耿惠彬编译自JARN2024年5月664-S特刊
VRF（Variable Refrigerant Flow，变制冷剂流量）系统是多功能的，可以使用在各种不同的领域，包括住宅、商业和工业应用。由于可独立控制不同房间和区域的温度，可提高能源效率，并在降低CO2排放水平方面发挥关键作用。这一特征往往是在一些国家获得绿色建筑认证的先决条件。此外，室外机的紧凑设计使它们在城市环境中越来越受欢迎。
尽管如此，在制冷剂的替代方面仍面临着重大障碍。领先的公司都在积极寻找下一代既环保又经济可行的制冷剂。
 
什么是VRF技术？
VRF技术是一种先进的系统，通过同步控制多个部件，如电子阀和变频压缩机，在制冷循环中动态调整制冷剂流量。这种调整是基于从各种传感器收集的实时数据。标准的VRF系统包括一台装有变频压缩机的室外机和几台采用VRF技术的室内机。变频压缩机以其高效的制冷和制热性能而闻名，特别是在部分负载条件下。系统可以调节不同房间的温度。高效控制的VRF，与传统的冷水机和锅炉系统相比，显得更加灵活和节能。
 
什么是小型VRF?
小型VRF和VRF系统的区分随制造商而有所不同。有些制造商基于室外机的布置型式：小型VRF室外机的制冷剂排放管置于侧面，而VRF室外机则置于顶上。在结构上，侧排设计可采因较短的制冷剂管道，结构更为紧凑，而顶部排放方式可用于更长的管道，并具有更大的容量。
另外一些制造商的分类原则是按制冷和制热容量及系统的预定用途。小型VRF系统，通常容量小于12马力，主要用于住宅、轻型商业空间和零售商店。VRF系统容量超过12马力，更适合用于更大的商业环境，包括办公大楼和购物中心。此外，有的制造商还推出被称为多重分体式系统。
 
发展历程
在过去的四十年中，日本公司在无风管空调行业开创了一种独特的VRF文化。这些VRF系统通过单独的房间控制提供卓越的能源效率，与传统的整个建筑物构成一体的冷水机和锅炉系统形成鲜明对比，彻底改变了市场状况。
这些制造商在巩固日本国内市场的地位以后，大约三十年前冒险进入欧洲和东南亚市场，在这些地区建立生产设施。这种创新随后进入中国，中国经济的快速发展促进了VRF市场的推进。大金作为该领域的开拓者，在20世纪90年代推出了创新的小型VRF产品。在中国城市，小型VRF成为富裕消费者中房间和柜式空调的高级替代品。在中国房地产投资商的推动下，小型VRF的住宅应用已在亚太地区乃至全球展开。
尽管VRF技术已被广泛采用，但各个地区的发展並不平衡。诸如美洲和东南亚某些地区仍相对未开发。然而，最近一些主要品牌陆续进入东南亚国家、印度和美国市场。美国正处于VRF技术和市场开发的风口浪尖上。
 
广泛的应用
VRF技术的发展扩大了其应用范围，包括住宅、轻型和大型商业领域。近来还扩大应用于数据中心和热泵系统。
小型VRF技术，以其节省空间的室外机而闻名，在人口稠密的城市地区，模块化VRF系统已被引入。水冷VRF系统越来越多地部署在大型建筑工程中，为传统制冷系统提供了可行的替代方案。模块化设计的出现大大扩展了VRF系统的适用性。
 
现代室内设计
小型VRF系统采用紧凑型室外机设计，需要最小的安装空间。这使其成为高层住宅、小型办公室和商店的一个极具吸引力的选择，同时又不会影响美观。小型VRF的室内单元拥有高功能，并具有与室内装饰协调的精致设计。
欧洲趋于采用安静运行的室外机。一些欧洲国家还对室外机的美观有严格的标准。
 
销售渠道
VRF系统的销售网络因国家而异。
在日本，VRF的销售主要由承包商控制。VRF制造商直接销售给最终用户的情况很少，承包商监督建筑的设计和建设，包括暖通空调系统。
相比之下，中国的住宅VRF市场更加多样化，产品通过大型零售连锁店以及传统的专卖店，由制造商或其分销商经营。在中国，商业VRF主要通过三个渠道进行销售：专卖店直销、与房地产开发商合作以及通过第三方分销。
在美国，VRF制造商通常雇用销售代表来销售他们的产品。这些代表负责进行促销活动。对于亚洲制造商来说，主要的障碍是在一个主要销售代表已经与老牌制造商结盟的市场上建立立足点。
在全球范围内，开发商通常在设计阶段为高档公寓预留VRF室外机的空间。在出售之前，一些物业预先安装了完整的空调解决方案，包括VRF和空气净化系统。因此，对于VRF制造商来说，与开发商建立战略合作伙伴关系对于提高销量变得越来越重要。
 
技术改进
VRF系统以其强大的冷却和加热能力和卓越的耐用性而闻名，使其适用于各种气候，从热带到寒冷甚至干旱的沙漠条件。某些制造商推出的VRF系统具有足够的弹性，可以承受7级地震和超级台风。
随着热泵技术的进步，基于热泵的VRF系统的热效率有了很大的提高。这些系统现在可以在低至-20°C的室外温度下提供可靠的加热，即使在除霜周期中也能保持持续的加热。为了解决在较冷的气候条件下供暖不足的问题，一些制造商已经推出了混合型系统，该系统可以与燃气炉集成，以增强加热能力。
热回收VRF系统通过将冷却过程中产生的废热重新用于加热目的，在能源效率方面达到了新的高度。制冷循环的巧妙设计和变频压缩机等部件的改进使系统更加紧凑、方便用户使用，效率更高，对环境影响更少。这些系统还可以为每个室内机组实现制冷和制热模式之间的无缝转换。对热回收型小型VRF的需求正在上升，特别是在澳大利亚等市场，那里有严格的能源效率法规。
VRF技术的发展正朝着更加智能化的方向发展，这一趋势正在日益增强。行业领导者正在将这些功能集成到他们的VRF中，利用人工智能（AI）、物联网（loT）和大数据分析等尖端技术，推动VRF系统进入智能气候控制解决方案的新时代。
 
室内空气质量
由于疫情原因，室内空气质量受到更多关注，因此具有抗细菌和抗真菌特性的自清洁铝翅片和过滤器，已被整合到VRF系统的室内单元中。
持续的疫情增强了人们对健康和安全的重视，促使转变包括VRF在内的空调系统的角色，从简单提供舒适转变为积极地为人类健康和安全作出贡献。室内空气净化和通风的作用变得越来越重要。
这些系统配新鲜空气全热处理器，旨在提高室内空气质量，同时优化能源使用。
VRF室内机组的先进净化和杀菌功能正受到广泛关注。这些机组采用了许多高级技术，诸如自清洁翅片、高温杀菌、分子分解、紫外线杀菌和光催化过程。为了满足客户的不同需求，制造商推出了一系列多功力能VRF室内单元。最新的VRF型号经过重新设计，可处理更高的制冷剂压力，并采用不同类型的冷冻机油，以适应从R22到R410A制冷剂的替代。这一替代也旨在提高能源效率，已经进行了近二十年。目前使用的标准制冷剂是R410A。此外，还采用了创新的模型，允许在现有系统内进行部分替代，无需检修整套室内和室外机组即可进行升级。某些制造商通过用现代化的节能控制器件替换电路板和其他部件，使旧系统的能源效率得到改善。
 
暖通空调设备的远程管理与监控
VRF系统通常用于容纳许多室内单元的中型结构，在较大的建筑物中，室内单元数量可能达到1000台。这些系统己经配备了传统的的监督和控制设备，现在还在向基于云的解决方案努力。这些现代化方案有许多优势，包括故障期间的程序安全操作和节能评估。近年来，这些控制设备已经多样化，制造商将其云服务分为基本层和综合层的趋势越来越明显，基本层的吸引力在于其具有成本低而效果好，许多厂家纷纷研制出智能控制系说，引起了人们的广泛关注。