها نیز با چنین روشی (البته به صورت مرکزی و تهویه چندین بخش به صورت همزمان و با تکنولوژی و کنترل بهتر) گرمایش و سرمایش هوا انجام می گیرد. البته این بدان معنا نیست که قیمت سیستم تهویه مطبوع سرمایشی و گرمایشی VRF برابر با مجموع چند کولر گازی است زیرا تکنولوژی خاصی برای کنترل مبرد و بهینه سازی مصرف انرژی دارد که در ادامه طرز کار آن را شرح می دهیم و همچنین به بررسی معایب و مشکلات مهم آن در ایران نیز خواهیم پرداخت.

همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید، یونیت های خارج از ساختمان سیستم تهویه VRF روی بام مستقر و با لوله های مسی به یونیت های داخلی یا همان فن کویل ها متصل می شوند و هم عمل سرمایش هوای داخل را انجام می دهند و هم عمل گرمایش را.

انواع آن

وی آر اف ها به دو دسته کلی EHP و GHP تقسیم بندی می شوند. EHP مخفف Electric Heat Pump و GHP مخفف Gas Heat Pump است که EHP تماما با انرژی برق و GHP با انرژی گاز شهری (گاز طبیعی) کار می کند.

در یونیت خارجی وی آر اف نوع EHP یک یا چند الکتروموتور (موتور الکتریکی) وجود دارد که کمپرسورهای سیکل تبرید را به گردش در می آورد و در یونیت خارجی وی آر اف نوع GHP یک موتور احتراق داخلی گازسوز پیستونی (شبیه موتور اتومبیل) وجود دارد که یک یا چند کمپرسور اسکرال سیکل تبرید را به گردش در آورده و کمپرسور نیز عمل متراکم کردن مبرد و چرخش آن در مدار را بر عهده دارد.

مبرد در مدار با لوله کشی به اواپراتورهای (مبدل های حرارتی) جاسازی شده در یونیت های داخلی (فن کویل ها) منتقل می شود و در اثر تبادل حرارت با هوای محیط داخل ساختمان، دمای هوای داخل ساختمان را کاهش یا افزایش می دهد.

سرمایش و گرمایش همزمان وی آر اف

اسپلیت مرکزی VRF علاوه بر سرمایش توانایی گرمایش را نیز دارد. مخصوصا در نوع GHP آن که با موتور احتراق داخلی کار می کند، گرمای موتور توسط یک مبدل حرارتی به سیکل کاری وی آر اف تزریق شده و راندمان دستگاه را به عنوان سیستم گرمایشی به شدت افزایش می دهد. بنابرین توصیه می شود برای ساختمان هایی که به سیستم گرمایشی در کنار سیستم سرمایشی نیاز دارند و برای گرمایش تجهیزات دیگری در نظر نگرفته اند بهتر است که از سیستم تهویه VRF نوع GHP به جای EHP استفاده شود. دیگر مزیت اسپلیت مرکزی VRF نوع GHP این است که در تابستان با مصرف گاز شهری، عمل سرمایش کل ساختمان انجام می شود و هزینه های سنگین مصرف برق در تابستان را نخواهیم داشت. 

اجزای یونیت خارجی سیستم VRF و طرز کار آن

به شکل زیر دقت کنید. این شکل اجزای مهم یونیت خارجی (یونیتی که در بیرون از ساختمان نصب می شود) سیستم VRF نوع GHP را نشان می دهد. موتور احتراقی سیلندر پیستونی گازسوزی را که مشاهده می کنید، با سوزاندن گاز شهری روشن شده و کمپرسورها را به گردش در می آورد و در پی آن مبرد در مدار جریان یافته و به سمت سایر اجزای این سیستم حرکت می کند و با گردش دائمی بین اجزای یونیت داخلی و خارجی هم سرمایش هوا در تابستان و هم گرمایش هوا در زمستان را انجام می دهد. نکته اینکه در وی آر اف نوع EHP به جای موتور احتراقی از موتور الکتریکی استفاده می شود و تماما با برق کار می کند.

اجزای یونیت داخلی (فن کویل ها) و طرز کار آن

فن کویلی که در شکل زیر مشاهده می کنید از نوع سقفی است و این فن کویل ها در اشکال دیگری (زمینی و دیواری) هم ساخته می شوند. به طور کلی یونیت داخلی سیستم VRF (فن کویل ها) ساختاری ساده دارند و از یک کویل مسی و فن ساخته می شوند و طرز کار آنها به این شکل است که مبرد (گاز فرئون) درون آن جریان یافته و با دوران فن و گردش هوا در اطراف کویل، هوا سرد یا گرم می شود. البته ساختار به این سادگی ها هم نیست و یک مکانیزم کنترلی در این سیستم وجود دارد که مقدار مبرد ورودی به هر فن کویل را به طور هوشمند و پس از جمع آوری اطلاعاتی نظیر دمای درخواستی از سوی کاربر و دمای محیط و … کنترل می کند تا با صرف حداقل انرژی، دمای لازم تامین شود و همین مکانیزم کنترلی است که با تکنولوژی بالایی ساخته شده و قیمت دستگاه VRF سرمایشی و گرمایشی را افزایش می دهد.

در شکل زیر نحوه ورود و خروج هوا به یونیت داخلی سیستم وی آر اف در حالت سرمایشی نشان داده شده است. وقتی کار دستگاه روی حالت گرمایشی تنظیم شود، هوای سرد اتاق ها وارد یونیت داخلی شده و هوای گرم از آن خارج می شود.

در ویدیو کوتاه زیر اجزای اصلی و نحوه کار دستگاه وی آر اف به طور کامل توضیح داده شده است. (با زیر نویس فارسی)

مزایا ، معایب و مشکلات مهم استفاده از سیستم تهویه مطبوع VRF در ایران

مزایا و برتری های سیستم تهویه VRF :

سیستم تهویه مطبوع VRF چندین مزیت کلیدی دارد که در زیر به برخی از مهمترین آنها اشاره شده است.

1 . بهینه سازی مصرف انرژی :

کاهش مصرف و افزایش راندمان این سیستم از چندین عامل منتج می گردد. سیستم سرمایش و گرمایش VRF اتلافات مربوط به کانال هوا Duct که در حدود 10 الی 20 درصد است را حذف می کند. مهمتر اینکه به دلیل هوشمند بودن سیستم و تنظیم دما توسط هر پنل داخلی به صورت جداگانه و متناسب با نیاز درخواستی و همچنین اتصال تمامی پنل های داخلی به یک پنل خارجی و مدیریت یکپارچه همه آنها ، میزان مصرف انرژی در قسمت های مختلف یک ساختمان همواره در حالت بهینه قرار دارد و مدیریت می شود.

2 . استفاده از کمپرسورهای اینورتر Inverter (دور متغیر) به جای کمپرسورهای دور ثابت :

کاربرد این تکنولوژی به این معنی است که تعداد دوران کمپرسور به صورت هوشمندانه و متناسب با نیاز مصرف کننده در حالت سرمایش و گرمایش تغییر کرده و دیگر نیازی نیست که در بارهای کم ، کمپرسور با ماکزیمم توان خود کار کند. استفاده از کمپرسورهای دور متغیر و کارکرد بهینه متناسب با نیاز مصرف کننده و افزایش راندمان تا 30 درصد یکی دیگر از موارد بهینه سازی است. نسل جدید این کمپرسورها بسیار کم صدا ، دارای راندمان بالا و بازه کاری گسترده هستند. (البته در سیستم های دیگر مانند چیلر و مینی چیلر نیز می توان از تکنولوژی موتورهای اینورتر بهره برد.)

3 . نصب با اشغال حداقل فضا :

نصب یونیت های داخلی (فن کویل ها) به صورت سقفی و دیواری به فضای کمی نیاز داشته و از فضای مفید اتاق ها نمی کاهد و نیز اینکه یونیت های خارجی برخلاف سیستم های تهویه مطبوع موتورخانه ای فضای مفید ساختمان را اشغال نمی کنند و می توان آنها را همانند چیلرهای تراکمی هوا خنک بر روی بام نصب نمود.

4 . حذف موتورخانه :

بخاطر اینکه نصب یونیت های خارجی (یونیت های خارج از ساختمان) در فضای غیر مفید مانند پشت بام صورت می گیرد ، فضای مورد نیاز برای موتورخانه (بویلر ، منبع انبساط و …) کاهش می یابد (البته چیلر تراکمی هوا خنک نیز همانند یونیت خارجی VRF بر روی بام نصب می شود). معمولا در ساختمان هایی که از سیستم VRF استفاده می شود (نوع EHP آن) یک موتورخانه هم به عنوان سیستم مکمل گرمایش در نظر گرفته می شود زیرا سیستم های VRF نوع EHP که تماما برقی هستند، در زمستان نیز برای گرمایش هوا، برق مصرف می کنند و بهتر است که در کشور ایران (به علت ارزان تر بودن قیمت گاز نسبت به برق) از گاز برای گرمایش استفاده شود. البته در سیستم تهویه VRF نوع GHP این مشکل وجود نداشته و چون هم در سرمایش و هم در گرمایش از گاز شهری استفاده می کند، به موتورخانه و سیستم مکمل گرمایشی نیاز ندارد.

5 . عیب یابی اتوماتیک :

سیستم سرمایش و گرمایش VRF مجهز به تکنولوژی Line Error بوده و به صورت اتوماتیک کل سیستم را چک کرده و عیب های آن را مانیتور می کند.

6 . سیستم تهویه مطبوع کامل :

سیستم تهویه مطبوع VRF تمامی نیازهای سرمایشی ، گرمایشی ، کنترل دقیق دما ، شدت جریان هوا و فیلتراسیون هوای ورودی را انجام می دهد. (البته در مناطق سرد و خیلی سرد بهتر است که یک موتورخانه برای گرمایش در نظر گرفته شود چون دستگاه VRF نوع EHP از انرژی الکتریسیته برای گرمایش استفاده می کند و استفاده از گاز برای گرمایش نسبت به برق به صرفه تر خواهد بود. مگر اینکه به جای دستگاه VRF نوع EHP از نوع GHP استفاده شود.)

7 . عدم نیاز به تکنسین نگهدار :

در سیستم های موتورخانه ای به اپراتور نگهدار نیاز بوده ولی در سیستم تهویه مطبوع VRF فقط سرویس های فصلی نیاز است.

8 . کارکرد در بازه ی دمایی گسترده : 

این سیستم قابلیت کارکرد در شرایط دمایی 20- تا 52+ درجه سانتی گراد را دارد و از نظر آب و هوایی محدودیتی برای استفاده از آن وجود ندارد.

9 . گاز مبرد سازگار با محیط زیست :

استفاده از گاز R410a به عنوان سیال مبرد درون لوله ها کاملا با محیط زیست سازگار است و به لایه ازن آسیبی نمی رساند.

10 . راحتی در نصب :

برای نصب دستگاه VRF (یونیت خارجی – Outdoor) معمولا به جرثقیل های سنگین نیاز نخواهد بود. یونیت های خارجی آن به صورت واحدهای جداگانه بوده که پس از قرارگیری در محل نصب به صورت شبکه ای به هم متصل شده و قابلیت خنک کاری تا ظرفیت صدها تن تبرید را دارند. از طرفی همین کاهش وزن منجر به کاهش نیاز به تقویت کردن (آرماتوربندی) بیش از حد در محل نصب (پشت بام) خواهد شد.

11 . انعطاف پذیری در طراحی :

یک واحد یا یونیت بیرونی می تواند همزمان به چندین واحد داخلی با ظرفیت های متفاوت متصل شود. (در محصولات فعلی حداکثر 64 یونیت داخلی به یک یونیت بیرونی متصل می شوند.)

12 . کارکرد بدون لرزش و صدا

یونیت های داخلی که بسیار کم صدا و به نوعی بی صدا هستند و یونیت های بیرون از ساختمان نیز صدای کارکرد بسیار پایینی در مقایسه با سایر سیستم ها دارند. 

تا اینجا با 12 مزیت سیستم تهویه سرمایشی و گرمایشی VRF و ویژگی های آن آشنا شدیم ولی با وجود این مزایا در واقع موانع و مشکلاتی برای کاربرد و استفاده از این سیستم در ایران وجود دارد که در ادامه به معایب و مشکلات مهم آن اشاره می کنیم.

معایب و مشکلات مهم آن در ایران :

درست است که دستگاه VRF مزایای مهمی از جمله سرمایش و گرمایش همزمان در یک دستگاه واحد ، کنترل مستقل یونیت های داخلی (فن کویل ها) ، بهینه سازی مصرف انرژی و غیره دارد ولی استفاده از آن در کشورمان ایران با مسائل ، معایب و مشکلات مهم و غیر قابل انکاری روبروست که مهمترین آنها عبارتند از :

1 . قیمت بالا

سیستم VRF به خاطر ساختار و تکنولوژی های بالایی که دارد قیمت نسبتا بالایی حتی در خارج از کشور دارد و از طرفی به این خاطر که همه دستگاه های VRF وارداتی هستند و کشورمان تحت تحریم های بین المللی قرار دارد واردات آن با مشکلات و مسائل مهمی همراه بوده و دور زدن این تحریم ها در نهایت منجر به افزایش قیمت بیشتر آن می شود. علاوه بر قیمت اولیه بالا ، هزینه اجرای این سیستم نیز بالاست چونکه تمام لوله کشی ها از جنس مس بوده (شامل لوله های مسی بین یونیت های داخلی و بیرون از ساختمان و نیز استفاده از قطعه مسی Y Branch برای گرفتن انشعابات از لوله های مسی) و در کل مدار نیز باید مبرد تزریق شود. برای آشنایی بیشتر با قیمت سیستم VRF پیشنهاد می کنیم که این مقاله ⇐ قیمت VRF را مطالعه بفرمایید.

2 . عدم وجود نمایندگی های رسمی و خدمات پس از فروش گسترده به علت تحریم ها

همانطور که توضیح دادیم تمام VRF ها به کشورمان وارداتی بوده و تولید داخلی در این زمینه در ایران وجود ندارد و تحریم ها باعث غیر فعال شدن نمایندگی های رسمی آن در ایران شده و ضمن افزایش قیمت این سیستم ها ، خدمات پس از فروش آن با مسائل و مشکلات زیادی همراه است.

3 . مشکلات فراوان در تامین قطعات یدکی

هر دستگاهی بعد از چند سال کار فرسوده می شود و به قطعات یدکی نیاز دارد و در ضمن هر دستگاه نو هم ممکن است حتی در همان سال اول نیاز به تعمیر و خدمات پس از فروش داشته باشد که قطعات یدکی سیستم سرمایشی گرمایشی VRF به سختی در ایران یافت می شود و در صورت تامین نیز قیمت بسیار بالایی دارد.

بنابرین با توجه به این معایب و مشکلات مهم و غیر قابل انکار استفاده از آن در ایران پیشنهاد ما این است که به جای خرید VRF از سیستم های جایگزین (برای مثال کولرهای گازی برای مساحت کمتر از 150 متر مربع و چیلر و فن کویل ها برای مساحت بیشتر از 150 متر مربع) استفاده کنید که هم سطح آسایش مطلوب و مورد نظر شما تامین شود و هم اینکه تحریم ها روی این سیستم ها تاثیری نداشته و چنین مشکلاتی نخواهید داشت.

آشنایی بیشتر با چیلرهای ساختمانی ، قیمت و طرز کار آنها در این مقاله ⇐ چیلر ساختمانی

استعلام قیمت و فروش دستگاه های سرمایشی و گرمایشی

این دستگاه های وی آر اف (هم از نوع EHP و هم GHP) شرکت های معتبر جهانی LG ، Panasonic ، Hisense از جمله مدرن ترین دستگاه های تهویه مطبوع گرمایشی و سرمایشی در سطح جهان هستند و مخصوصا به علت گازکشی سراسری در ایران و ارزان تر بودن قیمت گاز نسبت به برق، وی آر اف نوع GHP کاربرد و مزایای بیشتری جهت استفاده در ایران دارد.

برای آشنایی بیشتر در مورد ساختار و مزایای نوع GHP آن (نوع گازسوز آن) این متن ⇐ GHP را مطالعه بفرمایید.

همچنین انواع دیگر دستگاه های برودتی و حرارتی از جمله انواع چیلر ، روف تاپ پکیج ، مینی چیلر و … نیز در محل کارخانه شرکت ما طراحی و تولید می شود. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره وی آر اف و سایر دستگاه های گرمایشی و سرمایشی، شناخت بیشتر ویژگی های آنها و انتخاب مناسب ترین دستگاه برای ساختمان خود و نیز استعلام قیمت آنها با مهندسان ما تماس بگیرید.

مهندس احمدی : 09127675117 – 09194427470

مهندس خورانی : 09191639363

مطالعه بیشتر ⇐ قیمت فن کویل

مطالعه بیشتر درباره سیستم VRF (نوع EHP) شرکت LG و قیمت آن ⇐ LG VRF

مطالعه بیشتر درباره سیستم VRF (نوع GHP) شرکت LG و ویژگی های آن ⇐ LG GHP