Пропонуючи широкий спектр систем кондиціонування, японський виробник Fujitsu General Ltd. мимоволі ставить перед покупцями складну задачу оптимального вибору. Адже для вирішення проблеми кондиціонування, неважливо, скромної квартири або величезного офісного центру, існує відразу кілька рішень, які при однаковій номінальній холодопродуктивності будуть відрізнятися як ціною, так і потенційними можливостями.
У цій статті ми порівняємо два класи систем кондиціонування (мультісплітсістеми і мініVRF) з точки зору вибору кращого рішення для об'єктів різного призначення.
Про системах
Flexible Multi - інверторні мультісплітсістеми вільної компоновки - були представлені споживачеві на початку 2011 р. Ці системи швидко набули широкого поширення у всіх країнах-імпортерах, в т.ч. і у нас, завдяки своїм технічним і споживчим характеристикам, таким як висока енергоефективність, компактні розміри зовнішніх і внутрішніх блоків, легкість проектування, простота монтажу і експлуатації.
 Рис. 1. Зовнішній блок серії Flexible Multi AOHG45LAT8 (14кВт) |
Інверторні мініVRF-системи останнього покоління MiniV II на ринку з'явилися трохи пізніше - в кінці 2011 р., прийшовши на зміну серії Airstage J. Нове покоління мінімультізональних систем істотно відрізняється від попереднього, як конструкційно, так і за технічними характеристиками. MiniV II виділяється найвищою енергоефективністю, широким вибором підключаються внутрішніх блоків і систем управління, а також великий припустимою довжиною траси. Обидва класи систем розраховані на застосування на об'єктах, що складаються з декількох приміщень із загальною кондиціонує площею від 50 до 200 м2. Як правило, це невеликі офіси й ресторани, а також котеджі і габаритні квартири.
Щоб зробити оптимальний вибір системи кондиціонування для таких об'єктів, необхідно враховувати як мінімум кілька параметрів: технічні характеристики (допустима довжина траси і перепад висот, гарантований діапазон робочих температур, рівень шуму і т.п.), функціональні можливості (режими роботи, функції, додаткові налаштування), можливості систем управління (індивідуальні пульти управління, центральні ПУ, управління з комп'ютера і через відкриті мережі) і, звичайно ж, фінансові витрати (ціна обладнання, вартість монтажу, експлуатаційні витрати).
 Рис. 2. Зовнішній блок серії Mini-VII AJHA45LALH (14кВт) |
Модельний ряд
Модельний ряд Flexible Multi представлений шістьма зовнішніми блоками холодопродуктивністю від 4 до 14 кВт і можливістю підключення від двох до восьми внутрішніх блоків. Внутрішні блоки можна вибрати з 24 моделей настінного, підлогового, касетного, канального і напольно-підстельового типу потужністю від 2 до 7 кВт. Більшість внутрішніх блоків, застосовуваних у цій серії, використовуються і в сплітсістемах, в т.ч. і дизайнерська серія настінних внутрішніх блоків LT / LU, удостоєна двох міжнародних нагород Good Design Award '2011 та iF Product Design Award '2012.
Зовнішні блоки систем Airstage MiniVII представлені трьома моделями, холодопродуктивністю 11,2, 14 і 15,5 кВт і можливістю підключення від двох до дев'яти внутрішніх блоків. Внутрішні блоки застосовуються такі самі, як і для повнорозмірних VRF-систем Fujitsu General Airstage VII, за винятком канальних блоків від 18 до 25 кВт. Таким чином, для установки доступні будь з 52 моделей настінного, касетного, канального, напольно-підстельового і підстельового типу потужністю від 2,2 до 14 кВт.В обох класах систем допускається підключення внутрішніх блоків з сумарною потужністю, яка перевершує номінальну холодопродуктивність зовнішнього блоку. Завантаження систем Airstage MiniVII допускається в діапазоні від 50 до 130%, а для систем Flexible Multi варіюється і, в залежності від зовнішнього блоку, може досягати 180%. Можливі варіанти комбінацій представлені в рекламній та технічної документації для цих систем. Враховуючи це, можна відзначити, що для серії Flexible Multi допускається підключення внутрішніх блоків сумарною потужністю від 4,1 до 18,2 кВт, а для MiniVII - від 5,6 до 20,1 кВт (розрахунок ведеться по номінальній продуктивності, зазначеної в документації ). Але при цьому необхідно враховувати, що при завантаженні понад 100% продуктивність внутрішніх блоків при одночасній роботі буде менше номінальної.
З іншого боку, чим більше приміщень кондиціонує в рамках однієї системи, тим більше часу частина внутрішніх блоків буде працювати зі зниженою тепловим навантаженням або буде вимкнена зовсім.
На це впливає декілька факторів, основними з яких є неодночасність максимальних теплопритоків від сонячної радіації і змінюються режими використання приміщень протягом доби. Як правило, розрахунок теплонадлишків приміщень ведеться виходячи з максимального завантаження устаткування, максимальної кількості людей, максимальної сонячної радіації і т.д. Коли система кондиціонування обслуговує велику кількість приміщень, набирає чинності закон великих чисел. Імовірність того, що всі ці максимуми будуть одночасні, вкрай мала. Так, наприклад, при аналізі роботи системи кондиціонування в квартирі виявлено, що більшу частину часу система працює з частковим завантаженням (рис. 3).
 Рис. 3. Робота системи кондиціонування на протязі доби в трикімнатній квартирі |
В офісних приміщеннях можна спостерігати схожу картину, хоч і неодночасність роботи буде простежуватися в меншій мірі. Коли система кондиціонування обслуговує групу приміщень, наприклад, переговорну кімнату та офісні приміщення, то під час проведення наради навантаження на офісні приміщення знижується, тому багато співробітників знаходяться в цей час в переговорній. І навпаки, коли наради немає, система кондиціонування в переговорній відключена, офісні приміщення відчувають збільшення теплонадлишків.
Таким чином, при правильному підборі обладнання підключення внутрішніх блоків з сумарною потужністю, що перевищує потужність зовнішнього блоку, виправдано як з технічної, так і економічної точки зору, але збільшення завантаження понад 120-130% чревате помітним зниженням продуктивності в пікові режими роботи.
Технічні характеристики
Якщо не допущено суттєвих помилок у підборі для обох систем можна гарантувати високий рівень комфорту у всіх кондиціонованих приміщеннях. Для кожного внутрішнього блоку можна вибрати свою температурну уставку і швидкість обертання вентилятора, але варто мати на увазі, що режим роботи в рамках одного гідравлічного контуру системи для всіх внутрішніх блоків може бути тільки однаковим (або охолодження, або обігрів). Тобто, неможлива одночасна робота частині внутрішніх блоків на охолодження, а частини на обігрів.
Але, якщо врахувати при проектуванні розташування кондиціонують, і використовувати дві незалежні системи для приміщень, орієнтована на різні сторони світу, то клієнти будуть повністю задоволені навіть у міжсезоння. Конструктивно принципова різниця між системами в тому, що контроль витрати хладагента у внутрішніх блоках Flexible Multi здійснюється електронно-регулюючими вентилями (ЕРВ), установленими в зовнішньому блоці на кожній рідинної лінії або в блоці-розподільнику (для AOHG45LAT8), а в MiniVII ЕРВ встановлені як в зовнішньому, так і в кожному внутрішньому блоці, що забезпечує більш точне підтримка заданої температури.
Але ЕРВ, вбудоване у внутрішній блок, трохи збільшує його шумові характеристики. Хоча в обох серіях є блоки, здатні працювати практично безшумно: в Flexible Multi це настінні блоки, рівень шуму яких починається від 21 дБ (А), а в MiniVII це компактні канальні блоки з рівнем шуму від 22 дБ (А). Збільшений діапазон робочих температур зовнішнього повітря (від -5 ° C до +46 ° C в режимі охолоджування, від -20 ° C до +21 ° C в режимі обігріву) гарантує високу ефективність роботи MiniV II в різних кліматичних умовах. У Flexible Multi діапазон робочих температур відрізняється для різних зовнішніх блоків і трохи скоромного, зокрема, для AOHG45LAT8 робота в режимі охолодження допускається від -5 ° C до +46 ° C, а в режимі обігріву від -15 ° C до +24 ° C . Але ефективність роботи при різних умовах експлуатації змінюється по різному, особливо це помітно в режимі обігріву. Якщо порівняти потужність зовнішніх блоків з номінальною теплопродуктивністю 16 кВт (дійсної при вуличній температурі +7 ° C) при експлуатації в режимі обігріву, коли на вулиці -15 ° C, то для Flexible Multi AOHG45LAT8 реальна продуктивність знизиться до 9,6 кВт, т. тобто на 40%, а для MiniVII AJHA45LALH всього на 23%, до 12,2 кВт.
Говорячи про продуктивність, не варто забувати і про енергоефективність, яка визначається відношенням продуктивності до споживаної потужності. В основному в каталогах вказуються значення EER і COP, які відповідають номінальному режиму (100% теплове навантаження при стандартних умовах). Це може бути зручно для швидкої оцінки ефективності обладнання та порівняння різних систем і конкурентних продуктів.
Зовнішні блоки Flexible Multi холодопродуктивністю від 4 до 8 кВт мають високі значення коефіцієнта енергоефективності, як для режиму охолодження (EER), так і для режиму обігріву (COP), і по європейській класифікації, діючої і в СНД, відносяться до класу «A» ( рис. 4).
 Рис. 4. Енергоефективність зовнішніх блоків Flexible Multi |
Що стосується зовнішнього блоку AOHG45LAT8, то значення номінальних коефіцієнтів у нього дещо скромніше - EER = 2,69, а COP = 3,16. Але, необхідно відзначити, що для мультісплітсістем потужністю понад 12 кВт на сьогоднішній день немає єдиної європейської методики вимірювання номінальних значень, і виробники вказують ці параметри для різних комбінацій блоків, що робить порівняння некоректним. Але з точки зору споживача важливо не стільки номінальні значення коефіцієнтів, скільки реальне річне енергоспоживання системи. А ці дані можна орієнтовно розрахувати, тільки маючи значення коефіцієнтів при частковому завантаженні. При розробці AOHG45LAT8, який конструкційно сильно відрізняється від зовнішніх блоків Flexible Multi меншої потужності, враховано, що зовнішній блок мультісплітсістеми повністю навантажений не більше 15% усього робочого часу, тому в цій серії істотно збільшена ефективність роботи при частковому завантаженні. Наприклад, при навантаженні вполовину від номіналу, EER досягає 4,75, а COP - 4,98 (рис. 5).
 Рис. 5. Енергоефективність AOHG45LAT8 (14кВт) при частковому навантаженні |
серії MiniVII енергоефективність ще вище як на «номіналі», так і при частковому навантаженні. Весь модельний ряд зовнішніх блоків системи має клас енергоефективності «A». При частковому завантаженні значення коефіцієнтів зростають, а найбільш енергоефективним для MiniVII є режим з 50% завантаженням системи, який, за оцінками європейських дослідників, відповідає більш ніж 40% робочого часу системи. Так, для зовнішнього блоку AJHA54LALH (15,5 кВт) при завантаженні в 50% значення EER досягає 5,73, а COP - 5,75.
 Рис. 6. Енергоефективність зовнішніх блоків Mini-VII при номінальних умовах |
Як видно з наведених графіків (рис. 5 і 7), при номінальних умовах енергоефективність зовнішнього блоку MiniVII AJHA45LALH на 25% вище, ніж у Flexible Multi AOHG45LAT8, хоча при 50% завантаженні значення вирівнюються, а при 25% - у AOHG45LAT8 явну перевагу.
Справа в тому, що системи Flexible Multi-таки більшою мірою призначені для використання в котеджах та великих квартирах, де завантаження в діапазоні від 20 до 50% відповідає 70-80% часу роботи кондиціонера, а MiniVII - в офісах, де цей діапазон зміщений і відповідає 40-80% від номінальної продуктивності. Також варто відзначити, що як в AOHG45LAT8, так і MiniVII є додаткові енергозберігаючі режими, а також режими підвищеної продуктивності, які можна налаштувати за допомогою вбудованого в зовнішній блок сервісного пульта управління.
 Рис. 7. Енергоефективність установки AJHA45LALH (14кВт) при частковому навантаженні |
Важливим аспектом при виборі однієї з цих двох серій є допустима довжина траси і перепад висот, тому найчастіше розміщення зовнішнього блоку жорстко регламентіровано.Для зовнішніх блоків Flexible Multi потужністю до 8 кВт довжина траси до кожного внутрішнього блоку не повинна перевищувати 25 м (рис. 8), що обмежує застосування таких систем на багатьох об'єктах.
 Рис. 8. Допустима довжина траси і перепад висот для зовнішніх блоків Flexible Multi |
Істотно більше можливостей у AOHG45LAT8, який має відмінну від класичних мультісплітсістем схему розводки трубопроводів, більше схожу на ту, що застосовується в VRF-системах. Підключення внутрішніх блоків здійснюється не за допомогою окремих пар труб, що йдуть безпосередньо до зовнішнього, а через блоки-розподільники, які з'єднуються між собою за допомогою розгалужувачів. Така схема підключення, а також конструкційні поліпшення в холодильному контурі дозволили збільшити допустиму довжину траси від зовнішнього до самого далекого внутрішнього блоку до 70 м, а перепад висот між зовнішнім і внутрішнім блоком до 30 м. Але якщо умови по розміщенню блоків такі, що немає можливості відповідати обмеженням, встановленим виробником, то тоді необхідно розглядати застосування серії MiniVII.
 Рис. 9. Допустима довжина траси і перепад висот для Flexible Multi AOHG45LAT8 |
При розміщенні зовнішніх блоків варто звернути увагу не тільки на відповідність вимогам виробника по довжині траси, але й на такий важливий момент як шум. Для зовнішнього блоку Flexible Multi AOHG45LAT8 рівень звукового тиску в режимі охолодження складає 56 дБ (А), а для MiniVII AJHA45LALH - 51 дБ (А). Це пов'язано з конструкційними особливостями блоків, адже AOHG45LAT8 відрізняється дуже компактними розмірами і має тільки один вентилятор, тоді як AJHA45LALH двовентиляторним, і, відповідно, може забезпечити необхідний знімання тепла з меншою швидкістю обертання.
 Рис. 10. Допустима довжина траси і перепад висот для Mini-VII |
Для комфортної експлуатації системи вночі або в інші моменти, коли потрібно мінімізувати шум від зовнішніх блоків, можлива активація спеціальних режимів. Для AOHG45LAT8 доступно три рівня попереднього настроювання (рис. 11).
 Рис. 11. Зниження рівня шуму в AOHG45LAT8 |
Режим активується з допомогою зовнішнього керуючого сигналу або з центрального пульта управління, але необхідно враховувати, що при зниженні рівня шуму знижується і продуктивність зовнішнього блоку.
 Рис. 12. Зниження рівня шуму в Mini-VII |
У міні-VRF є тільки один рівень зниження, який може активуватися по зовнішньому сигналу.
 Рис. 13. Розміщення зовнішнього блоку AOHG45LAT8 |
Завдяки унікальним компактним розмірам зовнішнього блоку AOHG45LAT8 (914 × 970 × 370 мм) можна легко знайти місце для його розміщення. Висота зовнішніх блоків мініVRF більше на 146% і становить 1334 мм, хоча решта габарити точно такі ж.
Рада директорів Dantherm A / S затвердив річний звіт 2011 Dantherm A / S.
Найостанніші розробки в сфері моделювання технологій прогнозного обслуговування використовують складні комп'ютерні програми, щоб порівнювати експлуатаційні характеристики наявних HVAC-систем із сукупною інформацією про аналогічні системах. Приміром, вони постійно аналізують рівні вібрації, стан хладореагентов та інших рідин, а також продуктивність моторів для виявлення потенційних проблем експлуатації. Це дозволяє експлуатаційним службам у попереджуючої манері призначати терміни обслуговування і мати всі необхідні запчастини в наявності. Компанії, що займаються енергоаудитом, часто включають моделювання прогнозного обслуговування в портфель своїх інтелектуальних послуг.