System AIRSTAGE VRF V2 = Efektywność2 * Moc2 - Klima

KLIMATYZACJA – INSTALACJE
Systemy VRF V-II = m(o)c2
Rafał CZYŻ*)
S
ystemy chłodzenia powietrza (klimatyzacji) ze zmiennym przepływem czynnika
chłodniczego zdobywają rynek HVACR w imponującym tempie. Za nieustannym
rozwojem takich systemów przemawiają badania i prognozy rynku Europejskiego
w latach 2006-2011 wskazujące wysoki poziom realizowanych oraz ciągły wzrost
planowanych inwestycji (źródło: BSRIA styczeń 2009).Mając na uwadze wymagania
konsumentów i inwestorów, koncern Fujitsu General Limited wprowadził kolejną
generację AIRSTAGE VRF V2.
elektrycznej aż o 25% w stosunku do silnika
konwencjonalnego przy pełnym przepływie
powietrza. Zmianie uległ kształt bryły jednostek zewnętrznych. Stał się kompaktowy a tym
samym bardziej elastyczny w procesie projektowania – minimalna powierzchnia potrzebna
na zainstalowanie pojedynczego agregatu to
jedynie 0,71 m2, co odpowiada w przybliżeniu
powierzchni średniego biurka.
Sterowanie
Ulepszenia technologiczne
AUTOR
Nowy system został zaprojektowany z wielką świadomością wymagań rynku pod względem troski o środowisko naturalne, braku
bezpośredniej emisji CO2, niskich kosztów
eksploatacji, a także wysokiej niezawodności i elastyczności proponowanych rozwiązań. Biura badawczo-rozwojowe w Japonii
z dużą dbałością zaprojektowały typoszereg
jednostek zewnętrznych w zakresie mocy
nominalnych od 8 do 48 HP (od 22,4 do 135
kW dla chłodzenia i 25 do 150 kW w trybie
grzania). Do wyboru zostały przygotowane
dwa typoszeregi urządzeń nazwane hasłami: „Oszczędność Miejsca” oraz „Wysoka
Efektywność”. Oba typoszeregi realizowane są poprzez wykorzystanie od jednego
do maksymalnie trzech urządzeń bazowych
połączonych instalacją chłodniczą i sterującą. Wybór mocy co 2 HP (6 kW) stwarza
możliwości dokładnego dopasowania agregatów zewnętrznych do wymogów projektowych obiektu. Jednostki bazowe wyposażono
w sprężarki sterowane w technologii płynnej
*) R
afał Czyż – Inżynier Produktu,
KLIMA-THERM Sp. z o.o.
regulacji wydajności (DC Inwerter) 8/10/12 HP
(22,4/28/33,5 kW) a dla mocy 14/16HP
(40/45 kW) dodatkowo sprężarki o stałej
wydajności. Wykorzystano sprężarki rotacyjne o dwóch niezależnych przestrzeniach
roboczych napędzanych wspólnym silnikiem,
których efektywność przewyższa parametry
sprężarek spiralnych w zakresie małych prędkości obrotowych. Taka konfiguracja łączy
technologię inwerterową, charakteryzującą
się niskim zużyciem energii z zaletami taniej
i skutecznej technologii konwencjonalnej.
Znacząco zmieniono wymienniki jednostek zewnętrznych, optymalizując ich kształt
oraz powiększając powierzchnię wymiany
o 70% w stosunku do poprzedniej wersji
systemu. Powłoka nadająca lamelom błękitny kolor i zabezpieczająca przed korozją
wywołaną agresywnymi substancjami, jak np.
związki soli morskiej, zdecydowanie podnosi niezawodność urządzenia na długie lata.
W celu pełnego wykorzystania nowoczesnych
wymienników zainstalowano pojedynczy wentylator o standardowym ciśnieniu dyspozycyjnym 80 Pa. Umożliwia to montaż urządzeń np.
w maszynowni lub na piętrze technologicznym
i wyrzut powietrza przez kanał wentylacyjny.
Do napędu wentylatora zastosowany został
silnik prądu stałego o płynnej regulacji prędkości obrotowej. Obniżyło to zużycie energii
www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl
Automatyka sterująca urządzeniem dobrana została w celu optymalizacji parametrów
pracy. Inteligentne algorytmy kontrolują wydajność sprężarek, odpowiadają za komunikację
i diagnostykę wewnętrzną systemu, monitorują
oraz sterują parametrami termodynamicznymi.
Zwiększa to stabilność oraz niezawodność
pracy całego systemu. Osobna warstwa oprogramowania pozwala na automatyczne nadawanie adresów jednostkom wewnętrznym, co
skraca proces montażu i uruchomienia układu.
Informacja o normalnych oraz awaryjnych stanach pracy jest prezentowana na specjalnym
siedmio segmentowym wyświetlaczu. Aby
w pełni wykorzystać możliwości urządzeń
zewnętrznych można podłączyć do 1000 m
(!) rury cieczowej przy zachowaniu odległości
150 m pomiędzy jednostkami zewnętrznymi
a najdalszą jednostką wewnętrzną w danym
układzie chłodniczym. Odległość od pierwszego trójnika do najdalszej jednostki wewnętrznej wynosi 60 m i nie wymaga specjalnych
korekcji średnic rurociągów. Dla jednostek
zewnętrznych zainstalowanych powyżej
wewnętrznych różnica wysokości może wynosić do 50 m. W celu zapewnienia wysokiego
poziomu komfortu dużo uwagi poświęcono
jednostkom wewnętrznym. Typoszereg (kasetonowe, ścienne, kanałowe, przysufitowe,
przypodłogowe) w zakresie mocy od 2 do
3/2009
KLIMATYZACJA – INSTALACJE
gólnych elementów składowych systemu. Sposoby sterowania dzielą się na
indywidualny (sterowniki przewodowe,
bezprzewodowe) i centralny (sterownik
grupowy, centralny, BMS). Zaawansowane oraz intuicyjne rozwiązanie łączy
w sobie urządzenie „Touch Panel”. Ten
sterownik centralny został wyposażony
w 7,5’’ (format 4:3) kolorowy dotykowy
ekran TFT, możliwość sterowania 400
(!) jednostkami wewnętrznymi, wejście
alarmowe (np. alarm pożarowy) oraz
złącze USB. Użytkownik ma do dyspozycji pełne sterowanie urządzeniami,
zdefiniowanymi grupami urządzeń,
możliwość zdefiniowania zegara
pracy w trybie tygodniowym oraz
przeniesienie informacji o systemie
do/z komputera przez pamięć FLASH
USB. Bardziej rozbudowany sposób
sterowania, to oprogramowanie sterujące instalowane na komputerze PC.
Zalety graficznego (3D) środowiska
oraz obsługi za pomocą wskaźnika
myszki sprawiają, że jest to bardzo
przyjazny dla użytkownika sposób
kontrolowania rozległych obiektów
z maksymalnie 1600 urządzeniami
wewnętrznymi. Sterownik czasowy
może być zaprogramowany na 365
dni roku, a funkcja rozliczania zużycia
energii elektrycznej przez najemców
obiektu sprawia że jest to doskonałe narzędzie dla właścicieli hoteli
i biurowców. Dodatkowo przewidziano
możliwość zdalnego sterowania przez sieć
internet na zasadach serwer-klient, co znacząco podnosi walory rozwiązania.
Podsumowanie
Jak już wspomniano we wstępie artykułu projekt „AIRSTAGE VRF V2” to reakcja
koncernu Fujitsu General Limited na postanowienia organizacji światowych dotyczące
ekologii (ograniczenie emisji CO2 do atmosfery) oraz konsumentów w zakresie oszczędności energii. Rezultat wysiłku inżynierów
i pomysłodawców rozwiązań technologicznych zastosowanych w tym systemie znajduje
swoje odzwierciedlenie we współczynnikach
EER = 4,07 oraz COP = 4,37 (*1, *2). Na
uwagę zasługują na pewno średnie wartości współczynników dla całego typoszeregu
urządzeń, które wynoszą odpowiednio EER
= 3,45 oraz COP = 4,03 (*2), czyli oba mają
klasę energetyczną A. Uzupełniając informację o efektywności należy podkreślić, iż
urządzenia są gotowe do pracy w zakresie
temperatur w trybie chłodzenie od -15 do 46°C
(*1), dla grzania -20 do 21°C. Wskazuje to,
że Airstage V2 pomyślany został jako całoroczny układy pracy w trybie pompy ciepła
powietrze-powietrze.
n
*1 dane dla urządzenia 8 HP
*2 w
arunki pomiaru EER dla Tzew = 35°C DB / Twew
= 27°C DB, COP dla Tzew = 7°C DB / Twew =
20°C DB
28 kW zapewnia komfort cieplny pomieszczeń
w budynkach: biurowych, hotelowych, mieszkalnych. Wygląd harmonizujący z wnętrzem
oraz niski poziom hałasu sprawia, że urządzenia są „niezauważalne” przez użytkownika.
W jednym układzie chłodniczym możemy użyć
do 48 urządzeń wewnętrznych o sumarycznej
mocy dochodzącej do 150% mocy nominalnej
jednostek zewnętrznych. Zarządzanie rozległymi budynkami z dużą ilością pomieszczeń
wymusza rozwiązania, które zapewnią komfort, intuicyjną obsługę, krótki czas reakcji na
nastawy, bezawaryjność. W tym celu stworzono unikalny system sterowania bazujący
na technologii Free Topology®. Do wymiany
informacji służy przewód ekranowany, którym łączy się wszystkie urządzenia (jednostki
zewnętrzne, jednostki wewnętrzne, sterowniki
centralne) w jedną sieć o maksymalnej długości 3600 m (!). Charakterystyczne cechy
tego rozwiązania to możliwość podłączenia
zaawansowanych sterowników w dowolnym
miejscu linii transmisyjnej oraz bardzo prosta
integracja z innymi, nadrzędnymi systemami
kontroli. Podłączenia systemu zdalnego monitoringu czy sterowania albo specjalistycznego
oprogramowania serwisowego można dokonać w każdym miejscu dzięki dostępności
wszystkich zmiennych sieciowych z poszcze-
3/2009
www.chlodnictwoiklimatyzacja.pl