General: как сделать оптимальный выбор? 

Предлагая широкий спектр систем кондиционирования, японский производитель Fujitsu General Ltd. невольно ставит перед покупателями сложную задачу оптимального выбора. Ведь для решения проблемы кондиционирования, неважно, скромной квартиры или огромного офисного центра, существует сразу несколько решений, которые при одинаковой номинальной холодопроизводительности будут отличаться как ценой, так и потенциальными возможностями.

Предлагая широкий спектр систем кондиционирования, японский производитель Fujitsu General Ltd. невольно ставит перед покупателями сложную задачу оптимального выбора. Ведь для решения проблемы кондиционирования, неважно, скромной квартиры или огромного офисного центра, существует сразу несколько решений, которые при одинаковой номинальной холодопроизводительности будут отличаться как ценой, так и потенциальными возможностями. В этой статье мы сравним два класса систем кондиционирования (мультисплит-системы и мини-VRF) с точки зрения выбора лучшего решения для объектов различного назначения.

О системах

Flexible Multi — инверторные мультисплит-системы свободной компоновки — были представлены потребителю в начале 2011 г. Эти системы быстро получили широкое распространение во всех странах-импортерах, в т.ч. и у нас, благодаря своим техническим и потребительским характеристикам, таким как высокая энергоэффективность, компактные размеры наружных и внутренних блоков, легкость проектирования, простота монтажа и эксплуатации.
Инверторные мини-VRF-системы последнего поколения Mini-V II на рынке появились чуть позже — в конце 2011 г., придя на смену серии Airstage J. Новое поколение мини-мультизональных систем существенно отличается от предыдущего, как конструкционно, так и по техническим характеристикам. Mini-V II выделяется высочайшей энергоэффективностью, широким выбором подключаемых внутренних блоков и систем управления, а также большой допустимой длиной трассы. Оба класса систем рассчитаны на применение на объектах, состоящих из нескольких помещений с общей кондиционируемой площадью от 50 до 200 м2. Как правило, это небольшие офисы и рестораны, а также коттеджи и габаритные квартиры.
Чтобы сделать оптимальный выбор системы кондиционирования для таких объектов, необходимо учитывать, как минимум, несколько параметров: технические характеристики (допустимая длина трассы и перепад высот, гарантированный диапазон рабочих температур, уровень шума и т.п.), функциональные возможности (режимы работы, функции, дополнительные настройки), возможности систем управления (индивидуальные пульты управления, центральные ПУ, управление с компьютера и через открытые сети) и, конечно же, финансовые затраты (цена оборудования, стоимость монтажа, эксплуатационные затраты).

3-1

3-2 3-3

Модельный ряд

Модельный ряд Flexible Multi представлен шестью наружными блоками холодопроизводительностью от 4 до 14 кВт и возможностью подключения от двух до восьми внутренних блоков. Внутренние блоки можно выбрать из 24 моделей настенного, напольного, кассетного, канального и напольно-подпотолочного типа мощностью от 2 до 7 кВт. Большинство внутренних блоков, применяемых в этой серии, используются и в сплит-системах, в т.ч. и дизайнерская серия настенных внутренних блоков Winner White, удостоенных двух престжнейших международных наград: Good Design Award ’2011 и iF Product Design Award ’2012.
Наружные блоки систем Airstage Mini-V II представлены тремя моделями, холодопроизводительностью 11,2, 14 и 15,5 кВт и возможностью подключения от двух до девяти внутренних блоков. Внутренние блоки применяются точно такие же, как и для полноразмерных VRF-систем General Airstage V II, заисключением канальных блоков от 18 до 25 кВт. Таким образом, для установки доступны любые из 52 моделей настенного, кассетного, канального, напольноподпотолочного и подпотолочного типа мощностью от 2,2 до 14 кВт.
В обоих классах систем допускается подключение внутренних блоков с суммарной мощностью, превосходящей номинальную холодопроизводительность наружного блока. Загрузка систем Airstage Mini-V II допускается в диапазоне от 50 до 130 %, а для систем Flexible Multi варьируется и, в зависимости от наружного блока, может достигать 180 %. Возможные варианты комбинаций представлены в рекламной и технической документации для этих систем. Учитывая это, можно отметить, что для серии Flexible Multi допускается подключение внутренних блоков суммарной мощностью от 4,1 до 18,2 кВт, а для Mini-V II — от 5,6 до 20,1 кВт (расчет ведется по номинальной производительности, указанной в документации). Но, при этом необходимо учитывать, что при загрузке свыше 100 % производительность внутренних блоков при одновременной работе будет меньше номинальной.
С другой стороны, чем больше помещений кондиционируется в рамках одной системы, тем больше времени часть внутренних блоков будет работать со сниженной тепловой нагрузкой или будет выключена совсем.
На это влияет несколько факторов, основными из которых являются неодновременность максимальных теплопритоков от солнечной радиации и изменяющиеся режимы использования помещений в течение суток.

3-4

3-5

Как правило, расчет теплоизбытков помещений ведется исходя из максимальной загрузки оборудования, максимального количества людей, максимальной солнечной радиации и т.д. Когда система кондиционирования обслуживает большое количество помещений, вступает в силу закон больших чисел. Вероятность того, что все эти максимумы будут одновременны, крайне мала. Так, например, при анализе работы системы кондиционирования в квартире выявлено, что большую часть времени система работает с частичной загрузкой (рис. 3). В офисных помещениях можно наблюдать схожую картину, хоть и неодновременность работы будет прослеживаться в меньшей степени. Когда система кондиционирования обслуживает группу помещений, например, переговорную комнату и офисные помещения, то во время проведения совещания нагрузка на офисные помещения снижается, т.к. многие сотрудники находятся в это время в переговорной. И наоборот, когда совещания нет, система кондиционирования в переговорной отключена, офисные помещения испытывают увеличение теплоизбытков.
Таким образом, при правильном подборе оборудования подключение внутренних блоков с суммарной мощностью, превышающей мощность наружного блока, оправдано как с технической, так и экономической точки зрения, но
увеличение загрузки свыше 120–130 % чревато заметным снижением производительности в пиковые режимы работы.

Технические характеристики

Если не допущено существенных ошибок в подборе для обеих систем можно гарантировать высокий уровень комфорта во всех кондиционируемых помещениях. Для каждого внутреннего блока можно выбрать свою температурную уставку и скорость вращения вентилятора, но стоит иметь в виду, что режим работы в рамках одного гидравлического контура системы для всех внутренних блоков может быть только одинаковым (либо охлаждение, либо обогрев). То есть, невозможна одновременная работа части внутренних блоков на охлаждение, а части на обогрев.
Но, если учесть при проектировании расположение кондиционируемых помещений и использовать две независимые системы для помещений, ориентируемых на разные стороны света, то клиенты будут полностью удовлетворены даже в межсезонье.

3-6

Конструктивно принципиальная разница между системами в том, что контроль расхода хладагента во внутренних блоках Flexible Multi осуществляется электронно-регулирующими вентилями (ЭРВ), установленными в наружном блоке на каждой жидкостной линии или в блоке-распределителе (для AOHG45LAT8), а в Mini-V II ЭРВ установлены как в наружном, так и в каждом внутреннем блоке, что обеспечивает более точное поддержание заданной температуры.
Но ЭРВ, встроенное во внутренний блок, немного увеличивает его шумовые характеристики. Хотя в обеих сериях есть блоки, способные работать практически бесшумно: в Flexible Multi это настенные блоки, уровень шума которых начинается от 21 дБ(А), а в Mini-V II это компактные канальные блоки с уровнем шума от 22 дБ(А).
Увеличенный диапазон рабочих температур наружного воздуха (от –5 °C до +46 °C в режиме охлаждения, от –20 °C до +21 °C в режиме обогрева) гарантирует высокую эффективность работы Mini-V II в различных климатических условиях. У Flexible Multi диапазон рабочих температур отличается для разных наружных блоков и немного скоромнее, в частности, для AOHG45LAT8 работа в режиме охлаждения допускается от –5 °C до +46 °C, а в режиме обогрева от –15 °C до +24 °C. Но эффективность работы при различных условиях эксплуатации изменяется по разному, особенно это заметно в режиме обогрева. Если сравнить мощность наружных блоков с номинальной теплопроизводительностью 16 кВт (действительной при уличной температуре +7 °C) при эксплуатации в режиме обогрева, когда на улице –15 °C, то для Flexible Multi AOHG45LAT8 реальная производительность снизится до 9,6 кВт, т.е. на 40 %, а для Mini-V II AJHA45LALH всего на 23 %, до 12,2 кВт.

3-7

Говоря о производительности, не стоит забывать и об энергоэффективности, которая определяется отношением производительности к потребляемой мощности. В основном в каталогах указываются значения EER и COP, которые соответствуют номинальному режиму (100 % тепловая нагрузка при стандартных условиях). Это может быть удобно для быстрой оценки эффективности оборудования и сравнения различных систем и конкурентных продуктов.
Наружные блоки Flexible Multi холодопроизводительностью от 4 до 8 кВт имеют высокие значения коэффициента энергоэффективности, как для режима охлаждения (EER), так и для режима обогрева (COP), и по европейской классификации, действующей и в России, относятся к классу «A» (рис. 4).

3-8

Что касается наружного блока AOHG45LAT8, то значения номинальных коэффициентов у него несколько скромнее — EER = 2,69, а COP = 3,16. Но, необходимо отметить, что для мультисплит-систем мощностью свыше 12 кВт на сегодняшний день нет единой европейской методики измерения номинальных значений, и производители указывают эти параметры для разных комбинаций блоков, что делает сравнение некорректным. Но с точки зрения потребителя важно не столько номинальные значения коэффициентов, сколько реальное годовое энергопотребление системы. А эти данные можно ориентировочно рассчитать, только имея значения коэффициентов при частичной загрузке. При разработке AOHG45LAT8, который конструкционно сильно отличается от наружных блоков Flexible Multi меньшей мощности, учтено, что наружный блок мультисплит-системы полностью нагружен не более 15 % всего рабочего времени, поэтому в этой серии существенно увеличена эффективность работы при частичной загрузке. Например, при нагрузке вполовину от номинала, EER достигает 4,75, а COP — 4,98 (рис. 5).
В серии Mini-V II энергоэффективность еще выше как на «номинале», так и при частичной нагрузке. Весь модельный ряд наружных блоков системы имеет класс энергоэффективности «A».

3-9

При частичной загрузке значения коэффициентов возрастают, а наиболее энергоэффективным для Mini-V II является режим с 50 % загрузкой системы, который, по оценкам европейских исследователей, соответствует более чем 40 % рабочего времени системы. Так, для наружного блока AJHA54LALH (15,5 кВт) при загрузке в 50 % значение EER достигает 5,73, а COP — 5,75.
Как видно из приведенных графиков (рис. 5 и 7), при номинальных условиях энергоэффективность наружного блока Mini-V II AJHA45LALH на 25 % выше, чем у Flexible Multi AOHG45LAT8, хотя при 50 % загрузке значения выравниваются, а при 25 % — у AOHG45LAT8 явное преимущество.
Дело в том, что системы Flexible Multi все-таки в большей степени предназначены для использования в коттеджах и больших квартирах, где загрузка в диапазоне от 20 до 50 % соответствует 70–80 % времени работы кондиционера, а Mini-V II — в офисах, где этот диапазон смещен и соответствует 40–80 % от номинальной производительности. Также стоит отметить, что как в AOHG45LAT8, так и Mini-V II есть дополнительные энергосберегающие режимы, а также режимы повышенной производительности, которые можно настроить с помощью встроенного в наружный блок сервисного пульта управления.
Важным аспектом при выборе одной из этих двух серий является допустимая длина трассы и перепад высот, т.к. зачастую размещение наружного блока жестко регламентировано.
Для наружных блоков Flexible Multi мощностью до 8 кВт длина трассы до каждого внутреннего блока не должна превышать 25 м (рис. 8), что ограничивает применение таких систем на многих объектах.
Существенно больше возможностей у AOHG45LAT8, который имеет отличную от классических мультисплит-систем схему разводки трубопроводов, больше похожую на ту, что применяется в VRF-системах. Подключение внутренних блоков осуществляется не с помощью отдельных пар труб, идущих напрямую к наружному, а через блокираспределители, которые соединяются между собой с помощью разветвителей.

Такая схема подключения, а также конструкционные улучшения в холодильном контуре позволили увеличить допустимую длину трассы от наружного до самого дальнего внутреннего блока до 70 м, а перепад высот между наружным и внутренним блоком до 30 м.
Но если условия по размещению блоков таковы, что нет возможности соответствовать ограничениям, установленным производителем, то тогда необходимо рассматривать применение серии Mini-V II.
При размещении наружных блоков стоит обратить внимание не только на соответствие требованиям производителя по длине трассы, но и на такой немаловажный момент как шум. Для наружного блока Flexible Multi AOHG45LAT8 уровень звукового давления в режиме охлаждения составляет 56 дБ(А), а для Mini-V II AJHA45LALH — 51 дБ(А). Это связано с конструкционными особенностями блоков, ведь AOHG45LAT8 отличается очень компактными размерами и имеет только один вентилятор, тогда как AJHA45LALH двухвентиляторный, и, соответственно, может обеспечить требуемый теплосъем с меньшей скоростью вращения.
Для комфортной эксплуатации системы ночью или в другие моменты, когда требуется минимизировать шум от наружных блоков, возможна активация специальных режимов. Для AOHG45LAT8 доступно три уровня предварительной настройки (рис. 11). Режим активируется с помощью внешнего управляющего сигнала или с центрального пульта управления, но необходимо учитывать, что при снижении уровня шума снижается и производительность наружного блока.
В мини-VRF есть только один уровень снижения, который может активироваться по внешнему сигналу.
Благодаря уникальным компактным размерам наружного блока AOHG45LAT8 (914 × 970 × 370 мм) можно легко найти место для его размещения. Высота наружных блоков мини-VRF больше на 146 % и составляет 1334 мм, хотя остальные габариты точно такие же. Нa стр. 75 представлена сравнительная таблица основных параметров систем.