فن کویل چیست؟ انواع فن کویل

فن کویل دستگاه‌ تخصصی و مطرح در دنیای تهویه مطبوع (HVAC) است. ماموریت اصلی فن کویل (Fan coil) تامین سرمایش و گرمایش و به طور کلی فراهم ساختن سیستم تهویه مطبوع در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی است.

امروزه دستگاه فن کویل در ظرفیت ها و شکل‌ های مختلف ( سقفی، زمینی، دیواری) در بازار ارایه شده است. یک دستگاه فن کویل از فن، کویل‌ های سرمایشی و گرمایشی، فیلتر هوای قابل تعویض یا شیرفلکه و شیرهواگیری تشکیل می‌شود.

فن کویل‌ چیست؟

فن کویل‌ را می‌ توان از نظر محل نصب، کاربرد، روکار یا توکار بودن و قابلیت ایجاد سرمایش و گرمایش به انواع گوناگون تقسیم بندی کرد. این دستگاه قادر است تا از طریق جابه‌جای هوا، رطوبت و دمای هر اتاق یا بخش را به صورت مستقل تامین و تنظیم کند.

» تقسیم بندی از لحاظ کاربرد:

• فن کویل زمینی: ظرفیت ۲۰۰ الی ۱۰۰۰ فوت مکعب در دقیقه بوده و هوا را به صورت بالا زن یا روبرو زن منتشر می‌ سازند. این دستگاه در اتاق‌ یا سالن و محل دید افراد نصب می‌شود، بنابراین موضوع زیبای در طراحی صنعتی آن و انتخاب توسط مشتریان بسیار مهم است. درواقع یک مزیت رقابتی در شرکت‌های تولید کننده فن کویل، امکان ارایه رنگ‌های متنوع و سفارشی در این نوع است.

• فن کویل سقفی: ظرفیتی بین ۲۰۰ الی ۱۰۰۰ فوت مکعب در دقیقه دارد و به دو صورت کابینت‌دار و بدون کابینت در دسترس هستند. یکی از مهمترین نکات انتخاب آن، جنس بدنه و مقاومت در برابر زنگ زدگی (Metal Rust) است.
  

• فن کویل کانالی: در ظرفیت‌های ۶۰۰ الی ۲۰۰۰ فوت مکعب در دقیقه ساخته می‌شوند و در سه نوع توکار، روکار و دیواری روکار هستند.

انواع فن کویل

• شکل دو لوله: فن کویل‌ های دو لوله یک لوله رفت و یک لوله برگشت دارند.
• شکل چهار لوله: فن کویل‌ های چهار لوله، دارای دو لوله برای آمدن آب به کویل‌ها و دو لوله برای برگشت آب هستند.

فن کویل چهار لوله می‌ تواند همزمان آب سرد و گرم را وارد کویل‌های خود کنند. با این نوع فن کویل می‌توان بخشی از یک محیط را سرد و بخش دیگری را گرم کرد. درحالی که فن کویل‌ دو لوله در یک زمان تنها می‌توانند برای سرمایش و یا گرمایش مورد استفاده قرار گیرند.

در سیستم دو لوله، یک لوله برای رفت آب سرد و یک لوله جهت برگشت آب در نظر گرفته شده است. از مزایای این نوع لوله‌کشی می‌توان به هزینه اجرایی کمتر، ارزان بودن سیستم و کاهش افت مسیر ر اشاره کرد.

از معایب این نوع سیستم لوله‌ کشی فن کویل در مقایسه با سیستم‌های چهار لوله‌ای، بازده راندمان کمتر سیستم است.

فن کویل‌ ها همچنین در انواع توکار زمینی، سقفی، دیواری و کاستی موجود می‌باشند. از نظر جنس فن نیز می‌توان فن کویل را به دودسته فلزی و پلاستیکی تقسیم نمود که البته فن فلزی راندمان بالاتر و فن پلاستیکی صدای کمتری را دارند.

ایرادی که می‌توان به فن کویل‌ های پلاستیکی گرفت این است بعد از چند سال کار در حالت گرمایش دفرمه شده و به صدا در می‌آیند.

کاربرد فن کویل

دستگاه فن کویل‌ از لحاظ قرارگیری در مدار سیستم تهویه مطبوع به دو صورت پیاده سازی می‌شود:

• وضعیت نخست:

در این ساختار دستگاه فن کویل فقط وظیفه تامین حرارت و برودت را برعهده دارد و تامین هوای تازه نیز بر عهده سیستم هواساز مرکزی است. توزیع هوا نیز از طریق داکت و کانال‌های هوا در بخش‌های مدنظر انجام خواهد گرفت. همچنین میزان بار سرمایش و گرمایش از طریق ترموستات به کار رفته در فن کویل و با خاموش و روشن شدن فن تنظیم می‌شود.

• وضعیت ثانویه:

در این وضعیت، دستگاه فن کویل علاوه بر تأمین حرارت و برودت مورد نیاز هر بخش و محیط، وظیفه تأمین هوای تازه را نیز بر عهده دارد. درواقع این کار از طریق فن دستگاه انجام خواهد شد و فن هوای تازه را از طریق دریچه تعبیه شده در پشت فن کویل گرفته و در محل پخش می‌کند.

باتوجه به تامین هوا از طریق فن دستگاه، هزینه های مربوط به یک سیستم هوا رسان مرکزی و ‏مستقل کاهش یا کاملا حذف می‌شود. بنابراین در هنگام خرید فن کویل باید توجه داشت که این دستگاه شامل فیلتراسیون هوای تازه است یا خیر، چرا که دیگر سیستم هواساز در مدار وجود ندارد.

در فن کویل درجه حرارت با ترموستات، مقدار رطوبت با هیومیدستات و مقدار هوا با فن کنترل می‌شود.

استفاده از فن کویل بجای رادیاتور در فضاهای بزرگ مسکونی یا اداری رایج است، زیرا قدرت گرمادهی فن کویل‌ ها به دلیل داشتن فن چند برابر رادیاتور است، ولی اگر لوله آب گرم آن از کف بیرون نیامده باشد و بخواهیم از لوله‌های دیواری رادیاتور استفاده نماییم، لوله‌ها هوا می‌گیرند و باعث جلوگیری از عبور آب تا فن کویل و درنتیجه عدم گرمایش فن کویل خواهند شد.

تغییر سرعت فن از طریق ترموستات

برخی از فرمان‌ های عملکردی فن کویل ها مانند روشن و خاموش بودن دستگاه یا تغییر سرعت فن از طریق ترموستات اتاقی صادر می‌شود. بنابراین باید به محل نصب ترموستات آنها روی دیوار توجه ویژه‌ای داشت.

ترموستات فن کویل باید در ارتفاع ۱۳۰ تا ۱۴۰ سانتی متر از کف واحد و در محلی که امکان تابش نور آفتاب و نیز جریان هوای مستقیم نباشد نصب شود.

همچنین برای فن کویل‌ های سقفی از ترموستات دو فصل و سه سرعته استفاده می‌شود. در سیستم چهار لوله‌ای دو لوله برای مسیر رفت و دو لوله هم برای برگشت آب در نظر گرفته شده است.

از مزایای فن کویل چهار لوله‌ ای می‌ توان به راندمان بالای سیستم به دلیل گردش آب بیشتر در کویل اشاره کرد و از معایب آن هزینه اجرای بالا به دلیل مصرف زیاد لوله است.

کاربرد و موارد استفاده از فین‌های روکش‌دار در فن کویل‌

فین های روکش دار در دو نوع (Blue Fin Coil) و مسی برای جلوگیری از خوردگی فین‌ ها در مناطق دارای رطوبت بسیار زیاد همراه با آلاینده‌های نمکی و اسیدی در هوا (مانند مناطق صنعتی جنوب کشور) تولید و استفاده می‌گردند.

لازم به ذکر است که به دلیل کاهش هدایت گرمایی و افت انتقال حرارت روکش‌ها و مصرف بیشتر انرژی فن کویل و متعاقبا سایر تجهیزات مدار تهویه‌، استفاده از فن کویل با فین روکش‌دار در مناطق بدون آلاینده‌های اسیدی، نمکی و مرطوب توجیه‌ی ندارد.

فن کویل و کمپرسور هرمتیک

موتورهای هرمتیک به موتورهایی اطلاق می‌گردد که کاملاً آب بند بوده و هوا، رطوبت، گرد و غبار به داخل سیم پیچ موتور نفوذ نمی‌نماید. این گونه موتورها در کمپرسورها و دستگاه‌های تبرید استفاده می‌گردند و توسط خود مایع مبرد (Refrigerant) و یا ماده جاذب خنک‌کاری و روان کاری می‌شوند.

در مورد نفوذ رطوبت و یا گرد و غبار برای موتورها از شاخص دو رقمی Isolation Protection استفاده می‌گردد که رقم اول مربوط به درجه نفوذ گرد و غبار (حداکثر ۶) و رقم دوم معیار نفوذ آب به موتور (حداکثر ۶) می‌باشد که IP موتورهای هرمتیک با تعریف فوق ۶۶ است.

لازم به ذکر است که در فن کویل‌ سقفی موتور قبل از کویل قرار می‌گیرد و به هیچ وجه امکان نفوذ آب به موتور و خنک کاری موتور با مایع مبرد و یا جاذب وجود ندارد و در هیچ مرجعی استفاده از موتور هرمتیک برای این فن کویل‌ها ضروری نیست.

تفاوت طول سینی در برخی فن‌ کویل‌‌ ها به چه دلیل است؟

سینی فن کویل وظیفه جمع آوری آب‌های تقطیر شده بر کویل را به عهده دارد، عامل تعیین کننده طول ایده آل مورد نیاز سینی برای هر پروژه شیر‌برقی است.

بنابراین در پروژه‌ هایی که از شیر برقی جهت کنترل جریان آب ورودی و متناسباً دمای اتاق، استفاده شده است، باید سینی بلند جهت قرارگیری شیربرقی بر روی آن مدنظر قرارگیرد.

• استفاده از سینی بلند برای اتصال و جمع‌ آوری کندانس شلنگ‌ ها

در هنگام نصب فن کویل، عموماً نصب مستقیم لوله‌ ها و کویل‌ها از طریق شلنگ بر روی سینی امکان‌پذیر نمی‌باشد و در عمل سینی برای این کار کاربردی ندارد. ضمن اینکه شلنگ‌های اتصال کاملا عایق است و ایجاد کندانس بر روی آنها امکان پذیر نیست.

مشکلات استفاده از فن کویل سینی بلند:

1. افزایش طول دریچه دسترسی و نامتناسب بودن آن با دریچه دهش دستگاه
2. آسیب به زیبایی و معماری داخلی
3. عدم امکان نصب دستگاه ها در سقف هایی با محدودیت فضا

نقش و اهمیت فیلتر و تفاوتهای آنها در فن کویل‌ چیست؟

فیلتر، هوای ورودی به دستگاه را تصفیه می‌ نماید و مانع ورود خاک و ذرات گرد و غبار به داخل فن کویل می‌گردد، فیلتر نقش بسزایی در ممانعت از ورود اجسام خارجی به فن‌ها و افزایش طول عمر مفید دستگاه دارد. از ویژگی‌های فیلتر مرغوب می‌توان به جنس و تعداد لایه‌های آن، قابلیت دسترسی و شستشوی سریع و آسان اشاره کرد.

حداقل ارتفاع مناسب فن کویل‌ سقفی توکار

فن کویل‌ های سقفی توکار در ارتفاع‌ مختلف طراحی و ساخته می‌شوند که به طور کلی هر چه ارتفاع آن‌ها کمتر باشد ارتفاع سقف کاذب نیز متناسبا کاهش می‌یابد و هر چه ارتفاع دستگاه کمتر شود‌، موتور با دور بالاتر با صدای کارکرد و مصرف برق بیشتر برای تامین ظرفیت مشابه مورد نیاز است.

با توجه به اینکه صدای کارکرد فن کویل‌ ها دارای اهمیت ویژه‌ای است، می‌توان حداقل ارتفاع ایده آل فن کویل جهت استفاده از موتورهای با دور کارکرد پایین‌تر که صدای آنها محسوس نباشد را ۲۵ سانتیمتر عنوان نمود.

نکات خرید فن کویل

با توجه به تولید انواع فن کویل‌ های مختلف در کشور و همچنین تنوع برندهای خارجی وارد شده، توجه به برخی نکات مهم در هنگام خرید فن کویل همانند دیگر دستگاه‌های سرمایشی و گرمایشی صنعت تهویه مطبوع، مهم است.

1. ظرفیت دستگاه فن کویل: اولین عامل در انتخاب فن کویل مناسب بودن ظرفیت سرمادهی و گرمادهی آن است. در هنگام انتخاب ظرفیت دستگاه سعی کنید ظرفیت فن‌ کویل در دور متوسط را مبنای محاسبه قرار دهید.
2. نوع دستگاه: اینکه کدام نوع فن کویل از نظر زمینی، سقفی، توکار، روکار، کانالی، روبه رو زن، بالا زن و … مناسب ساختمان است.
3. ابعاد دستگاه: ابعاد فن کویل باید مناسب محل نصب باشد.
4. راندمان دستگاه: معمولا در فن کویل‌ ها از کویل ۳/۸ اینچ سه ردیفه استفاده می‌شود، ولی چنانچه از کویل دوردیفه ولی با قطر ۱/۲ اینچ استفاده شود، در کنار افزایش راندمان حرارت دهی فن کویل، کاهش افت فشار جریان سیال ناقل را نیز در پی خواهد بود.
5. بدنه: بهتر است بدنه دستگاه یکپارچه باشد تا در طول زمان باعث ایجاد لرزش و صدا بین بخش‌های مختلف بدنه نشود.
6. موتور: بهتر است موتور به کار رفته در فن کویل از نوع کم صدا ( Low noise ) با دسی بل کمتر از ۳۵ باشد.
7. فن: امکان انتخاب فن دستگاه از جنس آلومینیوم و پلاستیک امکان پذیر است. فن باید بتواند CFM هوای مورد نیاز را واقعا تامین نماید.
8. زیبایی: زیبایی فن کویل به ویژه در فن کویل زمینی که عملا یکی از اجزای داخلی ساختمان محسوب می‌شود نیز باید مورد توجه قرارگیرد.
9. کنترل: به سیستم روشن و خاموش کردن اتوماتیک، دستی و یا حتی ریموت داشتن دستگاه مورد نظر خود توجه کنید. خصوصا اگر می‌خواهید از انواع فن کویل سقفی یا فن کویل کاستی سقفی استفاده نمایید، دارا بودن سیستم عملکرد اتوماتیک کاملا ضروری است.
10. قیمت: قیمت دستگاه فن کویل مانند دیگر اجناس ممکن است متغیر و به المان‌های که در بالا اشاره کردیم بستگی داشته باشد. اما با توجه به اینکه مساله تهویه مطبوع با آسایش و راحتی افراد ارتباط مستقیم دارد، بهتر است کمی در مورد بودجه و قیمت آن انعطاف بیشتری به خرج دهید.

جدول ظرفیت پیشنهادی فن کویل

ظرفیت پیشنهادی فن کویل	حداکثر زیربنای مورد استفاده
۲۰۰ CFM	تا ۱۲ متر مربع
۳۰۰ CFM	تا ۲۰ متر مربع
۴۰۰ CFM	تا ۲۸ متر مربع
۶۰۰ CFM	تا ۴۰ متر مربع
۸۰۰ CFM	تا ۵۶ متر مربع
۱۰۰۰ CFM	تا ۷۰ متر مربع
۱۲۰۰ CFM	تا ۸۰ متر مربع

 

کنترل جریان در فن کویل

• کنترل فن کویل دو لوله‌ای با کویل مشترک گرمایش و سرمایش

در یک روش از شیرهای دو راهه برای کنترل مقدار جریان عبوری از کویل استفاده شده و در روش دیگر، شیر کنترل سه راهه به کار می‌رود. استفاده از شیر دوراهه یا سه راهه، وابسته به چگونگی طراحی مدار توزیع است.

به هنگام استفاده از شیر دو راهه و در وضعیت پاره بار، شیرهای کنترل قدری بسته شده و کل مقدار آب در گردش مدار کاهش می‌یابد. ولی در حالتی که از شیر سه‌ راهه استفاده شود، کل مقدار آب در گردش ثابت باقی خواهد ماند و از این‌رو نقطه کارکرد روی منحنی پمپ تغییر نخواهد کرد.

در این حالت زمانی که اتاق نیاز به گرمایش دارد، شیر کنترل (Control Valves) به صورت تدریجی باز می‌شود و اجازه می‌دهد تا آب گرم از کویل عبور کند. با کاهش نیاز به گرمایش، شیر کنترل به قسمتی تغییر وضعیت می‌دهد که مقدار آب عبوری از کویل کم شود و مقدار آب عبوری از دهانه کنارگذر آن افزایش یابد.

کنترل جریان فصلی

در تابستان‌ از طریق تغییر کلید ترموستات از زمستانی به تابستانی، با افزایش نیاز به سرمایش، شیر کنترل به صورت تدریجی باز شده، و اجازه می‌دهد تا آب سرد بیشتری از کویل عبور کند. در هر دو حالت فوق (گرمایش و سرمایش) سرعت فن می‌تواند به صورت دستی انتخاب شود.

تغییر حالت از زمستانی به تابستانی می‌تواند توسط حسگری که دمای آب رفت به فن کویل را اندازه می‌گیرد، صورت پذیرد. حسگر از طریق فرمان به ترموستات حالت آن را بسته به دمای آب ورودی به فن کویل از تابستانی به زمستانی و برعکس تغییر می‌دهد.

به منظور کارکرد درست این نوع فن کویل‌، از این سیستم باید در جاهایی که تفاوت بین ماه‌ زمستانی و تابستانی قابل توجه است، استفاده کرد. یعنی باید در زمستان‌ کل سیستم را به گرمایش و در تابستان‌ به سرمایش تبدیل کرد.

در مکان‌هایی که ماه‌های بینابینی زیاد هستند و در آنها گاهی اوقات نیاز به سرمایش و برخی زمان‌ها نیاز به گرمایش است،بهتر است از فن کویل‌ های چهار لوله‌ای استفاده شود. فن می‌تواند هم به صورت دستی در محل روشن شود و هم از طریق سوییچ زمانی و یا کنترل مرکزی.

از آنجا که سطح تبادل حرارتی کویل برای تابستان‌ها در نظر گرفته می‌شود، و در زمستان‌ها غالبا زیادتر از مقدار مورد نیاز است، میتوان دمای آب گرم زمستانی را کاهش داد یا تعدادی از پمپ‌های سیرکولاسیون را در زمستان‌ها خاموش کرد.

همچنین فن می‌ تواند توسط نرم افزار کنترل کننده، برنامه کاری خاص خود را داشته باشد. در این برنامه می توان «دامنه صفر» بین گرمایش و سرمایش در نظر گرفت.

با مقالات جامع و معتبر تهویه مطبوع لوگرانو همراه باشید:

1. چیلر
2. داکت اسپلیت
3. دستگاه هواساز
4. کولر گازی

کنترل فن کویل چهار لوله‌ ای با کویل‌ های مجزای سرمایش و گرمایش

این دستگاه برای تمام فصول سال به کار می‌رود. بنابراین هر زمان که اتاق نیاز به گرمایش داشته باشد به اتاق گرما داده و هر زمان که نیاز به سرمایش باشد هوای سرد وارد اتاق می‌گردد. کنترل توسط ترموستات اتاقی و همچنین دو شیرکنترل مجزا برای هر کویل صورت می‌گیرد. شیرهای کنترل می‌توانند از انواع دوراهه یا سه‌راهه باشند.

می‌ توان بین حالت سرمایش و گرمایش «دامنه صفر» در نظر گرفت. بدین صورت به هنگام نیاز به گرمایش، نخست شیرکنترل آب گرم باز می‌شود و به هنگام عدم نیاز به گرمایش، این شیرکنترل بسته می‌شود.

با بالا رفتن دمای اتاق «دامنه صفر» شروع و خاتمه می‌یابد و سپس با افزایش بیشتر دمای اتاق، شیر کویل سرمایش به تدریج باز می‌شود.

فن کویل چهارلوله‌ ای با یک کویل مشترک سرمایش و گرمایش

قطعه ترموستات، ۲ شیر سه راهه را که به کویل بسته شده‌ را کنترل می‌کند. این سیستم به شیرهای سه راهه خاص نیاز دارد که در میانه دامنه نوسان ترموستات، جریان آب سرد و گرم را به کویل کاملا ببندد.

1. کاهش دمای هوای اتاق: دهانه‌های رفت و برگشت شیر آب سرد بسته و دهانه برگشت شیر آب گرم کاملا باز است و به تدریج (بسته به نیاز اتاق به گرمایش) تغییر حالت می‌دهد تا دمای اتاق را روی مقدار تنظیم شده کنترل کند.
2. افزایش دمای اتاق: دهانه برگشت آب سرد کاملا باز می‌شود و دهانه رفت آن بسته به نیاز اتاق و به صورت تدریجی تغییر حالت می‌دهد، تا دمای اتاق روی مقدار تنظیم شده سرد کنترل شود.

در بین دو حالت گرمایش و سرمایش «دامنه صفر» وجود دارد که در آن هر دو شیرکنترل سه راهه گرم و سرد بسته هستند. فن می‌تواند هم در همان محل فن کویل روشن یا خاموش شود و هم می‌تواند به توسط تایمر یا کنترل مرکزی روشن و خاموش گردد.

تیم مهندسی و مشاوره لوگرانو آماده است تا به صورت تخصصی بهترین سیستم تهویه مطبوع را نسبت به پروژه شما پیشنهاد و ارایه دهد. لوگرانو در حال حاضر پروژه‌ های مختلفی را در شمال و غرب تهران را تجهیز کرده که از طریق بخش پروژه‌ها قابل مشاهده است.

جمع‌بندی نهایی مقاله فن کویل

فن کویل‌ ها واحدهای مستقلی هستند مانند یونیت ونتیلاتور با این تفاوت که دمپر کنترل هوای تازه و دمپر هوای برگشت ندارند. میتوان از یک کویل مشترک برای سرمایش تابستانی و گرمایش زمستانی استفاده کرد و یا از دو کویل سرمایش و گرمایش مجزا بهره برد. کویل سرمایش می‌تواند از انواع DX باشد.

اگر سرمایش همراه با رطوبت زدایی و تقطیر آب باشد، از طریق تشتک زیر کویل جمع‌ آوری و به لوله تخلیه هدایت می‌شود. همچنین همینطور که عنوان شد در فن کویل‌ها از فیلتر هوا استفاده می‌شود که این موضوع از جنبه سلامتی بسیار مهم است.

کنترل جریان فن کویل‌ اغلب توسط یک ترموستات اتاقی انجام می‌شود. ترموستات می‌تواند از طریق روشن و خاموش کردن فن، دمای اتاق را روی مقدار مورد نظر تنظیم کند. دستگاه فن کویل از سه نوع فن که در اندازه‌های مختلف و جنس پلاستیکی و فلزی ارایه شده، استفاده می‌کند.