فن کویل
فن کویل چیست؟
فن کویل یک دستگاه ساده است که شامل یک مبدل حرارتی/ برودتی (کویل) و یک فن میباشد. این تجهیز جزو سیستمهای HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) در ساختمانهای مسکونی، تجاری و صنعتی به شمار میرود. فن کویل دستگاهی متنوع است که گاهی برای تنظیم دما در محیط نصب شده یا فضاهای مختلف دیگر، از کانالها (داکت) استفاده میکند. کنترل عملکرد این دستگاه بهطور معمول از طریق یک سوئیچ دستی برای باز یا بسته کردن جریان یا توسط ترموستات انجام میشود که با تنظیم شیر کنترل جریان آب به مبدل حرارتی و یا تنظیم سرعت فن، دما را کنترل میکند.
فن کویلها بهدلیل سادگی و انعطافپذیری، از نظر اقتصادی مقرون به صرفهتر از سیستمهای تهویه داکت 100% (VAV) یا سیستمهای گرمایشی همراه با واحدهای تهویه هوا و پرتوهای سرد هستند. این سیستمها در دو نوع پیکربندی افقی (نصب در سقف) و یا عمدی (نصب در کف) طراحی میشوند.
صدای تولید شده توسط فن کویل، مانند سایر سیستمهای تهویه مطبوع، عمدتاً ناشی از طراحی دستگاه و یا ویژگیهای مصالح ساختمانی در آپارتمانها است. برخی مدلها مانند NR25 و NC25 صدای کمتری تولید میکنند. عملکرد این سیستم را میتوان با مقایسه دمای ورودی و خروجی و همچنین حجم هوای عبوری از واحد فن کویل ارزیابی کرد. این یک بیان ساده است که بیشتر به بررسی دماهای منطقی و ظرفیت حرارتی خاص هوا مربوط میشود، عواملی که بر کارایی حرارتی دستگاه تأثیر میگذارند.
ساختار و نحوه عملکرد فن کویل
فن کویلها از نظر ساختاری مشابه یکدیگر هستند و هرکدام از یک مجموعه کویل (شامل چند ردیف لوله خمیده) و یک فن تشکیل میشوند. برای انتقال بهتر حرارت، لولههای کویل معمولاً از مس ساخته میشوند. در این سیستمها، یک شیرآب در ورودی کویلها قرار دارد که وظیفه کنترل جریان آب سرد یا گرم ورودی به لولهها را دارد. همچنین، سرعت چرخش فن بسته به دمای مورد نیاز تنظیم میشود و میتواند کم یا زیاد شود.
در فصل تابستان، هنگامی که این سیستم برای سرمایش عمل میکند، آب سرد از چیلر وارد کویلها میشود. با چرخش فن و دمیدن هوا به کویلهای سرد، هوای خنک به داخل اتاق منتقل میشود. در فصل زمستان، به جای آب سرد، آب گرم از موتورخانه یا پکیج به کویلها وارد میشود و لولههای مسی و پرههای آلومینیومی کویلها گرم میشوند. سپس، با دمیدن هوا توسط فن، هوای گرم به داخل فضا پمپاژ میگردد. در صورت نیاز به فیلتراسیون هوا، فیلترهای مخصوص در مسیر جریان هوا نصب میشوند.
نصب فن کویلها نسبتا ساده است، اما برای اطمینان از عملکرد بهینه، نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند. زمانی که این وسیله برای سرمایش استفاده میشود، آب کندانس شده از روی کویلها در سینی زیرین جمع میشود و از طریق لوله درین تخلیه میشود.
اجزای فن کویل
ساختار داخلی فن کویل شامل موارد زیر می شود:
-
فن
فن در فن کویل نقش حیاتی در گردش و انتقال هوا دارد. فن هوا را از محیط اطراف به درون دستگاه میکشد و آن را از روی کویلهای سرد یا گرم عبور میدهد تا دمای هوا تغییر کند. سپس هوا با دمای تنظیم شده به داخل اتاق یا فضای مورد نظر پمپاژ میشود. بنابراین، عملکرد صحیح فن باعث ایجاد جریان هوای مؤثر و یکنواخت در فضای مورد نظر میشود و تأثیر زیادی در بهینهسازی سیستمهای گرمایشی و سرمایشی دارد. جنس فن در این نوع سیستم غالبا فلزی یا پلیمری است، عموما فن های فلزی از قیمت و مقاومت بالاتری برخوردار هستند و قابلیت کارکردن در دماهای پایین و بالا را به خوبی دارند. با این وجود فن های با جنس پلیمر نیز به دلیل طراحی زیبا و صدای کمتر ار محبوبیت برخوردارند.
-
کویل حرارتی
کویل حرارتی در این سیستم نقش اصلی در انتقال حرارت را ایفا میکند. این کویلها از یک سری لوله های مسی با فین آلومینیومی ساخته شدهاند که در داخل آنها آب گرم یا سرد جریان مییابد. وقتی هوا از روی کویل عبور میکند، گرما یا سرما از آب درون کویل به هوا منتقل میشود و دمای هوای محیط تغییر میکند. بنابراین، کویل حرارتی باعث میشود که فن کویل بتواند بهطور مؤثر هوای گرم یا سرد را به داخل اتاق منتقل کرده و شرایط دمایی مطلوب را فراهم کند. تعداد لوله ها و نحوه چیدمان آنها در فن کویلها و همچنین جنس لوله ها و تعداد فین ها در برندهای مختلف فن کویل متفاوت است. همچنین براساس نوع سیستم در برخی موارد از دو کویل برای تامین هوای سرد و گرم در سیستم استفاده می شود که به آنها فن کویل چهار لوله ای گفته می شود.
-
فیلتر
فیلتر در فن کویل وظیفه تصفیه و تمیز کردن هوای عبوری از دستگاه را بر عهده دارد. این فیلترها ذرات معلق مانند گرد و غبار، آلودگیها و موادی که ممکن است به هوا آسیب بزنند را جذب میکنند تا هوای خروجی تمیزتر و سالمتر باشد. استفاده از فیلتر در این سیستم به بهبود کیفیت هوای داخل فضا کمک کرده و از بروز مشکلات تنفسی و آلرژی جلوگیری میکند. همچنین، فیلترها با جلوگیری از تجمع آلودگی در داخل دستگاه، عمر مفید فن کویل را افزایش میدهند و عملکرد آن را بهینه میکنند.
-
الکتروموتور (فن موتور)
الکتروموتور در فن کویل وظیفه راهاندازی و به حرکت درآوردن فن دستگاه را بر عهده دارد. این موتور با تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی، فن را میچرخاند و باعث میشود که هوا از داخل دستگاه عبور کرده و از روی کویلها گذر کند. در نتیجه، هوای گرم یا سرد تولید شده توسط کویلها به فضای مورد نظر پمپاژ میشود. الکتروموتور با کنترل سرعت خود امکان تنظیم جریان هوا و دمای اتاق را فراهم میآورد و به بهینهسازی عملکرد فن کویل کمک میکند.
-
ترموستات/کلید سلکتوری/ریموت کنترل
ترموستات، کلید سلکتوری و ریموت کنترل در فن کویلها وظیفه کنترل دما و تنظیم عملکرد دستگاه را بر عهده دارند. ترموستات دمای محیط را سنجیده و بر اساس تنظیمات تعیین شده، فن کویل را روشن یا خاموش کرده و دمای فضای داخلی را در حد مطلوب نگه میدارد. کلید سلکتوری به کاربر این امکان را میدهد که سرعت فن را در حالتهای مختلف (کم، متوسط، زیاد) تنظیم کند تا جریان هوا و دمای محیط کنترل شود. ریموت کنترل نیز برای راحتی کاربر طراحی شده و به او اجازه میدهد که بدون نیاز به نزدیک شدن به دستگاه، تنظیمات دما، سرعت فن و دیگر پارامترها را از راه دور کنترل کند. این سه ابزار به بهبود کارایی و راحتی استفاده از فن کویل کمک میکنند.
-
شیر هوا گیری دستی یا اتوماتیک
شیر هواگیری دستی یا اتوماتیک در فن کویل برای خارج کردن هوای محبوس شده در داخل کویلها و لولهها استفاده میشود. هنگامی که هوا در سیستم تهویه جمع میشود، میتواند مانع از جریان صحیح آب سرد یا گرم و کاهش کارایی دستگاه شود. شیر هواگیری این مشکل را برطرف میکند؛ در مدلهای دستی، کاربر باید به صورت دستی شیر را باز کرده تا هوای داخل سیستم تخلیه شود، در حالی که در مدلهای اتوماتیک این فرآیند بهطور خودکار انجام میشود. این عمل باعث بهبود عملکرد گرمایشی و سرمایشی سیستم، کاهش صدای اضافی و افزایش عمر دستگاه میشود.
-
پلنیوم باکس
باکس نگهدارنده فن و الکترموتور را پلنیوم باکس میگویند که وظیفه توزیع یکنواخت هوای خروجی از دستگاه به داخل فضا را بر عهده دارد. این جعبه معمولا در سیستمهای کانالکشی نصب میشود و هوا را به طور مساوی به چندین کانال فرعی هدایت میکند تا از ایجاد نقاط داغ یا سرد در فضا جلوگیری کند. پلنیوم باکس به بهبود جریان هوا، کاهش افت فشار و ارتقای کارایی سیستم تهویه کمک میکند.
انواع فن کویل
فن کویلها در انواع مختلفی مانند زمینی روبهرو زن یا بالا زن، سقفی روکار یا توکار، کاستی و دیواری تولید میشوند. تمامی این انواع تقریباً عملکرد یکسانی دارند و تفاوت اصلی آنها در شکل ظاهری و روش نصب است. برخی از فن کویلها که به “فن کویلهای کانالی” معروفند، قادر به تولید هوای مورد نیاز از طریق کانالکشی هستند و تا ظرفیت 2000 CFM تولید میشوند. این نوع فن کویلها با استفاده از کانالها هوا را به فضا منتقل میکنند. در مقابل، فن کویلهای زمینی، دیواری، کاستی و سقفی بهطور مستقیم هوا را از داخل ساختمان به گردش درمیآورند و دمای آن را تنظیم میکنند، بدون اینکه از کانال برای انتقال هوا استفاده کنند.
علاوه بر تفاوت در نحوه کانالکشی، فن کویلها از نظر روش نصب نیز تفاوت دارند. برخی از آنها بهصورت توکار (پنهان و در معرض دید قرار نگرفته) نصب میشوند، در حالی که برخی دیگر بهصورت روکار (در معرض دید) قرار میگیرند. با این حال، روش کار فن کویلها، چه بهصورت توکار و چه روکار، مشابه یکدیگر است.
- فن کویل سقفی توکار: از نوع پر طرفدار این محصولات بوده و به دلیل قرار گرفتن درون سقف ( کاذب ) صدای کمتر و اشغال فضای صفر را برای کاربر در پی دارد.
- فن کویل سقفی روکار: کمتر مورد استفاده قرار گرفته و به همراه کابین عرضه می شود.
- زمینی ( به شکل روبرو زن یا بالا زن ): به شکل بالازن و روبرو زن بوده و از مشکلات آن اشغال فضا است. البته مزیت آن نیز تعمیر راحت تر آن است.
- دیواری: می توان از آن به جای اسپلیت نیز استفاده کرد که البته ظرفیت کمتر داشته و مورد اقبلا بسیاری نیست.
- کاستی: یکی از پرطرفدار ترین انواع فن کویل بوده که دلیل آن قرار گیری همه اجزا درون سقف کاذب و امکان پرتاب هوا به چهار طرف وجود دارد.
انواع فن کویل براساس نوع کاربری
از سوی دیگر انواع فن کویل را می توان براساس نوع کاربری نیز تقسیم بندی کرد :
-
فن کویل خانگی
فن کویل خانگی یک دستگاه تهویه است که برای تأمین گرمایش و سرمایش در فضاهای مسکونی استفاده میشود. این دستگاه معمولاً شامل یک فن و یک کویل است که آب گرم یا سرد را از طریق آن عبور میدهد و هوای داخل اتاق را گرم یا سرد میکند. فن کویلهای خانگی به دلیل اندازه کوچک و نصب آسان، برای آپارتمانها و خانههای کوچک گزینه مناسبی هستند و با توجه به متراژ و سلیقه مصرف کننده در ظرفیت و مدل های مختلفی تولید و به بازار ارائه می گردد.
-
فن کویل صنعتی
فن کویل صنعتی یک دستگاه تهویه مطبوع است که برای تأمین گرمایش و سرمایش در فضاهای بزرگ صنعتی و تجاری استفاده میشود. این دستگاهها معمولاً دارای ظرفیت بالا و سیستمهای پیچیدهتری نسبت به مدلهای خانگی هستند و میتوانند هوای زیادی را در محیطهای وسیع تر به گردش درآورند. فن کویلهای صنعتی معمولاً در واحدهای تولیدی، سالنهای ورزشی، انبارها و مراکز تجاری نصب میشوند.
-
فن کویل گازی
فن کویل گازی یک نوع سیستم تهویه است که به جای استفاده از آب گرم یا سرد، از گاز برای تأمین گرمایش استفاده میکند. در این سیستم، گاز بهوسیله یک مشعل وارد کویلها میشود و باعث گرم شدن هوای داخل دستگاه میگردد. این نوع فن کویلها معمولاً در فضاهایی که دسترسی به سیستمهای مرکزی آب گرم دشوار است یا نیاز به گرمایش سریع دارند، کاربرد دارند. فن کویل گازی به دلیل صرفهجویی در مصرف انرژی و قابلیت نصب آسان، گزینهای مناسب برای برخی از محیطهای صنعتی و مسکونی است.
-
فن کویل برقی
در فن کویل های برقی، نیروی الکتریسیته توسط یک المنت به انرژی گرمائی تبدیل میشود و هوای عبوری از کویلها را گرم میکند. فن کویل برقی معمولاً در فضاهایی که نیاز به سیستم تهویه مستقل و سریع دارند، مانند اتاقها یا فضاهای کوچک، به کار میرود. این نوع دستگاه به دلیل نصب ساده و کنترل راحت، گزینهای مناسب برای استفاده در خانهها و فضاهای مسکونی است.
مزایای سیستم فن کویل
سیستم فن کویل به دلیل کارایی بالا و قابلیت تنظیم دقیق دما، مزایای زیادی دارد. این سیستمها میتوانند سرمایش و گرمایش را بهطور مستقل و مؤثر در فضاهای مختلف ارائه دهند، بدون اینکه نیاز به نصب واحدهای بزرگ و پیچیده باشد. علاوه بر این، فن کویلها بهدلیل اندازه کوچک و انعطافپذیری در نصب، فضای کمتری را اشغال کرده و بهراحتی در انواع مختلف فضاهای مسکونی، تجاری و اداری قابل استفاده هستند. همچنین، مصرف انرژی این سیستمها معمولاً بهینه است، زیرا هر دستگاه تنها به فضایی که نیاز به تهویه دارد، انرژی میدهد، و از این رو، مصرف انرژی بهطور چشمگیری کاهش مییابد. از دیگر مزایای سیستم فن کویل میتوان به قابلیت کنترل دقیق دما، توزیع یکنواخت هوا و سروصدای کم در هنگام عملکرد اشاره کرد.
راهنمای خرید فن کویل
خرید فن کویل برای تهویه مطبوع و کنترل دمای فضا در ساختمان نیازمند بررسی تخصصی و توجه به چندین عامل و ویژگی است که بر عملکرد ، کارائی و هزینه ها تاثیرگذار خواهند بود. در این بخش به بررسی مهمترین نکات در خصوص خرید فن کویل می پردازیم :
- نیازها و کاربرد خود را مشخص کنید. اولین گام برای خرید فن کویل تعیین نوع فضایی است که میخواهید فن کویل در آن نصب شود، این فضا مسکونی است یا تجاری یا صنعتی، متراژ و ویژگی های آن چیست ؟ تعداد اتاق ها و واحدها چقدر است ؟ به عنوان سیستم گرمایشی قرار است استفاده شود یا سرمایشی یا همزمان هر دو عملکرد را داشته باشد؟ پاسخ شما به این سوالات مهمترین بخش خرید فن کویل است.
در جدول زیر، ظرفیت مناسب فن کویل بر اساس حداکثر بنای مورد استفاده در فضاهای مختلف آورده شده است. این مقادیر بهطور تقریبی برای کمک به انتخاب ظرفیت فن کویل مناسب در نظر گرفته شدهاند.
حداکثر بنای مورد استفاده (مترمربع) | ظرفیت مناسب فن کویل (CFM) |
---|---|
10 – 20 مترمربع | 100 – 250 CFM |
20 – 30 مترمربع | 250 – 350 CFM |
30 – 50 مترمربع | 350 – 500 CFM |
50 – 70 مترمربع | 500 – 700 CFM |
70 – 100 مترمربع | 700 – 1000 CFM |
100 – 150 مترمربع | 1000 – 1500 CFM |
150 – 200 مترمربع | 1500 – 2000 CFM |
200 – 300 مترمربع | 2000 – 3000 CFM |
300 – 400 مترمربع | 3000 – 4000 CFM |
400 مترمربع و بیشتر | 4000 – 5000 CFM |
- اکنون با توجه به فضای نصب و نیاز خود به توزیع هوا نوع فن کویل را مشخص کنید. برای مثال اگر فضا محدود است، گزینه های سقفی یا کانالی بهترین گزینه برای شما محسوب میشوند.
- فن کویلها در ظرفیتهای مختلفی عرضه می شوند که بستگی به اندازه فضا و بار گرمائی یا سرمائی دارد. برای انتخاب ظرفیت مناسب می توانید از متخصصین تهویه مطبوع کمک بگیرید از از فرمولهای محاسبه بار حرارتی استفاده کنید.
- میزان صدای فن کویل در هنگام کار از مهمترین فاکتورها در انتخاب آن است. اطلاعات مربوط به سطح صدای فن کویل را بررسی کنید. اکثر فن کویلها استاندارد صدایی بین 30 تا 45 دسی بل دارند.
- انتخاب فن کویلهائی که دارای سیستمهای با راندمان انرژی بالا هستند می تواند در کاهش هزینههای بلندمدت انرژی موثر باشند. مدلهائی که از تکنولوژیهای جدید مانند اینورتر استفاده می کنند معمولا مصرف انرژی کمتری دارند و به طور بهینه کار میکنند.
- برخی گزینههای جانبی به راحتی بیشتر کاربر کمک می کنند که از جمله آنها میتوان سیستمهای کنترل هوشمند و دیجیتال قابل اتصال به تلفن همراه یا اتوماسیون ساختمان نام برد. همچنین وجود فیلترهای هوا ضد باکتری یا فیلتر هپا یا سیستم تخلیه خودکار از دیگر گزینههائی است مزیتهای فراوانی به همراه دارد.
- قبل از خرید مطمئن شوید که دسترسی به خدمات پس از فروش و تعمیرات سیستم مورد نظر وجود دارد. برندهای معتبر معمولا گارانتی و خدمات پشتیبانی بهتری دارند، بنابراین در خرید خود به کیفیت ساخت دستگاه و مدت زمان ضمانت توجه کنید.
قیمت فن کویل
قیمت فن کویل به چند عامل اصلی بستگی دارد که مهمترین آنها شامل نوع فن کویل (دیواری، سقفی، زمینی یا کانالی)، ظرفیت سرمایشی و گرمایشی دستگاه، کیفیت ساخت و برند تولیدکننده، ویژگیهای اضافی مانند کنترل دیجیتال، فیلترهای هوشمند و سیستمهای تهویه بهینه، و سطح صدای دستگاه است. همچنین، فن کویلهایی که دارای فناوریهای صرفهجویی در مصرف انرژی، سیستمهای تخلیه خودکار و قابلیتهای هوشمند هستند، معمولاً قیمت بالاتری دارند. به علاوه، هزینه نصب، خدمات پس از فروش و گارانتی نیز بر قیمت نهایی تاثیرگذار است.