ما هو نظام التكييف VRF في HVAC؟ تتوفر تقنية VRF في الولايات المتحدة فقط منذ أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، وتوفر كفاءة طاقة فائقة والقدرة على تحقيق عائد سريع على الاستثمار. ولكن ما هو معنى تقنية VRF بالضبط بالنسبة لمقاولي التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والبنائين والمقاولين الميكانيكيين، وكيف يمكنك استخدامها لتنمية أعمالك؟

وتُعد تقنية تدفق سائل التبريد المتغير (VRF) الكهربائية بالكامل أسرع القطاعات نموًا في صناعة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التجارية. حيث يكتشف المطورون والملاك كيف تساعد أنظمة التدفئة والتبريد بتقنية تدفق المبرد المتغير (VRF) في تأمين مبانيهم في المستقبل وتقليل تكاليف التشغيل.

وتقسم تقنية VRF المبنى إلى مناطق مخصصة للراحة وكفاءة الطاقة بدون الحاجة إلى الوقود الأحفوري، ويوفر نظام VRF الكهربائي بالكامل التدفئة والتبريد عن طريق تدوير سائل التبريد بين وحدة خارجية ووحدة (وحدات) داخلية بدون قنوات أو قنوات لكل منطقة . كما يمكن توصيل ما يصل إلى 50 وحدة داخلية بوحدة خارجية واحدة.

تتمتع المناطق بنقاط ضبط فردية تعتمد على الاستخدام والإشغال والأحمال الشمسية النموذجية وتفضيلات المستخدم. ويمكن لمديري المرافق تمكين شاغليها من تخصيص الراحة في مناطقهم مع الاحتفاظ بالقدرة على تحسين التدفئة والتبريد من خلال التحكم المركزي في المعدات. يمكن أن تتكامل عناصر التحكم VRF مع أنظمة أتمتة المباني من خلال بروتوكولات الاتصال القياسية .

شرح VRF: ما هو VRF؟

VRF هو اختصار لـ Variable Refrigerant flow (تدفق سائل التبريد المتغير)، وهو مصطلح يصف بشكل مدهش كيف يستخدم هذا النظام المبرد في كل من تكييف الهواء والتدفئة. باختصار، VRF هو نظام واسع النطاق بدون قنوات لتكييف الهواء والتدفئة يعمل بقدرة عالية.

على عكس معدات تكييف الهواء المنفصلة ، ​​يسمح نظام VRF بتشغيل وحدات داخلية متعددة على نفس النظام، والذي تم تصميمه بشكل مختلف حسب التطبيق. تعتبر أنظمة VRF إما نظام مضخة حرارية أو نظام استرداد حرارة، والذي يمكنه التسخين والتبريد في وقت واحد.

تحصل أنظمة VRF على كفاءتها العالية من خلال استخدام ضواغط العاكس. تسمح أنظمة العاكس للضاغط بالزيادة أو النقصان بناءً على الاحتياجات داخل كل مساحة. يعمل النظام غير العاكس على زيادة الضاغط بكامل طاقته طوال الوقت. في الأساس، يكون إما قيد التشغيل أو متوقفًا. مع تشغيل أنظمة العاكس بسرعات وسعات أقل، يمكن أن تكون مكاسب الكفاءة كبيرة.

إن هذا التنوع يعني أن منتجات VRF قابلة للتخصيص لتلبية مواصفات أي مشروع تقريبًا، مما يجعلها جذابة بشكل خاص للمساحات التجارية ومديري المرافق.

يوضح الرسم التخطيطي لنظام VRF أدناه خطوط فرع التبريد (RB) للتبريد بالإضافة إلى التوصيلات الفردية والجماعية للتبريد والتدفئة الفردية والمتزامنة.

نظام مضخة حرارية ذات سعة متغيرة للتدفئة والتبريد المستدامين

تطلق الأنظمة التقليدية منتجات ثانوية بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون (CO2) وثاني أكسيد النيتروجين (NO2) والجسيمات الدقيقة 2.5 (PM 2.5) عندما تولد الحرارة عن طريق حرق الوقود الأحفوري. وبما أن قوانين البناء والأسواق تتطلب بصمة كربونية أقل واستدامة أكبر، فإن أنظمة VRF تقدم طريقة أنظف وأكثر فعالية لتدفئة المباني.

الحرارة موجودة في كل مكان. ما نشعر به كحرارة هو الحركة الطبيعية للطاقة الحرارية بين الأجسام ذات درجات الحرارة المختلفة. تنتقل الطاقة الحرارية من الأجسام الأكثر دفئًا إلى الأجسام الأكثر برودة. بدلاً من حرق الوقود الأحفوري لتوليد الحرارة، تستخدم أنظمة VRF المبرد لالتقاط الحرارة الموجودة في البيئة وإعادة استخدامها. تسحب أنظمة VRF ذات المصدر الهوائي الحرارة من الهواء المحيط الخارجي، بينما تسحب أنظمة VRF ذات المصدر المائي الحرارة من مصدر مياه قريب مثل بئر حراري أرضي. بفضل تقنية Hyper-Heating INVERTER® ( H2i ®) المتقدمة، يمكن لأنظمة VRF توفير التدفئة المستمرة عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى -27.4 درجة فهرنهايت.

في وضع التدفئة، تقوم الوحدة الخارجية بتقنية VRF بتوسيع غاز التبريد حتى يصبح الغاز أبرد من الهواء المحيط أو الماء. يتيح فرق درجة الحرارة للوحدة الخارجية استخراج الطاقة الحرارية ونقل الحرارة إلى الوحدات الداخلية عبر خطوط التبريد. باستخدام هذه الطريقة، توفر تقنية VRF طاقة أكبر كحرارة مما يستخدمه النظام ككهرباء.

أثناء التبريد، تمتص الوحدات الداخلية الحرارة وتنقلها من المناطق الداخلية إلى الوحدات الخارجية للتخلص منها، تاركة ملفًا داخليًا باردًا. تضخ مروحة الهواء عبر هذا الملف إلى المساحة. تعمل قدرة نظام VRF على توفير كل من التدفئة والتبريد على التخلص من الحاجة إلى مكيفات هواء وأنظمة تدفئة منفصلة.

تعمل الوحدات الداخلية المتصلة بنظام مضخة الحرارة VRF في وضع واحد في كل مرة: التدفئة أو التبريد. بالنسبة للمباني ذات الاحتياجات المتنوعة للراحة، مثل الفنادق أو المباني السكنية، يمكن لأصحاب المباني اختيار نظام استرداد الحرارة VRF للتدفئة والتبريد في وقت واحد

ما هو الفرق المصطلحين بين VRF و VRV؟

يشير كلا المصطلحين إلى نفس التقنية. VRV هو مصطلح مسجل تجاريًا يرمز إلى حجم المبرد المتغير. وقد أشعلت إحدى شركات تصنيع مكيفات الهواء شرارة هذا الابتكار قبل 40 عامًا، ويشير VRF إلى التقنية العامة.

إقرأ أيضاً| أحدث تقنيات تنقية المياه – أفضل خمس تقنيات

كيف يعمل VRF؟

في نظام VRF، يمر سائل التبريد عبر وحدات المكثف إلى الوحدات الداخلية، مما يقلل من الحاجة إلى مجاري الهواء ووحدات معالجة الهواء . تجعل الأنابيب الأصغر حجمًا من السهل بعض الشيء إعادة تركيبها في المباني القديمة مقارنة بأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التقليدية.

مع تقدم التكنولوجيا، تختفي القيود السابقة. يمكن أن تكون أنظمة VRF الآن خيارًا مثاليًا للمباني التجارية والمنازل السكنية.

إن إزالة مجاري الهواء من المعادلة يشكل جزءًا من زيادة كفاءة الطاقة. وتشير تقارير Energy Saver التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية إلى أن أكثر من 30% من استهلاك الطاقة قد يكون بسبب فقدان الهواء البارد عبر القنوات.

ما هي فوائد نظام VRF؟

إذا كنت تقارن المزايا الخاصة بمبنى أو منزل جديد، أو تجديد أو قاعدة عملائك الحالية، فإليك بعض الأمثلة على ما ستكسبه أنت وسكان منزلك من نظام تكييف الهواء والتدفئة VRF مقارنة بأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التقليدية.

• كفاءة الطاقة:
•  كما ذكرنا سابقًا، تؤدي القنوات المتسربة أو غير المحمية إلى إهدار قدر كبير من الطاقة. ويستمتع العملاء عادةً بتوفير التكاليف في فواتير الخدمات وزيادة الراحة بعد التثبيت الأولي.
• إعدادات درجة الحرارة القابلة للتخصيص: 
• إذا تم اختيار نظام VRF HVAC المناسب للمبنى، يمكن للسكان تسخين وتبريد مناطق مختلفة في نفس الوقت، مما يسمح للعمال والمعدات الحساسة بالبقاء في أمان.
• أنيقة وصغيرة الحجم: 
• مقارنة بالمعدات التقليدية، فإن وحدات VRF HVAC أقل حجمًا بكثير، مما يجعلها حلاً ممتازًا لإعادة التجهيز أو التجديد أو تجهيز المناطق ذات المساحة المحدودة.
• قابلية التوسع :
• كان يُعتقد في السابق أن أنظمة VRF مخصصة للمباني التجارية بشكل أساسي، ولكنها تطورت لتصبح متوافقة مع مجموعة من منتجات التدفئة والتبريد. ويمكنها التوسع للتحكم في المناخ في منزل عائلي صغير أو مبنى تجاري شاهق الارتفاع.
• هادئ: 
• تعمل أنظمة VRF على تقليل الضوضاء المحيطة داخل المبنى وخارجه، وخاصة عند المقارنة بتكنولوجيا التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التقليدية.
• سهولة التركيب: 
• تشتهر معدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء بالثقل الشديد. وفي حين يجب تركيب نظام VRF بواسطة متخصصين مدربين ومعتمدين فقط، فإن التركيب يتطلب جهدًا بدنيًا أقل كثيرًا بناءً على نوع نظام VRF.
  

هل VRF أفضل من مكيف الهواء المنفصل؟

يمكن لأنظمة VRF التعامل مع المساحات الكبيرة بشكل جيد، ولكن هل تستحق وفورات الطاقة تكلفة التركيب للمنازل السكنية, كما يمكن أن تكون أنظمة VRF جديرة بالاهتمام، خاصة في المنازل المكونة من طابقين مع احتياجات التدفئة والتبريد المتنوعة. ومع استمرار تقدم التكنولوجيا، يمكن أن يكون تجهيز المنازل للمستقبل نقطة بيع رائعة.

يمكن أن تستفيد المنازل السكنية من كفاءة الطاقة؛ ولكن الأمر يعتمد في النهاية على ما إذا كانت التكلفة الأولية تستحق ذلك بالنسبة لعملائك.

ما هو نظام التكييف VRF في HVAC؟