Системы VRV/VRF долго использовались только для комфортного кондиционирования. Новые поколения систем начали нагревать воду для санитарных нужд и отопления. Например, системы с рекуперацией могут делать это с высочайшей экономичностью за счет тепла, отводимого из охлаждаемых помещений. При этом вентиляторы наружного блока работают на минимальной скорости с низким уровнем шума и энергопотребления, а в идеальном случае совсем не включаются.
В отличие от получения горячей воды при помощи теплоутилизаторов, снимающих тепло с контура конденсатора в чиллерах, работающих в режиме охлаждения, решение с использованием VRV‑системы отличается большей надежностью и стабильностью температуры нагрева. Это связано с тем, что количество тепла, производимого VRV‑системой, не зависит от тепловой нагрузки.
Эффективность тепловых насосов «воздух — вода» за последние годы значительно возросла, поэтому использование VRV/VRF перспективно там, где сложно или невозможно подключиться к сети газоснабжения. На объектах, где необходимы одновременно и кондиционирование воздуха, и нагрев воды, такое техническое решение очень выгодно, однако пока в существующих проектах оно встречается редко.
В системах VRV Daikin возможность нагрева воды появилась в 2006 году — в серии VRV III. В современных системах VRV IV+ для нагрева предназначены специально разработанные внутренние гидроблоки. Они предлагаются в низко‑ и высокотемпературном исполнении и очень похожи на гидроблоки инверторных систем Air to Water Altherma небольшой теплопроизводительности.
Низкотемпературные гидроблоки HXY нагревают воду в диапазоне +20…+45°C, поэтому их можно использовать в системах отопления на основе «теплых полов», низкотемпературных радиаторов или конвекторов. Для полноценного ГВС такой температуры недостаточно. Зато гидроблоки HXY могут также охлаждать воду до +7°C для комфортного кондиционирования в теплое время года. Низкотемпературные гидроблоки включают теплообменник «хладагент — вода», гидравлическую группу с расширительным баком и насосом. Они используются во всех системах VRV, за исключением Mini VRV.
В системах VRV с рекуперацией тепла применяются также высокотемпературные гидроблоки серии HXHD, нагревающие воду до +80°C независимо от уличной температуры и режима работы VRV, то есть намного больше подходящие для организации ГВС. Высокая температура воды достигается за счет применения каскадной схемы холодильного контура. В первой ступени установлен теплообменник «R410A/R134а», второй каскад оснащен собственным инверторным компрессором. Далее в теплообменнике «хладагент — вода» происходит передача тепла в контуры ГВС и отопления.
В зависимости от модели номинальная производительность гидроблоков HXY составляет 9 и 14 кВт, HXHD — 14 и 22,4 кВт.
Организация полноценной водяной системы отопления на базе гидроблоков HXHD не очень целесообразна, так как гидроблоки не предоставляют очевидного преимущества по сравнению с традиционным воздушным отоплением посредством VRV. Поэтому они чаще используются для нагрева воды в системе ГВС, при этом используется один из трех алгоритмов.
В ручном режиме пользователь сам при необходимости активирует нагрев воды в накопительном баке до заданной температуры. В режиме автоматической подготовки горячей воды весь объем бака нагревается до определенной температуры один или два раза в сутки через заданный интервал времени независимо от фактической температуры воды в баке. В режиме постоянного подогрева, если температура падает ниже заданного уровня, гидроблок автоматически подогревает воду до заданной температуры. Таким образом, гарантируется постоянная температура воды в баке, но параметры довольно чувствительны к профессионализму проектирования и правильности настроек.
Описанные режимы хорошо работают в простых конфигурациях водяного контура, включающих, например, один гидроблок и один накопительный бак, однако в зданиях коммерческого назначения они, как правило, не применяются. Для таких проектов более характерны конфигурации с несколькими гидроблоками, накопительными баками с разными характеристиками теплообменников… Принципы проектирования, подбор труб, насосов и остальных гидравлических компонентов мало отличаются от правил, установленных для водяных систем отопления и ГВС, каких‑либо специфических особенностей здесь нет.
Наиболее востребованными стали двухконтурные системы с гидроразделителем (гидрострелкой) и специально подобранными дополнительными насосами, обеспечивающими полноценную циркуляцию воды во вторичном контуре. Не следует использовать стрелки излишне большого диаметра, чтобы не возникла замкнутая циркуляция воды в первичном контуре. При работе нескольких гидроблоков в одном контуре на линию подачи воды каждого из них нужно установить обратный клапан.
При расчете объема потребления воды или требуемой производительности гидроблока рекомендуется принимать коэффициент запаса около 10%. Следует также исходить из того, что гидроблок ни при каких условиях не может обеспечить пиковый расход горячей воды при заданной температуре, то есть накопительный бак ГВС — обязательный компонент системы. К некоторым моделям баков‑термонакопителей (Thermal Store) можно дополнительно подключить солнечные коллекторы.
Важным параметром является время повторного нагрева — время, которое проходит между циклами нагрева полного объема накопительного бака до заданной температуры.
Высокотемпературные гидроблоки могут комбинироваться с накопительными баками Daikin емкостью 260, 300 и 500 л. Это гарантирует корректную работу системы, однако в ряде крупных коммерческих проектов следует объединять баки и гидроблоки в каскады с помощью специального контроллера или использовать баки сторонних производителей большей емкости.
Суммарная производительность VRV‑системы из 3 наружных блоков в режиме нагрева достигает 170 кВт, что позволяет организовать эффективную систему горячего водоснабжения и при определенных условиях успешно совместить ее с системой отопления, комфортного охлаждения и вентиляции.
Статья подготовлена компанией «Даичи» на основе материалов компании Daikin Europe N. V.
