Overzicht van systeemcomponenten van VRF voor toepassing in woonhuizen 

1 februari 2022

Amerikaanse wetenschappers hebben in kaart gebracht welke invloed een reeks systeemcomponenten heeft op het fungeren van VRF-systemen. Met name de correcte instelling van de elektronische expansieventielen is daarbij cruciaal.

Zowel in appartementen als bedrijven worden traditionele HVAC-systeem steeds vaker vervangen door een systeem dat gebruikmaakt van een variabele koudemiddelstroom (VRF). Bij een VRF-systeem kan de cyclus worden omgekeerd, zodat één systeem zowel voor koeling als verwarming kan zorgen.

Koeling en verwarming
VRF-systemen zijn directe-expansiesystemen die de dampcompressiecyclus aanwenden voor koeling en verwarming, met behulp van één compressor/condensor (als buitenunit) met een variabele compressorsnelheid, en meerdere verdampers (binnenunits) die dankzij regelbare elektronische expansieventielen een variabele koudemiddelstroom mogelijk maken. De doorlaatgrootte van elk expansieventiel is gecorreleerd aan de benodigde koudemiddelbelasting per zone. Hoe meer verdampers, hoe meer functioneringsvariabelen, waardoor men de werking voor meerdere ruimtes binnen een gebouw afzonderlijk kan instellen.  

Input- en outputvariabelen van componenten
Twee Amerikaanse wetenschappers hebben een compleet overzicht samengesteld van alle componenten die het functioneren van dit systeem beïnvloeden. De ontwikkeling van complexe VRF-systemen is afhankelijk van de input- en outputvariabelen van elk van deze componenten. Zich baserend op eerder experimenteel onderzoek laten de onderzoekers in detail zien welke invloed verdampers, koudemiddelen, buisdoorsnedes en compressoren hebben op de werking van de systemen, in dit geval specifiek toegespitst op woningen. Daarbij passeert een groot aantal scenario’s en onderzoeksrichtingen de revue.   

Instelling van elektronische expansieventielen
In VRF-systemen blijkt koudemiddel R717 (ammoniak) het best te functioneren, maar dit middel is risicovol in gebruik en vereist veel onderhoud. Als wordt gekeken naar prestaties en omgevingsinvloeden, komen R134a en R410A volgens de Amerikaanse onderzoekers het beste uit de bus. Daarbij bezit R410A de beste druk- en temperatuureigenschappen voor toepassing gebruik in woningen.  
De wetenschappers stellen daarbij dat correcte instelling van de elektronische expansieventielen cruciaal is voor het goed functioneren van VRF-systemen. Ook de werking van compressoren met variabele snelheden is essentieel, waarbij verder onderzoek moet uitwijzen welk type compressor het  meest geschikt is. Ze concluderen dat er meer onderzoek nodig is om VRF-systemen robuuster en economisch interessanter te maken.