فن کویل (Fan Coil Unit) دستگاهی است که برای تنظیم دمای هوای داخلی در ساختمان‌ها و محیط‌های تجاری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
این دستگاه از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
- فن : این بخش هوای موجود در فضا را به داخل دستگاه می‌کشد و سپس آن را از روی کویل‌ها عبور می‌دهد.
- کویل : شامل لوله‌هایی است که آب گرم یا سرد در آن جریان دارد. این آب از طریق چیلر یا بویلر تامین می‌شود. وقتی هوای عبوری از رویکویل‌ها می‌گذرد، دمای آن تنظیم می‌شود.
انواع فن کویل
فن کویل‌ها دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام برای استفاده در شرایط و محیط‌های خاص طراحی شده‌اند.
دسته بندی انواع اصلی فن کویل :
فن کویل زمینی (Floor Standing Fan Coil Unit)
این نوع فن کویل‌ها به صورت عمودی روی زمین نصب می‌شوند و معمولاً در مکان‌هایی استفاده می‌شوند که فضای دیوار و سقف محدود است. طراحی آنها به گونه‌ای است که به راحتی در فضاهای مختلف جا می‌گیرند.
فن کویل سقفی (Ceiling Mounted Fan Coil Unit)
این دستگاه‌ها به سقف نصب می‌شوند و فضای کف اتاق را اشغال نمی‌کنند. این نوع به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود:
سقفی توکار (Concealed Ceiling Fan Coil) : به صورت مخفی در سقف کاذب نصب می‌شود و فقط دریچه‌های ورودی و خروجی هوا قابل مشاهده هستند.
سقفی روکار (Exposed Ceiling Fan Coil) : به صورت روکار به سقف نصب می‌شود و کل دستگاه دیده می‌شود.
فن کویل دیواری (Wall Mounted Fan Coil Unit)
این نوع فن کویل‌ها به دیوار نصب می‌شوند و معمولاً در فضاهایی که امکان نصب سایر انواع نیست، استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها مشابه کولرهای گازی دیواری هستند.
فن کویل کاستی (Cassette Fan Coil Unit)
این دستگاه‌ها به صورت توکار در سقف کاذب نصب می‌شوند و دریچه‌های خروجی هوای آنها به صورت مشبک در سقف قرار می‌گیرد. این نوع فن کویل‌ها به خصوص در فضاهای تجاری و اداری محبوب هستند.
فن کویل کانالی (Ducted Fan Coil Unit)
این نوع فن کویل‌ها به سیستم کانال‌کشی متصل می‌شوند و هوای مطبوع را از طریق کانال‌ها به نقاط مختلف یک ساختمان توزیع می‌کنند. این نوع برای فضاهای بزرگتر و توزیع هوای یکنواخت مناسب است.
فن کویل زمینی – دیواری (Universal Floor/Wall Mounted Fan Coil Unit)
این نوع فن کویل‌ها قابلیت نصب به صورت زمینی یا دیواری را دارند و انعطاف‌پذیری بالایی در نصب و استفاده ارائه می‌دهند.
فن کویل افقی (Horizontal Fan Coil Unit)
این نوع فن کویل‌ها به صورت افقی نصب می‌شوند و می‌توانند در فضاهای محدود یا با سقف کوتاه مورد استفاده قرار گیرند.
{ هر کدام از این انواع فن کویل‌ها ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را دارند که بسته به نیازهای محیطی و نوع ساختمان می‌توانند انتخاب شوند }
اجزا فن کویل
اجزای فن کویل عبارتند از:
- فن
- کویل حرارتی
- فیلتر
- الکتروموتور (فن موتور)
- ترموستات/کلید سلکتوری/ریموت کنترل
- شیر هوا گیری دستی یا اتوماتیک
- پلنیوم باکس
- سینی درین
فن
فن وظیفه گردش هوا در فن کویل را بر عهده دارد. جنس فن ها معمولا فلزی یا غیر فلزی (پلیمری) است که فن کویل هایی که فن فلزی دارند قیمت بالاتری نسبت به فن کویل هایی با فن غیر فلزی (پلیمری)دارند زیرا فن های فلزی مقاومتشان در برابر درجه حرارت بالای آب زیاد است و در مناطق سرد که درجه حرارت آب در بعضی از مواقع تا 80 درجه سانتی گراد می رسد ممکن است این درجه بالای آب باعث تغییر شکل و آسیب دیدگی فن پلاستیکی شود. فن های با جنس پلیمر عموما در دستگاه های وارداتی به دلیل طراحی زیباتر با صدای کمتر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد در نتیجه قیمت فن های فلزی با مقاومت بیشتر بالاتر ولی قیمت فن های پلیمری پایین تر و صدای باد بسیار کمتری دارند. فن ها معمولا در دو نوع کم فشار و پر فشار تولید می شوند. به قسمتی که فن در آن قرار می گیرد هوزینگ گفته می شود. در فن کویل ها بسته به ظرفیت و طراحی تعداد فن ها متفاوت خواهد بود.
کویل حرارتی
کویل قطعه ای است که از یک سری لوله های مسی با فین های آلومینیومی تشکیل شده است . کویل محل عبور سیال در فن کویل می باشد. تعداد لوله ها و نحوه آرایش آنها در فن کویل، تعداد فین ها، جنس لوله ها همگی وجه تمایز کویل ها در برند های مختلف فن کویل می باشد، در حالت کلی نحوه کار کویل به این صورت می باشد که لوله ها به کلکتور خروجی و ورودی متصل می شوند و یکی از لوله ها وظیفه تامین آب سرد در تابستان و آب گرم در زمستان و دیگری وظیفه برگشت آب به موتورخانه مرکزی را بر عهده دارد. در بعضی از موارد از دو کویل در فن کویل استفاده می شود زیرا نیاز است به طور همزمان هوای سرد و هوای گرم تامین شود، به این مدل فن کویل چهار لوله ای گفته می شود. در فن کویل های چهار لوله از یک کویل گرمایشی یک یا دو ردیفه و از کویل سرمایشی دو یا سه ردیفه استفاده می شود در صورتی که در فن کویل های دو لوله از یک کویل سه ردیفه جهت سرمایش و گرمایش استفاده می گردد.
تفاوت فن کویل چهار لوله ای با دو لوله ای این است که دو لوله ای دارای یک کویل می باشد و فقط هوای گرم یا هوای سرد را تامین می کند اما چهار لوله ای از دو کویل تشکیل شده است که به طور همزمان می تواند هوای سرد و هوای گرم محیط را تامین کند. از لحاظ قیمت فن کویل چهار لوله ای قیمت بالاتری نسبت به دو لوله ای دارد.
فیلتر
فیلتر در مسیر ورودی فن کویل قرار گرفته و از ورود گرد و غبار به درون فن کویل و نتیجتا فضای محیط را بر عهده دارد. بهتر است از فیلترهایی استفاده شود که قابل شستشو و تمیز کردن باشند، زیرا باید هر مدت یکبار قبل از روشن شدن دستگاه فیلترها را تمیز کرد تا گرد و غبار روی آنها از بین برود. فیلترها در دو مدل پلاستیکی و فلزی در بازار موجود هستند.
موتور
الکتروموتور در فن کویل وظیفه انتقال توان و انرژی را بر عهده دارد و باعث چرخش فن و حرکت هوا در فن کویل می شود. الکتروموتورها در دور های مختلف از سه دور تا حداکثر هفت دور موجود می باشد. بهتر است از الکتروموتوری با دور بالا و صدای کم استفاده شود تا صدای تولیدی کل مجموعه زیاد نباشد و محیط اطراف را درگیر نکند. موتور از یک سری شفت و بلبرینگ تشکیل شده است که بهتر است از بلبرینگ بسیار مطمئن در موتور استفاده شود تا صدای تولیدی موتور کمتر و کارایی موتور بالاتر رود. فن موتور ها دارای 3 مدل الکتروموتور جریان مستقیم یا AC، الکتروموتور جریان متناوب یا DC و الکتروموتورهای خاص و در انواع تک شفت و دو شفت موجود می باشد.
ترموستات / کلید سلکتوری / ریموت کنترل
از ترموستات در فن کویل های سقفی و کانالی و از کلید سلکتوری در فن کویل های زمینی جهت کنترل دور و خاموش و روشن کردن فن کویل استفاده می شود.
تفاوت فن کویل با سایر سیستم های تهویه مطبوع از لحاظ سادگی و انعطاف پذیری دستگاه می باشد زیرا فن کویل در انواع مختلفی تولید می شود و متناسب با نوع نیاز در ساختمان به صورت افقی، عمودی، سقفی، زمینی و دیواری در محل مورد نظر قرار می گیرد.
پلنیوم باکس
باکس نگهدارنده فن و الکترموتور را پلنیوم باکس می گویند که وظیفه آن جلوگیری از ورود گرد و غبار به درون فضا می باشد به این صورت که هوای برگشتی از محیط را به سمت فیلتر ها هدایت می کند و مانع ورود آن ها به محیط می شود. پلنیوم باکس این امکان را فراهم می سازد که فیلتر ها بر روی فن کویل نصب گردند.
شیر هوا گیری دستی
جهت خارج نمودن هوای درون کویل فن کویل و جلوگیری از آسیب رسیدن به کویل ها و عملکرد آن از شیر هواگیری استفاده می شود که در فن کویل ها عموما از شیر هواگیری دستی استفاده می گردد.
ظرفیت فن کویل ها
ظرفیت فن کویل‌ها بسته به نوع و کاربرد آنها متغیر است و معمولاً بر اساس توان سرمایش و گرمایش آنها اندازه‌گیری می‌شود.
ظرفیت فن کویل‌ها بر اساس دو واحد اصلی بیان می‌شود:
- بی‌تی‌یو بر ساعت (BTU/hr): واحدی که بیانگر میزان گرمایی است که فن کویل می‌تواند در یک ساعت انتقال دهد.
- کیلووات (kW): واحدی که توان مصرفی یا تولیدی دستگاه را نشان می‌دهد.
محدوده ظرفیت فن کویل‌ها
- فن کویل‌های کوچک :
– معمولاً برای فضاهای کوچک و اتاق‌های منفرد استفاده می‌شوند.
– ظرفیت سرمایش: بین 2,000 تا 10,000 بی‌تی‌یو بر ساعت (0.6 تا 3 کیلووات).
- فن کویل‌های متوسط :
– مناسب برای فضاهای متوسط مانند آپارتمان‌ها، دفاتر کوچک و اتاق‌های هتل.
– ظرفیت سرمایش: بین 10,000 تا 30,000 بی‌تی‌یو بر ساعت (3 تا 9 کیلووات).
- فن کویل‌های بزرگ :
– برای فضاهای بزرگتر مانند سالن‌های کنفرانس، دفاتر بزرگ و فضاهای تجاری.
– ظرفیت سرمایش: بین 30,000 تا 60,000 بی‌تی‌یو بر ساعت (9 تا 18 کیلووات).
- فن کویل‌های بسیار بزرگ:
– برای فضاهای بسیار بزرگ و صنعتی استفاده می‌شوند.
– ظرفیت سرمایش: بیش از 60,000 بی‌تی‌یو بر ساعت (بیش از 18 کیلووات).
انتخاب ظرفیت مناسب فن کویل
انتخاب ظرفیت مناسب فن کویل بستگی به عوامل متعددی دارد، از جمله:
– اندازه و حجم فضا : میزان هوایی که باید توسط فن کویل تهویه شود.
– بار حرارتی محیط : میزان گرمای تولید شده توسط تجهیزات، نور خورشید و افراد حاضر در فضا.
– نوع و کاربری فضا : مانند اتاق خواب، اتاق نشیمن، دفتر کار، سالن‌های کنفرانس و غیره.
– عایق بندی ساختمان : کیفیت عایق‌بندی دیوارها، سقف و پنجره‌ها.
– شرایط آب و هوایی : دمای محیط خارجی و میزان رطوبت هوا.
نحوه محاسبه ظرفیت مورد نیاز فن کویل
برای محاسبه ظرفیت فن کویل مورد نیاز، معمولاً از فرمول‌ها و روش‌های خاصی استفاده می‌شود که بار حرارتی فضا را بر اساس عوامل مذکور تعیین می‌کنند. معمولاً این محاسبات توسط مهندسان مکانیک یا کارشناسان تهویه مطبوع انجام می‌شود.
در نهایت، انتخاب ظرفیت مناسب فن کویل می‌تواند تأثیر زیادی بر کارایی و راحتی محیط داشته باشد، بنابراین انتخاب درست و متناسب با نیازهای خاص هر فضا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
نحوه عملکرد فن کویل
- ورود هوا به دستگاه : هوای محیط توسط فن به داخل دستگاه کشیده می‌شود.
- عبور هوا از روی کویل‌ها : هوا از روی کویل‌های حاوی آب سرد یا گرم عبور می‌کند. در این مرحله، حرارت بین هوا و آب درون کویل مبادله می‌شود.
- در حالت سرمایش : آب سرد از طریق چیلر وارد کویل‌ها می‌شود. هوای عبوری از روی کویل‌ها سرد می‌شود و سپس به محیط باز می‌گردد.
- در حالت گرمایش : آب گرم از طریق بویلر وارد کویل‌ها می‌شود. هوای عبوری از روی کویل‌ها گرم می‌شود و سپس به محیط باز می‌گردد.
- بازگشت هوای تنظیم شده به محیط : پس از تنظیم دما، هوای سرد یا گرم شده توسط فن دوباره به محیط بازگردانده می‌شود.
- کنترل دما توسط ترموستات : ترموستات دمای محیط را اندازه‌گیری می‌کند و با توجه به تنظیمات کا%