Системы кондиционирования типа VRV vs. чиллеры – особенности сравнения
Часто сторонники VRV (также встречается термин VRF, что означает «Переменный расход хладагента») акцентируют внимание на энергоэффективности этих систем в сравнении с чиллерами, ссылаясь на COP, EEC… и прочие коэффициенты, показывающие преимущество VRV в несколько раз.
Рассмотрим составляющие этого преимущества и факторы, на них влияющие.
COP – простыми словами, это соотношение потраченной электрической энергии на работу агрегата и количества полученного холода. Учитывая, что в VRV и в чиллерах для выработки холода применяются компрессоры, перекачивающие фреон, и, принимая во внимание факт существования различных типов фреонов и различных типов компрессоров, можно утверждать, что, сравнивая чиллер и VRV, работающие на одинаковом фреоне и использующие одинаковый тип компрессора, невозможно получить существенную разницу в COP. Однако в жизни этим часто манипулируют, сравнивая чиллеры с устаревшей моделью компрессора с VRV, оборудованным другим типом компрессора. Иногда манипулируют и типом фреона – сравнивая более эффективный, но и более опасный для человека и окружающей среды фреон с более безопасным, но и как следствие, менее эффективным аналогом.
Справедливости ради надо сказать, что при сравнении VRV и чиллера на одинаковых компрессорах и фреоне все же будет разница в пользу VRV. Она появляется за счет присутствия в чиллере фреоно-водяного теплообменника испарителя, охлаждающего циркулирующую в системе воду и не допускающего попадания фреона в жилые помещения вместо фреоно-воздушного испарителя у VRV, охлаждающего непосредственно воздух в помещении. В то же время следует отметить, что эта разница невелика. При этом COP чиллера не зависит от расстояния между чиллером и фанкоилом (внутренним блоком), а у VRV – зависит. И чем больше расстояние от наружного блока до внутреннего, чем больше общая протяженность фреонопроводов ко всем внутренним блокам – тем большая доля энергопотребления компрессора VRV расходуется не на выработку холода, а на перекачивание фреона по системе.
Конденсатор и у VRV, и у чиллера может быть как фреоно-воздушный, так и фреоно-водяной, поэтому сравнение однотипных моделей не даст преимуществ ни одному агрегату.
Отсутствие циркуляционных насосов. Факт присутствия циркуляционных насосов и дополнительного электропотребления ими в системе чиллер-фанкоил неоспорим, и, безусловно, их энергопотребление необходимо учитывать. Насосы необходимы чиллеру для переноса выработанного холода к потребителю, однако не стоит забывать, что такая же задача стоит и в VRV системах, но там она ложится дополнительной нагрузкой на компрессор. Таким образом, с одной стороны мы имеем чиллер с постоянным COP и дополнительным электропотреблением насосов, зависящим от протяженности трубопроводов системы, а с другой – VRV, с COP, величина которого снижается при увеличении протяженности фреонопроводов системы и разности высот между наружным и внутренними блоками. В обоих случаях мы имеем увеличение электропотребления на выработку 1 кВт холода в сравнении с паспортными данными – разница лишь в том, за счет чего это происходит – за счет непосредственно снижения COP или за счет появления дополнительного потребителя электроэнергии при неизменном COP.
К сожалению, производители VRV не приводят данных о зависимости COP своих аппаратов от длины трубопроводов. Метод учета энергопотребления системами VRV в основном основан на распределении общего электропотребления всей системой между отдельными внутренними блоками пропорционально степени открытия их клапана (см. статью «Подсчет потребляемой энергии в системах кондиционирования Samsung»). То есть, фактически замеряется только электропотребление системой, в то время, как количество произведенного холода не измеряется, а рассчитывается на основании неверного допуска, что СОР неизменно и для любой системы одинаково. В тоже время, СОР системы чиллер-фанкоил рассчитывается на основании показаний как электрического счетчика, так и счетчика холода – прибора, аналогичного тепловому счетчику, производящему непосредственный замер как расходов, так и температур в системе, и являющемуся прибором коммерческого учета (оба счетчика обязательно проходят регулярную метрологическую поверку). И, хотя данные, приводимые в паспортах VRV, нельзя считать бесполезными, следует помнить, что они хороши для сравнения различных систем прямого испарения между собой (например VRV систем или сплит-систем различных производителей), но не подходят для прямого сравнения с чиллерами.
Для сравнения VRV с системами чиллер-фанкоил необходимо более глубокое изучение вопроса. Прежде всего, следует помнить, что VRV системы появились в начале 80-х, когда первому чиллеру уже исполнилось 70 лет! С тех пор и до сегодняшнего дня многие сторонники VRV сравнивают современные аппараты «третьего» и «четвертого» поколения с чиллерами середины 80-х прошлого века. Если же посмотреть на характеристики современных чиллеров (например, «Энергосберегающие чиллеры WSA и WSB от Aermec»), то разницу в COP или EEEC с современными VRV (например, «Системы VRV: более четверти века лидерства в энергосберегающих технологиях»; «Мультизональная система кондиционирования KX») уже сложно заметить. Что же касается насосного оборудования и автоматики регулирования чиллеров и фанкоилов, применявшихся в 80-х годах, то по современной классификации Энергоэффективности инженерного оборудования зданий оно относится к классу «D», «E» и «F» – т.е. запрещено к применению в новом строительстве даже в Украине (ДСТУ Б EN 15232:2011). Современные подходы в устройстве систем чиллер-фанкоил также увеличивают эффективность системы образца 80-го года в несколько раз, что подтверждается результатами измерений на одних и тех же объектах до и после реконструкции их систем при неизменном назначении здания и режиме его эксплуатации.
Подводя итог, хочется подчеркнуть, что главная цель статьи – осветить некоторые спорные допущения, на основе которых складывается мнение, что технология чиллер-фанкоил устарела и отмирает, а VRV/VFR пришла ей на смену. На самом деле, оба направления развиваются параллельно и сравнимыми темпами, а вопросы сравнения энергоэффективности и технико-экономического обоснования выбора типа системы требуют более детальной проработки, чем сравнение паспортных данных отдельно взятых агрегатов, так как каждая технология имеет свой перечень условий достижения максимальной эффективности.
