فن کویل چیست 

ازجمله معیارهایی که در انتخاب واحدهای فن کویل باید موردتوجه قرار گیرد، میزان سروصدا و مسائل مرتبط به تعمیر و نگهداری آنهاست.

در مراکز آموزشی، واحدهای کانالی ازنظر میزان تولید سروصدا نسبت به سایر سیستم‌ها برتری دارند.

ازنظر بازده نیز سیستم‌هایی با فن سرعت متغیر، شیرهای کنترل دو راهه و کنترل کننده‌های صرفه گر موردتوجه هستند،

علاوه بر آن سیستم‌های توزیع آب گرم و سرد جریان متغیر ن نیز باید در نظر گرفته شوند.

در کاربردهای تهویه جابه‌جایی نیز سیستم‌های فن کویل انتخاب مناسبی به شمار می‌آیند.

 

شرح جزییات سیستم فن کویل

فن کویل ها نیز یکی دیگر از تجهیزات تأمین کننده بار گرمایشی و سرمایشی اتاق به شمار می‌روند.

آب سرد موردنیاز فن کویل ها با استفاده از یک چیلر آبی یا هوایی تأمین می‌شود.

به‌طورمعمول فن کویل ها تأمین کننده هوای رفت با حجم ثابت هستند و دمای محیط را با تغییر دمای هوای رفت تنظیم می‌کنند.

فن کویل ها ساختارهای متفاوتی دارند، از آن جمله می‌توان به فن کویل های سقفی، پشت‌بامی، پنجره‌ای (بدون کانال) یا کابینتی اشاره کرد.

 

 

 

 

 

هوای خارج موردنیاز برای تهویه برای هر یک از فن کویل های کانالی را می‌توان مستقیماً از خارج ساختمان یا با استفاده از یک هوا رسان تأمین کرد (تصویر ۱).
به‌منظور کاهش سروصدای محیط معمولاً ترجیح داده می‌شود که فن کویل در خارج از اتاق (برای مثال در داخل یک کابینت یا بالای سقف راهرو) نصب‌شده و هوای رفت توسط یک کانال به داخل اتاق هدایت شود.

یکی از راه‌حل‌هایی که برای رفع این مشکل موردتوجه قرار می‌گیرد، استفاده از واحدهای تهویه کننده‌ای است که به آنها تهویه کننده‌های کلاسی نیز گفته می‌شود.

بااین‌وجود استفاده از این سیستم‌ها در کلاس‌های درس چندان توصیه نمی‌شود زیرا این سیستم‌ها ازنظر کارکرد با استانداردهای جدید مرتبط با میزان سروصدا مطابقت ندارند.

ساختار سیستم‌های فن کویل دو لوله‌ای به‌گونه‌ای است که قادر به تأمین همزمان بار گرمایشی و سرمایشی موردنیاز محیط نیستند.

در مقابل، سیستم‌های چهار لوله‌ای قابلیت آن را دارند هزینه اولیه آنها نسبت به سیستم‌های دو لوله‌ای بالاتر است.

آن دسته از سیستم‌های دو لوله‌ای سیستم‌های با یک لوله رفت و یک لوله برگشت) که قادر به تولید همزمان بار گرمایشی و سرمایشی هستند نیز در گروه سیستم‌های تعویض‌کننده جای می‌گیرند.

در این سیستم‌ها برای آب گرم و سرد از یک لوله‌کشی استفاده می‌شود و دستگاه مرکزی نیز بار گرمایشی یا سرمایشی موردنیاز را تأمین می‌کند.

همزمان با گرم شدن هوا لازم است تا سیستم از حالت گرمایشی به حالت سرمایشی تغییر وضعیت دهد.

بنابراین سیستم‌های دو لوله‌ای باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که شوک‌های حرارتی وارد بر تجهیزات نیز در آن‌ها در نظر گرفته شود.

سیستم‌های دو لوله‌ای جهت تطبیق یافتن با تغییرات فصلی آب‌وهوا نیازمند استفاده از تهویه طبیعی کمکی نیز هستند.

سیستم‌های چهار لوله‌ای قابلیت به گردش درآوردن همزمان آب گرم و سرد را دارا هستند.

مزیت این دسته از سیستم‌ها نسبت به سیستم‌های دو لوله‌ای آن است که با استفاده از آنها کنترل محیطی به نحو مطلوب‌تری امکان‌پذیر است.

عیب اصلی این سیستم‌ها هزینه اولیه بالای آنهاست. شیرهای کنترل مورداستفاده در واحدهای تهویه کننده می‌توانند دوراهه یا سه راهه باشند.

در هر دو مورد وظیفه این شیر تنظیم جریان آب در داخل کویل است.

تفاوت شیرهای دوراهه و سه راهه در چگونگی تأثیرگذاری آنها بر سایر بخش‌های سیستم توزیع است.

شیرهای سه راهه یک مسیر کنارگذر ایجاد می‌کنند، به‌طوری‌که جریان کل عبوری از فن کویل حتی در هنگام تغییر جریان عبوری از داخل کویل نیز ثابت باقی می‌ماند،

درحالی‌که شیرهای دوراهه جریان کل عبوری از سیستم را تنظیم می‌کنند.

جریان سیستم توزیع مجهز به شیرهای دوراهه متغیر بوده و انرژی مصرفی برای پمپ کردن سیال در آن‌ها پایین‌تر است.

این مشخصه به‌ویژه در مواردی که پمپ‌ها توسط محرک‌های سرعت متغیر کنترل می‌شوند چشمگیرتر خواهد بود.

استفاده از کنترل کننده‌های صرفه گر یکی از روش‌هایی است که می‌توان در برخی از سیستم‌ها از آن استفاده نمود.

به این صورت که یک راه‌انداز برای استفاده از سرمایش آزاد (در مواقعی که امکان آن وجود داشته باشد) دمپر هوای برگشت و خارج را کنترل می‌کند.
برخی از واحدهای فن کویل قابلیت بازیابی گرمایی را نیز دارا هستند، این واحدها از هوای تخلیه برای پیش گرم کردن یا پیش سرد کردن هوای تهویه خارجی استفاده می‌کنند.

برای بازیابی گرما در این سیستم‌ها می‌توان از مبدل‌های حرارتی هوا به هوا یا لوله‌های حرارتی استفاده کرد.

 

 

قابلیت اجرا

در محیط‌هایی که در معرض تهویه جابه‌جایی هستند، استفاده از فن کویل ها بهترین انتخاب مسکن به شمار می‌رود.

زیرا کنترل دمای هوای رفت با تنظیم شیرهای آب سرد و گرم امکان پذیر خواهد بود.

واحدهای فن کویل در صورت تأمین تهویه کافی عملکرد بسیار مطلوبی دارند.

علاوه بر آن استفاده از فن کویل ها در تأسیسات مجهز به سیستم توزیع آب سرد و گرم مرکزی نیز انتخاب مناسبی به نظر می‌رسد.

این تأسیسات معمولاً در مراکز آموزشی و دانشگاه‌هایی مورداستفاده قرار می‌گیرد که در آن‌ها

برای به حداقل رساندن طول سیستم لوله‌کشی از سیستم مرکزی برای توزیع آب گرم و سرد استفاده می‌شود.

در مکان‌هایی که ارتفاع سقف محدود است، استفاده از واحدهای تهویه کننده موردتوجه قرار می‌گیرد.

در سیستم‌های بدون کانال، رعایت مقیاس‌ها و انداز ه ها برای به حداقل رساندن سروصدای فن امری ضروری است.

 

کدهای اجرایی فن کویل

در بسیاری از کدهای انرژی محدودیت‌هایی برای انرژی مصرفی فن، بازده چیلر، برج خنک‌کننده و دیگ در نظر گرفته‌شده است.

در تبصره بیست و چهارم از کد ساختمانی ایالت کالیفرنیای آمریکا نیز معیار بازده سیستم پمپاژ تعیین‌شده است.

 

واحدهای تهویه کننده با هوادهی کمتر از ۲۵۰۰cfm شامل واحدهای متداول مورداستفاده در کلاس‌های درس)، استفاده از صرفه گر ضرورت ندارد.

 

الزامات طراحی یکپارچه

فن کویل های کانالی همانند سیستم‌های یکپارچه یا سیستم‌های هوای حجم متغیر نیازمند به‌کارگیری الزامات مشابهی هستند.

به این صورت که در فن کویل های کانالی فضایی برای کانال‌های سقفی با توزیع کننده‌های تهویه جابه‌جایی باید در نظر گرفته شود.

در این سیستم‌ها در نظر گرفتن بخشی که ازنظر صوتی از محیط مجزا باشد نیز ضروری است.

این بخش می‌تواند یک محفظه مکانیکی، فضای بالای سقف و راهروی جانبی با سقف کلاس درس باشد.

استفاده از واحدهای تهویه کننده مستلزم هماهنگ‌سازی بیشتری با فضای کلاس درس است.

این واحدها به‌طور مکرر نیازمند نگهداری هستند و نصب آنها باید به گونه‌ای انجام شود که دسترسی به بخش‌های مختلف به‌سادگی امکان‌پذیر باشد.

برای یکپارچه کردن این واحدها با تأسیسات موجود در کلاس درس می‌توان از سیستم‌های کابینتی استفاده کرد.

با استفاده از سیستم توزیع هیدرونیک فضای اشغال‌شده توسط کانال‌ها آزاد می‌شود و به‌این‌ترتیب

امکان کاهش ارتفاع کف تا سقف با اجرای سقف‌های بلندتر و بهره‌گیری بیشتر از روشنایی روز فراهم می‌گردد.

نکته‌ای که باید موردتوجه قرار گیرد آن است که سیستم لوله‌کشی هیدرونیک را نباید در ترانشه های کف اجرا کرد زیرا این لوله‌ها اغلب

محل مناسبی برای تجمع باکتری‌ها هستند و ازآنجایی‌که تمیز کردن آنها امکان‌پذیر نیست کیفیت هوای داخل تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

در واحدهای تهویه کننده همانند انواع مختلف سیستم‌های هیدرونیک، برای به حداقل رساندن طول و درنتیجه پیچیدگی

لوله‌کشی موجود بین سیستم مرکزی (چیلر یا دیگ) و واحدهای خروجی، به پلان محل و نقشه ساختمان توجه خاصی داشته باشید.

تجهیزات کنترلی این واحدها نیز همانند کنترل‌کننده سایر سیستم‌ها باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که

امکان هماهنگ‌سازی عملکرد سیستم با سیستم‌های تهویه طبیعی به‌صورت دستی با خودکار امکان‌پذیر باشد.

علاوه بر آن درصورتی‌که طراحی سیستم به‌گونه‌ای انجام‌شده باشد که در شرایط دمایی معتدل از تهویه طبیعی نیز استفاده شود،

به‌کارگیری کنترل کننده‌های صرفه گر نیز ضرورتی نخواهد داشت.

در تمامی واحدهای فن کویل باید امکان دسترسی آسان به تجهیزات به‌منظور تعمیر و نگهداری سیستم و تعویض مکرر فیلتر هوا فراهم باشد.

 

هزینه و بهره‌وری

هرچند که ممکن است استفاده از واحدهای فن کویل در موارد خاص ازنظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه باشد

ولی در بسیاری از موارد استفاده از انواع دیگر سیستم‌ها هزینه پایین‌تر با کارایی بالاتری را به همراه خواهد داشت.

 

 

مزایا فن کویل

-در این سیستم‌ها تلفات اصطکاکی کانال نسبت به خم‌های کانال کوتاه‌تر نسبتاً پایین است
-در این سیستم‌ها اگر چیلر آبی و سیستم‌های پمپاژ مناسب مورداستفاده قرارگرفته باشند، ظرفیت سرمایشی تولیدی بسیار مطلوب خواهد بود.
-در این سیستم‌ها به‌واسطه استفاده از شیرهای کنترل دمای هوای رفت ثابت بوده یا به‌آرامی تغییر می‌کنند.

- در برخی از این واحدها فن‌های سرعت متغیر نیز مورداستفاده قرار می‌گیرند
- در ساختارهای چهار لوله‌ای امکان گرم یا سرد کردن همزمان بخش‌های مختلف ساختمان وجود دارد.

 

معایب فن کویل

– این واحدها اساساً سروصدای زیادی تولید می‌کنند. این مشکل به‌خصوص برای افرادی که در نزدیکی سیستم نشسته‌اند بیشتر به چشم می‌آید
– واحدهای تهویه کننده در دسترس افراد قرار دارند و احتمال آسیب دیدن آنها زیاد است
– ورودی‌های هوا قابلیت آن رادارند تا آلاینده‌های حاصل از دود وسایل نقلیه و گردوغبار را بگیرند.
– هزینه اولیه این واحدها نسبتاً بالاست

• فن‌های این سیستم‌ها چندان کارآمد نیست
– محفظه این واحدها با فن کویل های کابینتی فضای مفید اتاق را اشغال می‌کنند
• این سیستم‌ها نیازمند تعمیر و نگهداری مداوم هستند
– تصفیه هوا در این سیستم‌ها چندان مطلوب نیست.
– بازیابی انرژی در این سیستم‌ها دشوار یا پرهزینه است.

 

 

جزییات طراحی

پیش از هر چیز اطمینان حاصل کنید که ورودی هوای خارج در معرض منابع آلاینده قرار ندارد. یک مسیر تخلیه چگالیده مناسب را در نظر بگیرید.

در صورت انتخاب واحدهای تهویه کننده محل واحد را به‌گونه‌ای تعیین کنید که جریان هوای داخل حداقل مقدار ممکن را داشته باشد.

هوای رفت ارسالی به داخل اتاق نباید مستقیماً به سمت افراد حاضر در اتاق تخلیه شود. محل نشستن افراد نیز هرگز نباید در مجاورت واحد قرار داشته باشد.

قسمت فوقانی واحد نیز نباید برای مثال به‌عنوان میز مورد استفاده قرار گیرد. طراحی واحد باید به‌گونه‌ای باشد که سروصدای تولیدی حداقل باشد.

در صورت امکان باید از سیستم‌هایی با کنترل فن چند سرعتی استفاده نشود، به‌طوری‌که تهویه در سرعت‌پایین فن انجام پذیرد.

جهت آگاهی از جزییات طراحی سیستم‌های توزیع هیدرونیک، چیلرها و دیگ‌ها به دستورالعمل‌های مربوطه مراجعه کنید.

شیرهای دوراهه تمامی واحدهای تهویه کننده و سیستم‌های آب گرم و سرد با جریان متغیر را مشخص کنید

باوجودآن که محاسبات بار از اهمیت بالایی برخوردارند ولی در واحدهای تهویه کننده بزرگ و اکثر واحدهای خروجی سایر سیستم‌های هیدرونیک،

در نظر گرفتن ظرفیت سرمایشی یا گرمایشی تا هنگامی‌که از حد مجاز تجاوز نکند، از اهمیت کمتری برخوردار است، زیرا شیرهای کنترل می‌توانند نرخ خروجی را تنظیم کنند،

در این سیستم‌ها چرخه‌های خاموش و روشن و کاهش بازده بار چربی به‌ویژه برای سیستم‌هایی که به کنترل کننده‌های فن سرعت متغیر مجهز هستند از اهمیت چندانی برخوردار نیست.

بااین‌وجود هنوز هم در مواردی که بزرگ انتخاب کردن سیستم با محدودیت مواجه است، محاسبات بار برای تعیین اندازه تجهیزات سیستم مرکزی بسیار مهم خواهد بود.

در مواردی که سرمایش و گرمایش به‌طور همزمان موردنیاز باشند استفاده از سیستم‌های دو لوله‌ای توصیه نمی‌شود،

زیرا تغییر وضعیت سیستم از حالت گرمایشی به سرمایشی موجب تلف شدن انرژی می‌شود و به زمان زیادی نیاز خواهد داشت.

در برخی موارد هنگام تغییر وضعیت سیستم، برای خنک کردن حلقه از برج خنک‌کننده و مبدل حرارتی استفاده می‌شود.

به‌این‌ترتیب به‌محض کاهش دمای حلقه به دمای قابل‌قبول، چیلرها شروع به‌کار خواهند کرد.

 

 

کارکرد و نگهداری فن کویل

نگهداری فن کویل ازجمله مسائل بسیار مهم است. از سوی دیگر کار کردن با کنترل‌کننده‌هایی که برای تعظیم دمای دهش صحیح سیستم مورداستفاده قرار می‌گیرند نیازمند تجربه و توانایی بالایی است.

از طرفی دسترسی به این کنترل‌کننده‌ها به دلیل قرارگیری آن‌ها در بالای سقف یا در داخل کلاس درسی ممکن است کمی دشوار باشد. نگهداری چیلر و دیگ مستلزم توانایی بالا و فعالیت متمرکز است.

 

 

وظایف نگهداری این سیستم‌ها عبارت‌اند از:

-تمیز کردن سینی چگالیده به‌منظور جلوگیری از رشد قارچ‌ها و کپک‌ها
-تعویق فیلترها حداقل سه بار در سال
-تمیز کردن کویل ها به‌منظور جلوگیری از رشد قارچ‌ها و کپک‌ها
-تمیز کردن تیغه‌های ورودی هوای خارج
-روغن‌کاری فن‌ها در صورت نیاز
روغن‌کاری و تنظیم دمپرهای هوای برگشت و هوای خارج

 

 

راه‌اندازی
تنظیمات سرعت فن، جریان هوا، چگونگی عملکرد شیر کنترل و عملکرد ترموستات را کنترل کنید.

در صورت امکان سرعت‌های مختلف فن و اتصالات کویل را ازنظر جهت صحیح جریان آب کنترل کنید.

حجم هوای رفت و عملکرد صرفه گر را موردبررسی قرار الجبل اطمینان حاصل کنید که کانال هوای خارج کاملاً آب‌بندی‌شده است.