فن کویل دیواری

فن کویل دیواری
فن ‌کویل‌ ها یکی از مهمترین اجزای سیستم‌های تهویه مطبوع تمام آب محسوب شده و برای کاربری‌های مسکونی، اقامتی (هتل‌ها، متل‌ها و…)، بیمارستانی، اداری و تجاری قابل استفاده می‌باشند.

همان طور که از اسم این وسیله مشخص است، فن کویل تشکیل شده است از فن و کویل؛ یعنی یک فن که یک کویل (سیم پیچ) جلوی آن قرار گرفته است.فن کویل عضوی از یک سیستم HVAC (تهویه مطوع)است که امروزه در ساختمان های مسکونی، اداری و تجاری و …، بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. در فصل گرما، آب سرد تولیدی توسط چیلر یا مینی چیلر و در فصل سرما، آب گرم تولیدی توسط دیگ یا پکیج، درون لوله های کویل به گردش در می آید. سپس جریان هوای ورودی به یونیت، از روی کویل عبور کرده و بعد از تغییر دما، درون فضای اتاق­ دمیده می شود. در واقع این تجهیز نوعی سیستم سرمایشی و گرمایش محسوب می شود که هنوز هم جز لیست پرفروش های سیستم های تهویه مطبوع است.مدل ها و ظرفیت های متفاوتی با توجه به مشخصاتی که سازه شما دارد، در ادامه با آنها آشنا می شوید.

یک دستگاه فن کویل وسیله ای ساده است که شامل مبدل حرارتی و فن است. این دستگاه بخشی از سیستم تهویه مطبوع موجود در ساختمان های مسکونی، تجاری و صنعتی و … است. یک فن کویل، دستگاهی با قابلیت های گوناگون است که گاهی اوقات با مکش هوای موجود، درجه حرارت فضای محیط اطراف خود را تنظیم می کند. این کنترل توسط یک سوئیچ دستی خاموش/ روشن یا یک ترموستات انجام می شود. تر موستات به فن یا به شیر کنترل فرمان می دهد که با تغییر دور فن یا تغییر میزان دبی آب ورودی به کویل ها می توان به دمای مطلوب در هر فضا دست یافت.
اساسا دستگاه های فن کویل با آب سرد و گرم از دیگ های مرکزی و چیلر تغذیه می شوند. فن کویل ها برای آن که انرژی تولید شده توسط مولد انرژی (گرم کننده یا خنک کننده) را به محیط ارائه دهند، معمولا از دو لوله (گرم یا سرد) و چهار لوله (هر دو واحد گرمایش و خنک کننده به صورت همزمان) بهره می گیرند.
دستگاه فن کویل نصب نسبتا ساده ای دارد. با این حال، برای اطمینان از عملکرد کارآمد نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند. هنگامی که یک فن کویل هوا را خنک می کند، آب کندانس شده به روی کویل ها وارد سینی زیر آن می شود و از آنجا توسط لوله ی درین، آب باید تخلیه گردد.

نوع دیواری این سیستم روکار است و مشابه یونیت های داخلی کولر گازی فضایی را اشغال نکرده و به مانند دستگاه زمینی نصب و سرویس آسانی دارند. هرچند که در ظرفیت های مشابه، تقریباً گرانترین سیستم محسوب می شوند.

عملکرد

برای توضیح ساختار کویل می‌شود گفت که کویل شبیه به رادیاتور ماشین است، البته برای انتقال حرارت بهتر جنس لوله های این کویل از مس است. برای جمع بندی می‌توان گفت که کویل یک وسیله ای است که از کنار هم قرار گرفتن تعدادی لوله تشکیل شده و جنس این لوله ها برای انتقال حرارت بهتر از جنس مس است.

برای مثال وقتی آب با دمای ۵۰ یا ۶۰ درجه سانتی گراد وارد کویل می‌شود، از طریق فنی که پشت کویل قرار دارد، هوای اتاق رو سریع گرم می‌شود؛ یا در حالتی که آب با دمای ۵ تا ۱۰ درجه وارد کویل می‌شود، هوای اتاق سریع سرد می‌شود.

کاربرد این دستگاه این است که با توجه به دمایی که مد نظرمان است محیط را گرم یا سرد می‌کند. البته به این نکته توجه کنید که فن کویل خود ذاتاً مولد گرما یا سرما نیست و نیاز به آب ورودی با دماهای مختلف دارد. این آب ورودی، معمولا توسط چیلر یا دیگ موتورخانه و حتی پکیج خانگی داخل آپارتمان تنظیم دما می‌شود و توسط پمپ به فضای داخلی ارسال می‌شود.

در عین سادگی کلمه این دستگاه، چندین نوع از این مدل دستگاه تهویه وجود دارد که بسته به تعریف پروژه یا نوع ساختمان از یک نوع آن استفاده می‌شود. بطور مثال یک نوع از دستگاه فنکویل موجود است که اکثرا برای محیط اداری و تجاری استفاده می‌شود. البته روی کلمه اکثراً تاکید می‌شود چون مثال نقض این موضوع بسته به محدودیت‌های پروژه وجود دارد.

مزایا

·       بر خلاف داکت اسپلیت، امکان کنترل مستقل دما در اتاق یا فضاهای مختلف ساختمان وجود دارد. چنانکه به ازای تعداد فن کویل های نصب شده در ساختمان، می توان شرایط دمایی متفاوتی را متناسب با سلیقه و نیاز افراد ایجاد نمود. همان طور که در صورت استفاده از کولر گازی و سیستم VRF نیز چنین شرایطی فراهم می باشد.

·       در ساختمان­ هایی با متراژ بالا، بکارگیری فن کویل های متعدد بهمراه یک یا دو دستگاه چیلر مرکزی، محدودیتی را ایجاد نخواهد کرد. در حالی که در صورت بکارگیری کولر گازی یا داکت اسپلیت، استفاده از یک یونیت داخلی جوابگوی نیاز ساختمان نبوده و این در شرایطی است که با اضافه شدن یونیت های داخلی دیگر، ناگزیر بایستی یونیت های خارجی دیگری نیز پیش بینی شوند. بنابراین با توجه به اینکه حداکثر فاصله بین یونیت داخلی و خارجی (به دلیل جلوگیری از افت فشار زیاد جریان مبرد و کاهش راندمان دستگاه) می بایست رعایت شود، بکار گیری یونیت های خارجی دیگر در فاصله ای مناسب، آن هم در فضای عمدتاً محدود خارج از ساختمان، اجرای چنین سیستم هایی را در ساختمان های بزرگ با مشکل مواجه می کند. ضمن آنکه ممکن است ظاهر ناخوشایندی را برای ساختمان نیز ایجاد نماید. در سیستم VRF نیز به مانند ترکیب فن کویل و چیلر مرکزی، تقریباً چنین محدودیتی وجود نخواهد داشت.

·       تنوع طراحی یونیت های فن کویل (به مانند یونیت های داخلی سیستم VRF) این امکان را فراهم می کند که بتوان مدلی متناسب با محدودیت های معماری ساختمان و مطابق با سلیقه مصرف کننده را تعبیه نمود.

·       فن کویل جهت تأمین هوای گرم مورد نیاز در فصل سرما، از آب گرم تولید شده توسط دیگ استفاده می کند. در شرایطی که در سیستم هایی از جمله کولر گازی، VRF و داکت اسپلیت هایی که کویل آب گرم ندارند، گرمایش لازم به شیوه هیت پمپ و با استفاده از کمپرسور انجام می گیرد که این موضوع به منزله مصرف برق قابل توجهی خواهد بود. لذا به علت هزینه های بیشتر مصرف برق در ایران (در مقایسه با گاز)، بکارگیری چنین سیستم هایی برای گرمایش، مقرون به صرفه نمی باشد. ضمن آنکه کیفیت گرمایش تولیدشده در این نوع سیستم ها، به مراتب پایین تر از فن کویل، رادیاتور و یا سیستم گرمایش از کف می باشد. به همین علت اغلب در صورت استفاده از سیستم های هیت پمپی، به ویژه در اقلیم هایی که گرمسیر نیستند و زمستان سردی دارند، بایستی از سیستم هایی جانبی مانند رادیاتور یا گرمایش از کف نیز بهره گرفت.

·       در دستگاه سقفی کانالی به مانند داکت اسپلیت و یونیت های داخلی کانالی در سیستم VRF، به واسطه امکان استفاده از هوای تازه، شرایط برای تهویه و ایجاد فشار مثبت در داخل ساختمان فراهم خواهد بود.

ساختار

○ مبدل حرارتی

می توان گفت مبدل حرارتی از مهمترین اجزای فن کویل بحساب می آید که در واقع نوعی کویل فین پلیت (Fin & Tube) با لوله های مسی 3/8″ و فین های آلومینیومی موجدار می باشد. فین هایی که غالباً دارای پوشش ضدخوردگی هیدروفیلیک (Blue fin) هستند. ظرفیت دستگاه معمولاً بر مبنای میزان هوادهی (با واحد cfm) اعلام می شود. اینکه فن کویلی بعنوان مثال 300cfm است، یعنی در دور حداکثر 300cfm ظرفیت هوادهی دارد. اما، حقیقت آن است که حتی در یک دور مشخص، بسته به تعداد ردیف لوله های کویل، یک دستگاه 300cfm می تواند ظرفیت های سرمایشیِ متفاوتی داشته باشد که تقریباً عددی بین 2 تا 3.3kW است. بنابراین، در انتخاب سیستم مناسب که در ادامه چگونگیِ آن به تفصیل توضیح داده خواهد شد، می بایست ظرفیت حرارتی فن کویل را مبنای انتخاب قرار داد نه ظرفیت هوادهی.

○ الکتروفن

شامل الکتروموتور تکفاز از نوع AC با قابلیت کارکرد در حداقل سه دور مختلف و فن سانتریفیوژ با تیغه های معمولاً فلزی که در مجموع باعث فرایند مکش و دهش جریان هوا در فن کویل می شوند. کم صدا بودن، راندمان هوادهی بالا و داشتن بالانس دینامیکی و استاتیکی فن از جمله آیتم های مورد توجه در ارزیابی این الکتروفن ها بشمار می روند. تعداد الکتروموتور و فن بکار رفته در فن کویل، بسته به نوع و ظرفیت هوادهی دستگاه می تواند متفاوت باشد.

○ فیلتر

از جنس آلومینیوم و با قابلیت شستشو و تعویض که بمنظور فیلتراسیون جریان هوای ورودی به دستگاه استفاده می شود.

○ سینی تخلیه

هنگام فرایند سرمایش هوا در فن کویل، مقداری از بخاراتِ آب موجود در جریان هوای عبوری، تقطیر می شود. به همین منظور در کف دستگاه و طبیعتاً در پایینِ کویل، از سینی تخلیه جهت جمع آوری آبِ حاصل از تقطیر استفاده می شود. آب جمع شده در سینی تخلیه، بکمک لوله کشیِ جداگانه ای به سمت فاضلاب هدایت می شود.