Czym są i jak działają systemy klimatyzacji VRF?

Klimatyzacja VRF zyskuje popularność w biurowcach, hotelach i większych domach jednorodzinnych. Pozwala obsłużyć wiele pomieszczeń z jednej jednostki zewnętrznej, przy zachowaniu indywidualnej kontroli temperatury w każdym z nich. W tym wpisie wyjaśniamy, czym jest VRF, jak działa, z jakich elementów się składa i kiedy jego zastosowanie ma sens.

Co to jest klimatyzacja VRF?

Skrót VRF pochodzi od angielskiego Variable Refrigerant Flow, czyli zmiennego przepływu czynnika chłodniczego. To rodzaj systemu klimatyzacji typu multi-split, w którym jedna jednostka zewnętrzna obsługuje od kilku do nawet kilkudziesięciu jednostek wewnętrznych. Cała instalacja korzysta z bezpośredniego odparowania czynnika chłodniczego, który płynie miedzianymi rurami między jednostkami.

Najważniejszą cechą VRF jest płynna regulacja ilości czynnika dostarczanego do każdej jednostki wewnętrznej. W praktyce oznacza to, że system dostosowuje swoją moc do bieżącego zapotrzebowania w każdym pomieszczeniu osobno. Jeśli w jednym pokoju potrzeba mocnego chłodzenia, a w drugim łagodnego, urządzenie steruje przepływem czynnika niezależnie dla każdej jednostki.

W literaturze spotyka się też nazwę VRV, którą jako pierwsza wprowadziła firma Daikin. Funkcjonalnie obie technologie opisują dokładnie to samo rozwiązanie. Różni je tylko zastrzeżona nazwa handlowa.

Jak działa system VRF?

W sercu systemu znajduje się sprężarka inwerterowa umieszczona w jednostce zewnętrznej. Inwerter płynnie reguluje obroty sprężarki, więc urządzenie nie pracuje w cyklach włącz–wyłącz, tylko utrzymuje stałą wydajność dostosowaną do potrzeb. To podstawowa różnica względem klasycznych klimatyzatorów split, które działają na zasadzie binarnej.

Czynnik chłodniczy w stanie ciekłym przepływa rurami do jednostek wewnętrznych. W każdej z nich znajduje się elektroniczny zawór rozprężny, który dawkuje czynnik dokładnie tyle, ile potrzeba do osiągnięcia zadanej temperatury w pomieszczeniu. Czynnik odparowuje w wymienniku jednostki wewnętrznej, odbierając ciepło z powietrza, a następnie wraca do jednostki zewnętrznej.

Sterownik centralny monitoruje pracę całego układu w czasie rzeczywistym. Pobiera dane z czujników temperatury i ciśnienia, a następnie dostosowuje wydajność sprężarki oraz otwarcie zaworów. Zużycie energii odpowiada faktycznemu zapotrzebowaniu, bez nadmiernej eksploatacji w okresach mniejszego obciążenia budynku.

Z czego składa się instalacja systemu VRF?

Każdy system VRF tworzy zestaw elementów dobranych do konkretnego budynku i potrzeb użytkowników. Podstawowe komponenty to:

• jednostka zewnętrzna ze sprężarką inwerterową, wymiennikiem i wentylatorem,
• jednostki wewnętrzne (ścienne, kasetonowe, kanałowe, sufitowe lub przypodłogowe),
• miedziane rury prowadzące czynnik chłodniczy,
• elektroniczne zawory rozprężne oraz rozdzielacze, zwane refnetami,
• sterowniki indywidualne dla każdego pomieszczenia oraz panel centralny,
• przewody komunikacyjne i zasilające.

Jednostki wewnętrzne dobiera się do charakteru pomieszczenia. W gabinecie sprawdzi się dyskretny model kasetonowy zabudowany w suficie podwieszanym, w sypialni zwykle wystarcza klasyczna jednostka ścienna, a w pomieszczeniu technicznym rozważamy typ kanałowy ukryty nad sufitem. Każdą z nich można sterować osobno, niezależnie od pozostałych.

Refnety rozdzielają strumień czynnika chłodniczego do poszczególnych odgałęzień instalacji. Ich dobór i rozmieszczenie mają bezpośredni wpływ na sprawność całego układu, dlatego projekt wymaga dokładnych obliczeń przepływów i strat ciśnienia.

Systemy VRF dwururowe i trójrurowe

Instalacje VRF dzielą się głównie według liczby przewodów łączących jednostki. W systemie dwururowym jeden przewód doprowadza czynnik, drugi go odprowadza. Cała instalacja pracuje w danym momencie w jednym trybie: chłodzi albo grzeje wszystkie pomieszczenia jednocześnie. Rozwiązanie jest tańsze w montażu i wystarczające dla większości typowych domów oraz mniejszych biur.

System trójrurowy, nazywany również systemem z odzyskiem ciepła, ma dodatkowy przewód prowadzący gorący gaz. Pozwala to chłodzić jedne pomieszczenia i ogrzewać inne w tym samym czasie. Ciepło odebrane z pomieszczeń chłodzonych jest przekazywane do tych, które wymagają ogrzewania. Energia, którą w klasycznym układzie trzeba by wyrzucić na zewnątrz, zostaje wykorzystana w obrębie tego samego budynku.

Rozwiązanie trójrurowe sprawdza się w obiektach o zróżnicowanym przeznaczeniu pomieszczeń: budynkach biurowych z serwerowniami, hotelach, restauracjach z kuchniami i salami dla gości. Koszt inwestycji jest wyższy, jednak roczne zużycie energii potrafi spaść nawet o 30 procent względem układu dwururowego.

Zalety klimatyzacji VRF

Systemy VRF oferują kilka praktycznych korzyści, których brakuje w klasycznych klimatyzatorach split:

• Niezależne sterowanie: każde pomieszczenie ma własną nastawę temperatury i tryb pracy. Jedna osoba może chłodzić salon, druga grzać pokój dziecka.
• Wysoka efektywność energetyczna: praca inwertera sprawia, że sprężarka wykorzystuje dokładnie taką moc, jakiej system aktualnie potrzebuje. Współczynniki SEER i SCOP należą do najwyższych na rynku klimatyzacji.
• Skalowalność: do jednej jednostki zewnętrznej można podłączyć od kilku do kilkudziesięciu jednostek wewnętrznych, w zależności od mocy modelu.
• Cicha praca: jednostki wewnętrzne pracują na poziomie hałasu porównywalnym z szeptem, a inwerter eliminuje uciążliwe dźwięki rozruchu sprężarki.
• Oszczędność miejsca: jedna jednostka zewnętrzna zastępuje kilka oddzielnych splitów, uwalniając elewację i taras od dodatkowych urządzeń.
• Funkcja grzewcza: większość systemów VRF pełni rolę pompy ciepła powietrze-powietrze, więc tę samą instalację wykorzystujemy przez cały rok, również do dogrzewania pomieszczeń.

Gdzie sprawdzi się klimatyzacja VRF?

Klimatyzacja VRF najczęściej trafia tam, gdzie potrzeba obsłużyć wiele pomieszczeń o różnym charakterze i zmiennym obciążeniu cieplnym. Typowe miejsca montażu to:

• biurowce i przestrzenie coworkingowe,
• hotele, pensjonaty i obiekty noclegowe,
• restauracje, kawiarnie i kluby,
• gabinety lekarskie, kliniki, salony kosmetyczne,
• sklepy oraz galerie handlowe,
• większe domy jednorodzinne i rezydencje.

W domach jednorodzinnych VRF stosuje się zwykle przy powierzchniach powyżej 150 metrów kwadratowych albo wtedy, gdy układ pomieszczeń utrudnia poprowadzenie kanałów wentylacji mechanicznej. Inwestor zyskuje niezależną kontrolę nad każdym pokojem, a jedna jednostka zewnętrzna nie obciąża wizualnie elewacji.

Przy mniejszych powierzchniach często wystarcza klasyczna klimatyzacja multi-split albo pojedynczy split na dwa, trzy pomieszczenia. Decyzja o wyborze VRF powinna wynikać z bilansu cieplnego budynku, planowanego sposobu użytkowania pomieszczeń i budżetu inwestycyjnego. Rzetelny projektant wykona kalkulację i porówna realne koszty oraz korzyści obu wariantów.

Klimatyzacja w domu, biurze albo obiekcie usługowym? Pomożemy dobrać rozwiązanie

Klimatyzacja VRF to technologia, która w odpowiednich warunkach daje wymierne oszczędności energii i pełną kontrolę klimatu w budynku. Wybór konkretnego systemu, jego mocy i konfiguracji jednostek wewnętrznych wymaga jednak rzetelnego projektu opartego na obliczeniach cieplnych.

W InstalTechnik zajmujemy się klimatyzacją i rekuperacją od wielu lat, działając w Oleśnicy, Wrocławiu i okolicy. Doradzamy w doborze rozwiązania, projektujemy instalację i wykonujemy montaż z wykorzystaniem sprzętu sprawdzonych producentów. Pomagamy też w formalnościach związanych z dofinansowaniem z programów Czyste Powietrze oraz Moje Ciepło. Planujesz klimatyzację w nowym domu albo modernizujesz istniejący obiekt? Skontaktuj się z nami i opisz swoje potrzeby. Przygotujemy wycenę i podpowiemy, która technologia w Twoim przypadku faktycznie się sprawdzi.