Características dos sistemas de ar condicionado multi-zona

O sistema de ar condicionado multizonas encontrou o seu nicho em situações em que mesmo os sistemas split de alta potência não são suficientes. Ao contrário das versões domésticas, os sistemas VRF e VRV são sistemas de ar condicionado centralizados, concebidos para utilização industrial e compostos por um conjunto abrangente de módulos. Os sistemas VRF e VRV são semelhantes aos sistemas multi-split utilizados em ambientes residenciais ou semi-industriais, mas superam-nos em muitos aspectos. Estes sistemas foram especificamente concebidos para servir eficazmente edifícios residenciais e de escritórios de vários andares.

Breve descrição geral

Os sistemas multizona são criados para fornecer ar condicionado a várias zonas (divisões ou espaços) utilizando um único módulo exterior. São utilizados termos diferentes, como VRF ou VRV, mas todos se referem ao mesmo sistema de ar condicionado. O sistema é composto por um módulo exterior e vários módulos internos, daí o termo "multi" prefixo. A caraterística única dos sistemas VRV/VRF é o facto de necessitarem de menos módulos exteriores, o que resulta em custos de instalação e funcionamento mais baixos, bem como numa conceção e manutenção mais fáceis dos sistemas de ar condicionado.

De um ponto de vista técnico, é mais simples assegurar a funcionalidade consistente de uma ou duas unidades exteriores do que de vinte. Para além disso, ter um grande número de unidades na fachada do edifício compromete a sua estética.

Os multissistemas VRV/VRF são fabricados por várias empresas, desde marcas japonesas topo de gama a marcas russas mais económicas. Mitsubishi, Daikin (o criador original do sistema VRF), Sanyo, Ballu e muitos outros estão entre as marcas mais populares no mercado. Embora cada marca possa ter ligeiras variações, oferecem essencialmente o mesmo sistema.

Os sistemas de ar condicionado compactos Daikin VRV IV-S RXYSCQ-TV estão a ser reformulados.

Características de conceção do sistema

O princípio de funcionamento do complexo é semelhante a um sistema de várias fendas, mas caracteriza-se por uma maior eficiência e um design mais complexo. Cada sistema VRF/VRV é construído com base no tipo de bloco: quanto maior for o número de divisões, mais módulos interiores são utilizados. Todos os blocos estão interligados por um único circuito principal de refrigerante composto por vários tubos. São instalados colectores ou refnets nos pontos de derivação. O sistema de dois tubos foi concebido para o arrefecimento ou aquecimento alternados, enquanto a configuração de três tubos permite o aquecimento e o arrefecimento simultâneos do ar em diferentes divisões. Para garantir que todo o complexo funciona independentemente da fiabilidade de um único compressor, é possível instalar até três módulos exteriores. Isso permite que uma unidade funcione como backup ou para expandir o sistema no futuro. A vantagem desta conceção é que, após o arranque inicial, é possível modificar o complexo de ar condicionado, acrescentando circuitos adicionais ou substituindo secções desgastadas.

O percurso tem um comprimento de aproximadamente 150 m na horizontal e 50 m na vertical, oferecendo opções para instalar o sistema de ar condicionado num único piso, em todo o edifício ou numa secção específica.

O processo de instalação do sistema multizonas pode ser efectuado de várias formas, consoante o fabricante.

• Uma opção é utilizar um programa de controlo especializado num computador.
• Outra opção é utilizar um controlo remoto para cada módulo interior individual.
• Também está disponível um painel de controlo centralizado, sob a forma de um painel, para controlar todas as zonas.

É importante notar que os aparelhos de ar condicionado multi-zona podem ter diferenças entre os fabricantes, como o número máximo de módulos internos, o comprimento do percurso e a composição do refrigerante.

Tipos de unidades

À semelhança dos sistemas split, os complexos de ar condicionado multizona são constituídos por dois componentes: uma unidade interna que é instalada diretamente no interior da divisão e uma unidade externa que é montada no exterior do edifício, frequentemente no telhado para maior comodidade e facilidade de manutenção. Isto elimina a necessidade de trepadores e evita quaisquer danos na fachada do edifício.

As opções de unidades interiores são as mesmas que as encontradas em instalações residenciais:

• cassete;
• montada na parede;
• montado na parede/teto da parede;
• Conduta.

Existem várias opções à escolha, de acordo com a arquitetura ou o design da divisão.

Vantagens do sistema multi-zona

Estes complexos de ar condicionado são normalmente adquiridos por bancos, edifícios de escritórios, estabelecimentos comerciais ou edifícios administrativos. Os sistemas VRF/VRV oferecem inúmeras vantagens que justificam os seus elevados custos de instalação e configuração.

1. Estes sistemas são conhecidos pelo seu funcionamento flexível, uma vez que cada unidade interior é utilizada conforme necessário e pode ser ajustada em conformidade.
2. O processo de instalação destes complexos é relativamente simples, graças à leveza das unidades interiores. São necessários apenas alguns especialistas para instalar todo o sistema de ar condicionado.
3. As unidades interiores ligadas apresentam diversas variações, tanto em termos de aspeto como de desempenho. Podem ser escolhidos diferentes modelos com base nos requisitos específicos das instalações, quer se trate de um arquivo, de uma área residencial, de um local de trabalho ou de um armazém.
4. Apesar do seu elevado custo de instalação, os sistemas de ar condicionado VRV/VRF revelam-se rentáveis em termos de funcionamento.
5. A dosagem precisa do freon é conseguida através da utilização de válvulas controladas eletronicamente, assegurando uma precisão de temperatura de +/- 1°C.
6. É possível combinar quaisquer modificações nos sistemas de ar condicionado VRF/VRV com uma unidade de ventilação. Isto pode ser conseguido através da ligação de um sistema de ventilação de alimentação e exaustão (HRV) capaz de funcionar em três modos: permuta de calor total, bypass ou modo automático, a um complexo multi-zonas.
7. Também é possível a integração num sistema de edifício inteligente, sendo todos os módulos monitorizados, planeados e controlados através de software especializado. Esta otimização do funcionamento reduz significativamente o consumo de energia, eliminando o funcionamento em vazio.

A presença de tais indicadores permitirá a utilização de aparelhos de ar condicionado multizona não só para fins industriais, mas também para fins de ar condicionado residencial.

Segurança e fiabilidade

Se um sistema split tradicional se avariar no lado exterior, todo o sistema de ar condicionado é desativado. No entanto, os sistemas VRF/VRV permitem a instalação de vários módulos externos. Em caso de avaria num módulo, a carga é automaticamente distribuída pelos outros, assegurando o funcionamento de todo o complexo.

A simplicidade do design tem as suas vantagens, mas também tem inconvenientes. Com condutas únicas que fornecem refrigerante a vários módulos internos, existe o risco de danificar o percurso, levando a potenciais fugas de freon, o que desactivaria todo o sistema de ar condicionado. Além disso, embora os fabricantes possam afirmar o contrário, o refrigerante utilizado nestes sistemas pode ser prejudicial para os seres humanos.

Soluções alternativas

Os sistemas de ar condicionado multizona VRF/VRV são conhecidos pela sua fiabilidade superior em comparação com os seus concorrentes. No entanto, outra opção disponível é o chiller-fancoil. Embora o chiller partilhe algumas semelhanças com o VRF/VRV, fica aquém em várias áreas-chave:

• Embora o custo de um chiller possa ser inferior, o seu consumo de energia é aproximadamente o dobro do de um VRF/VRV, o que torna o seu funcionamento mais dispendioso.
• É necessário pessoal de manutenção regular para o chiller.
• O processo de instalação e conceção do chiller envolve custos de mão de obra elevados devido aos componentes adicionais necessários, tais como bombas, depósitos e permutadores de calor.
• O chiller não tem a capacidade de se ligar ao HRV.

O chiller funciona de forma semelhante aos sistemas VRF/VRV, com o controlo a ser gerido através de painéis centralizados, controlos remotos ou um computador pessoal. No entanto, uma comparação revela que os sistemas VRF/VRV são mais fiáveis e práticos do que os chillers ou os sistemas multi-split.

Embora os sistemas multizonas sejam teoricamente adequados para instalação em casas de campo, o elevado custo de instalação torna-os impraticáveis na prática.

Em resumo, os sistemas VRF/VRV demonstram um elevado desempenho, flexibilidade e uma conceção fiável, bem como facilidade de manutenção. Atualmente, são amplamente utilizados para fins de ar condicionado em edifícios administrativos e de escritórios, centros de exposições e clubes.