Rhode Island Convention Center • Providence, Rhode Island

What’s VRF?

Session: HVAC Technologies

Mira VowlesBonneville Power Administration

August 10, 2016

Energy Exchange: Federal Sustainability for the Next Decade

Why should I care about VRF?

VRF systems:• can be very energy efficient• can improve comfort and IAQ• can be cheaper to install 

in existing buildings

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Energy Exchange: Federal Sustainability for the Next Decade

How is VRF different?

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• Outdoor units condition multiple zones• Uses refrigerant to transfer heat • Good part‐load, and 

cold‐climate performance

• Provides cooling and heating– Some can provide hot water and ventilation – Some can provide simultaneous heating & cooling

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What kinds of VRF systems are there?

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VRF systems can be:1. air‐source,2. water‐source or 3. ground‐source

VRF system types:  1. VRF heat pumps and2. VRF with heat recovery (HR) 

simultaneous heating and cooling

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What are the components of VRF systems?      

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DOAS –Dedicated Outside Air System

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VRF Integration

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How much energy will a VRF system save? 

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• Fan savings• Good part‐load efficiency and • Eliminates electric resistance heat due to good cold‐climate performance 

‐difficult to verify savings!

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How much do VRF systems cost? 

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• Installed costs range between $10 and $22 per square foot

• Incremental costs range between $0 and $12 per square foot

• Utility incentives range between $100 and $800 per ton, based on incremental costs and energy savings

Costs vary a lot!

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Who’s installed VRF? 

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Washington State Utility HQ’s

VRF system with HR and DOAS– Existing building retrofit– Replaced packaged rooftop heat pumps– $12 per square foot incremental cost– Energy models predicted 25,000 kWh per year of savings– 56‐ton VRF‐HR system with DOAS– Retrofit occurred at night; so no need to re‐located occupants

Lessons Learned:– Train more than one person– Integrate control of VRF and DOAS– Install maintenance software for remote diagnostics– Design indoor units for condensate drainage– Remotes get lost

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Who’s installed VRF?

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Oregon Multi‐Family Building

VRF system with HR and DOAS– New building with 35 apartments, a community 

room and office space– Energy models predicted 80,000 kWh per year of savings

Lessons Learned:– Don’t let the refrigerant manifold be accessible to tenants.– Check the VRF model hourly reports to ensure the results are 

reasonable.  – VRF systems offer flexibility, save space and don’t require large 

ducts. – The wall‐hung indoor‐units and an innovative ventilation solution

allowed higher ceilings and bigger windows, eliminating the costs associated with a dropped ceiling.

– The indoor and outdoor units are very quiet. 

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Who’s installed VRF?

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Washington State Office Remodel

VRF system with DOAS– $9.75 per square foot cost– LEED Platinum building– EUI of 21– Very low fan power

Lessons Learned:  Integrated design reduced building loads and VRF system size.

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Who’s installed VRF?

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Washington State Office Remodel

VRF system with DOAS– $14 per square foot cost– EUI of 26

Lessons Learned: Integrated design reduced building loadsand VRF system size.

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Who’s installed VRF?    (VRF = Variable Refrigerant Flow )

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Oregon College BuildingNew building with classrooms, offices and

common areas 

VRF with HR and DOAS– $3.50 per square foot incremental cost– 9 VRF systems, totaling 120‐tons – 5‐year payback

Lessons Learned: – VRF system eliminated amount of required ductwork, freeing up 

ceiling space for other utilities.– VRF system difficult to integrate with building energy 

management system.

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VRF systems promise

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• Energy savings,• Cost effective, flexibility,• Demand response potential, and• Quieter, better comfort and IAQ

‐ VRF systems are very promising, 

but only with good design and operation.

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Questions?

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VRF = Variable Refrigerant Flow