Článek - Chlazení s proměnným průtokem chladiva (VRV/VRF) | Katalog

Hlavní součást chladivových klimatizačních VRF (VRV) systémů je venkovní jednotka, která obsahuje kompresorové chladicí zařízení, výměník tepla chladivo/venkovní vzduch a ventilátor venkovního vzduchu. Venkovní jednotka je umístěná v exteriéru, většinou vedle objektu či na ploché střeše. Dále jsou v systému vnitřní jednotky v jednotlivých místnostech, obsahující filtr oběhového vzduchu, ventilátor oběhového vzduchu (při přívodu čerstvého venkovního vzduchu do vnitřní jednotky dopravuje ventilátor smíšený vzduch oběhový a venkovní), výměník tepla chladivo/vnitřní vzduch a přiváděcí vyústku. Ventilátor vnitřní jednotky je obvykle dvouotáčkový. Do směšovací komory na vstupu do jednotky může být zaústěn přívod venkovního vzduchu. Konstrukce jednotky je obdobná jako konstrukce ventilátorového konvektoru vodního systému. Venkovní jednotka a vnitřní jednotky jsou propojeny chladivovým potrubím (ve většině případů dvě trubky - pro plynné chladivo, pro kapalné chladivo). Chladivový systém je určen buď pouze pro chlazení v letním období, nebo i pro ohřev v zimě, kdy kompresorové chladicí zařízení pracuje ve funkci tepelného čerpadla. Při chlazení se ve výměnících vnitřních jednotek vypařuje chladivo, teplem potřebným k odpaření se ochlazuje vzduch proudící jednotkou. Výměník tepla ve venkovní jednotce je provozován jako kondenzátor. U provedení chlazení/ohřev se provede změna chlazení na ohřev změnou směru průtoku chladiva (přepnutím rozdělovacího ventilu ve venkovní jednotce) tak, že funkce kondenzátoru ve venkovní jednotce se změní na vypařování a výměníky vnitřních jednotek jsou provozovány jako kondenzátory; teplem uvolňovaným při kondenzaci par chladiva se ohřívá vzduch proudící vnitřní jednotkou.

Na jednu venkovní chladící jednotku je připojen větší počet vnitřních jednotek (až 60). Výměníky tepla ve vnitřních jednotkách jsou opatřeny škrticími ventily pro řízení průtoku chladiva (řízeny jsou většinou podle termostatů v každé místnosti). Kompresor ve venkovní jednotce je provozován s proměnnými otáčkami (frekvenčním měničem) v závislosti na potřebném chladicím výkonu (podle tlaku chladiva, proměnném podle otevření ventilů vnitřních jednotek).

Specifická variantní konstrukce vícezónového chladivového systému umožňuje současný provoz některých vnitřních jednotek na chlazení, jiných na ohřev.
Více viz https://www.mpo-efekt.cz/upload/7799f3fd595eeee1fa66875530f33e8a/4507_spolec.pro-techniku-prostredi_metodika-kontrol-klima-a-kotlu.pdf

Obrázek - Nástřešní jednotky chlazení s proměnným průtokem chladiva

Nástřešní jednotky chlazení s proměnným průtokem chladiva

Měrné ceny, úspory, návratnosti

Orientační měrné náklady	Venkovní jednotka 15-20.000,- Kč/kW chladícího výkonu Vnitřní jednotka 5-10.000,- Kč/kW chladícího výkonu Vnitřní rozvody 500-1000 Kč/m rozvodu chladu
Maximální počet vnitřních jednotek na 1 venkovní	Cca 40-60 ks podle výkonu
Maximální výškový rozdíl mezi vnitřní a venkovní jednotkou	Max 30 m
Maximální vzdálenost potrubí (horizontální instalace	až 1000 m
Životnost	10 – 15 let
Orientační cena energie ze zdroje	0,9-1,2 Kč/kWh podle EER jednotky
Úspora	V případě 100% chlazení nedochází k úspoře. Naopak jakékoli chlazení vyvolává spotřebu energie na straně elektřiny pro zlepšení mikroklimatu v budově. V případě souběhu vytápění/chlazení v objektu a správné volbě VRF(VRV) systému lze pomocí tohoto systému převádět energii z části, kde se chladí, do části, kde se vytápí a tím šetřit a zároveň zabezpečit správné podmínky mikroklimatu v budově.

Spočtěte si sami

Pro tento typ chlazení celých objektů nebo jejich větších částí nelze jednoduše spočítat investice a provozní náklady. Celkový návrh se odvíjí od potřeby jednotlivých místností na chlazení a požadavku na jejich vnitřní teplotu v letním období. Velikost chladícího systému či jeho částí se mění dle vnitřní obsazenosti lidí vč. specifikace vnitřní technologie, která vyzařuje tepelné zisky. Dále je to typ vnitřního osvětlení a sluneční ochrany prosklených částí objektu. V neposlední řadě můžou v celkové bilanci také hrát roli akumulační schopnosti stavebních materiálů, ze kterých je budova postavena. Provozní náklady pak také budou velmi záviset na způsobu provozu CHL systému.

Pro přesnou kalkulaci je nutné se obrátit na projektanta chlazení či na specializované konzultační společnosti, které disponují vhodnými software. Je nutné provést výpočet zisků pro jednotlivé prostory pro návrh vnitřních jednotek a extrém tepelných zisků celého objektu (či jeho části) pro návrh chladícího zdroje venkovní jednotky.

Výhody, nevýhody, mýty

Silné stránky

Velké množství typu vnitřních jednotek (nástěnná, kanálová, parapetní, s přímým výparem do VZT jednotky apod.)
Systém umožňuje jednoduché rozpočítávání spotřeb chlazení na jednotlivé vnitřní chladící jednotky (jednoduché vyúčtování při více nájemců/majitelů v jednom prostoru)
Systém umožňuje jak chladit tak vytápět. Při správné volbě konstrukce systému (3-trubky či 4-trubky) lze v objektu zároveň chladit a vytápět
Lze chladit/vytápět velké množství místností (40-60 vnitřních chladících jednotek)

Příležitosti

Zvýšit povědomí občanů i projektantů o existenci chlazení pomocí VRF systému
VRF dokáže velmi šetřit energii u budov, které potřebují zároveň chladit i vytápět (např. administrativní budovy). Dokáže převádět energii z místností, kde se chladí do místností, kde se vytápí v jednom systému
Díky současnosti provozu chlazení se venkovní zdroj VRF (VRV) systému může navrhovat o cca 10% menší než je celkový tepelný extrém objektu či jeho části a tím ušetřit oproti decentrální verzi chlazení.

Slabé stránky

Venkovní VRF(VRV) jednotka je zdroj hluku
V objektu je rozveden chladivový okruh
Vnitřní jednotky v objektu musí být napojeny na kanalizaci
Omezení chodu vytápění v zimních extrémních teplotách - nutnost odtávání výparníku ve venkovní VRF(VRV) jednotce
Omezení výšky a délky potrubí pro chladící systém, omezení počtu vnitřních chladících jednotek
Nad 3 kg chladiva je nutné provádět pravidelné kontroly úniku chladiva pro ŽP.

Mýty

VRV je obchodní značkou výrobce chladivových systémů Daikin, který se vžil jako obecně používaný název pro vícezónové systémy s proměnným průtokem chladiva obdobného typu. Správné pojmenování je „VRF“ (variable refrigerant volume) systém.

Související úsporné opatření

Klimatizační jednotky SPLIT
Přímé chlazení pro vzduchotechniku

Dotační potenciál

Rodinné domy	nerelevantní
Bytové domy	nerelevantní
Školská zařízení	nerelevantní
Administrativní budovy	Vhodné, provozně nejvýhodnější tam, kde je potřeba chladit a vytápět. Systémy chlazení jsou bez dotačního příspěvku jelikož systém chlazení obecně energii nešetří, ale naopak
Hotely	Vhodné, provozně nejvýhodnější tam, kde je potřeba chladit a vytápět. Systémy chlazení jsou bez dotačního příspěvku jelikož systém chlazení obecně energii nešetří, ale naopak
Obchodní centra	Vhodné, provozně nejvýhodnější tam, kde je potřeba chladit a vytápět. Systémy chlazení jsou bez dotačního příspěvku jelikož systém chlazení obecně energii nešetří, ale naopak
Sklady	Vhodné, provozně nejvýhodnější tam, kde je potřeba chladit a vytápět. Systémy chlazení jsou bez dotačního příspěvku jelikož systém chlazení obecně energii nešetří, ale naopak
Výrobní podnik	Vhodné, provozně nejvýhodnější tam, kde je potřeba chladit a vytápět. Systémy chlazení jsou bez dotačního příspěvku jelikož systém chlazení obecně energii nešetří, ale naopak
Zemědělský výroba	Vhodné, provozně nejvýhodnější tam, kde je potřeba chladit a vytápět. Systémy chlazení jsou bez dotačního příspěvku jelikož systém chlazení obecně energii nešetří, ale naopak
Potravinářská výroba	Vhodné, provozně nejvýhodnější tam, kde je potřeba chladit a vytápět. Systémy chlazení jsou bez dotačního příspěvku jelikož systém chlazení obecně energii nešetří, ale naopak
Zimní stadiony	Pro chlazení se používají většinou kompresorové chlazení větších výkonů
Těžký průmysl	Pro chlazení se používají většinou kompresorové chlazení větších výkonů

Termíny a definice

Nejpoužívanější pojmy	popis	jednotka
COP	Topný faktor. Bezrozměrové číslo COP udává poměr topného výkonu ku příkonu tepelného čerpadla. Čím je vyšší topný faktor, tím lepší je tepelné čerpadlo, protože je jeho provoz levnější. Topný faktor také závisí na rozdílu teplot v primárním a sekundárním okruhu. Čím je rozdíl teplot nižší, tím je topný faktor vyšší.	(-)
EER	Chladící faktor. Bezrozměrové číslo EER udává poměr chladícího výkonu ku příkonu tepelného čerpadla. Čím je chladící faktor vyšší, tím lepší je tepelné čerpadlo, protože je jeho provoz levnější. Chladící faktor také závisí na rozdílu teplot v primárním a sekundárním okruhu. Čím je rozdíl teplot nižší, tím je topný faktor vyšší.	(-)
HP	Jednotka někdy používá v souvislosti s výkon zařízení (horse power). 1 HP = 0,75 kW.
SCOP	Sezónní topný faktor. Obvykle se pohybuje u kompresorových tepelných čerpadel mezi 2,5 a 4,2, u absorpčních tepelných čerpadlech pak kolem 1,5. Udává průměrný topný faktor za topnou sezónu, tedy poměrvyrobeného tepla za topnou sezónu ku spotřebované pohonné energii. Čím je vyšší topný faktor, tím lepší je tepelné čerpadlo, protože je jeho provoz levnější. Topný faktor také závisí na rozdílu teplot v primárním a sekundárním okruhu. Čím je rozdíl teplot nižší, tím je topný faktor vyšší.
SEER	Sezónní chladící faktor. Udává průměrný chladící faktor za chladící sezónu, tedy poměr vyrobeného chladu výkonu ku dodané energii. Čím je chladící faktor vyšší, tím lepší je tepelné čerpadlo, protože je jeho provoz levnější. Chladící faktor také závisí na rozdílu teplot v primárním a sekundárním okruhu. Čím je rozdíl teplot nižší, tím je topný faktor vyšší.
VRV / VRF	Systém chlazení a vytápění - systémy VRV pracují podobně jako Split systémy s přímým výparem chladiva a umožňují napojení až 60 ks vnitřních jednotek na jednu jednotku vnější. Systém pracuje s proměnným průtokem chladiva (Variable Refrigerant Volume/Variable refrigerant flow).

Reference

Externí články, publikace

http://users.fs.cvut.cz/~zmrhavla/Publikace/VVI-2008-05_s230.pdf

https://www.mpo-efekt.cz/upload/7799f3fd595eeee1fa66875530f33e8a/4507_spolec.pro-techniku-prostredi_metodika-kontrol-klima-a-kotlu.pdf

Chlazení s proměnným průtokem chladiva (VRV/VRF)

Kategorie

Tip

Popis úsporného opatření