دستگاه فن کویل دارای اجزای مختلفی است که هر کدام وظایف بسیار مهمی را ایفا می‌کنند. یکی از این اجزای مهم، سینی درین است که در قسمت زیرین دستگاه فن کویل نصب می‌شود و وظیفه جمع کردن و خروج آب را از دستگاه دارد. عدم طراحی استاندارد سینی درین می‌تواند باعث به وجود آمدن مشکلات زیادی برای دستگاه و محیط اطراف آن شود. در ادامه با تهویه آسمان همراه باشید تا به بررسی بیشتر این قطعه پرداخته و شما را با نکات و ریزه‌کاری‌های آن آشنا نماییم.
دلیل وجود آب در فن کویل چیست؟
قبل از اینکه توضیح دهیم که وظیفه سینی درین چیست، ابتدا باید بدانیم که به چه دلیل آب در این دستگاه ایجاد می‌شود. همان‌طور که در مقاله “فن کویل چیست؟” توضیح دادیم، دستگاه فن کویل به تنهایی نمی‌تواند کار کند و باید آب سرد و یا گرم را از طرق دیگر برای آن تامین کرد. آب سرد توسط دستگاه چیلر برای فن کویل تامین می‌شود. این آب توسط خطوط طراحی شده در ساختمان، وارد فن کویل شده و مستقیماً به داخل لوله‌های مسی کویل می‌رود و بعد از طی مسیر، از راه خروجی، مجدد به چیلر بر می‌گردد.
سوالی که پیش می‌آید این است که این آب، از زمانی که وارد کویل شده تا زمانی که از آن خارج می‌شود، در یک فضای محصور قرار دارد. پس چه نیازی به سینی درین برای جمع‌آوری آب می‌باشد؟ پاسخ به این سوال می‌تواند ضرورت استفاده از سینی درین را بیان کند.
در فصل تابستان و زمانی که از حالت خنک کنندگی فن کویل استفاده می‌کنیم، آب ورودی به دستگاه در حدود 5 تا 7 درجه سانتی‌گراد دما دارد و در زمان خروج نیز این دما به حدود 12 درجه سانتی‌گراد می‌رسد. سطح کویل نیز در حدود دمای 5 تا 8 درجه را تجربه می‌کند. از طرف دیگر، دستگاه فن کویل، هوا را از بیرون مکش کرده و بر روی سطح کویل، دهش می‌کند. این هوا دارای مقداری رطوبت است. منظور از رطوبت، بخار آبی است که همراه با هوا در جریان است. برخورد این هوای مرطوب با سطح کویلی که اکنون خنک است، باعث ایجاد پدیده‌ای می‌شود به نام میعان. اما میعان چیست؟
میعان چیست؟
زمانی که حالت فیزیکی هر ماده‌ای از گاز به مایع تبدیل می‌شود، میعان (Condensation) رخ داده است. همچنین تغییر حالت بخار آب به مایع، زمانی که با یک مایع یا جامد در تماس باشد را نیز میعان می‌گویند. میعان معمولاً طی دو فرآیند اتفاق می‌افتد. اولی هنگامی است که هوا تا نقطه شبنم، سرد شده باشد و دومی زمانی است که هوا با بخار آب به اشباع رسیده است.
مثال ساده‌ای که همه ما تاکنون با آن مواجه شده‌ایم، در رابطه با شیشه خودرو در فصل زمستان است. سردی هوا باعث می‌شود که شیشه‌ها سرد شوند و زمانی که رطوبت داخل ماشین به شیشه‌ها برخورد می‌کند، به شکل قطرات آب خود را نشان می‌دهند.
حال که متوجه شدید میعان چیست باید بتوانید این پدیده را برای دستگاه فن کویل تحلیل نمایید. ترکیب هوا و بخار آب (رطوبت) وارد دستگاه شده و از طریق فن به سمت کویل دهش می‌شود. برخورد هوا با سطح کویل خنک، باعث می‌شود که هوا تا نقطه شبنم سرد شده و تبدیل به قطرات آب شود.
سینی درین یا سینی تخلیه چیست؟
برای درک عمیق‌تر این موضوع، ابتدا باید فرایندی را که منجر به شکل‌گیری قطرات آب می‌شود بررسی کنیم. در فصل‌های گرم سال یا در مناطقی با رطوبت بالا، سیستم‌های تهویه مطبوع برای خنک‌سازی محیط، سیال مبرد یا آب سرد را از درون لوله‌های کویل عبور می‌دهند. وقتی هوای گرم و مرطوب محیط با سطح بسیار سرد این لوله‌ها برخورد می‌کند، پدیده فیزیکی میعان یا تقطیر رخ می‌دهد. در این حالت، رطوبت موجود در هوا تغییر فاز داده و از حالت گاز به مایع تبدیل می‌شود و به شکل قطرات کوچک آب روی سطح کویل می‌نشیند. با ادامه این فرایند، قطرات به یکدیگر پیوسته و بر اثر نیروی جاذبه زمین به سمت پایین سقوط می‌کنند.
دقیقاً در همین نقطه است که نقش سازه‌ای و عملکردی سینی درین آشکار می‌شود. این سینی که عموماً از جنس فلزات مقاوم در برابر زنگ‌زدگی مانند استیل ضدزنگ، گالوانیزه یا در برخی مدل‌ها از پلاستیک‌های فشرده و مقاوم ساخته می‌شود، درست در زیر مجموعه کویل تعبیه می‌گردد تا تمام این قطرات آب را جمع‌آوری کند. پس از جمع‌آوری، آب موجود درون سینی از طریق یک خروجی مشخص به لوله‌کشی درین ساختمان متصل شده و به طور کامل به خارج از دستگاه یا فاضلاب هدایت می‌شود. حجم آب تولیدشده در این فرایند ارتباط مستقیمی با میزان رطوبت نسبی محیط دارد؛ به طوری که در روزهای شرجی و پررطوبت، حجم آب خروجی بسیار چشمگیر است و در هوای خشک، این میزان به حداقل می‌رسد.
پیامدهای نبود سینی درین یا خرابی آن می‌تواند بسیار سنگین و خسارت‌بار باشد. اگر این قطعه در دستگاه وجود نداشته باشد، آب حاصل از میعان به صورت مداوم چکه کرده و بسته به نوع نصب فن‌کویل، خرابی‌های متفاوتی ایجاد می‌کند. در فن‌کویل‌های سقفی و توکار، ریزش آب باعث خیس شدن سقف‌های کاذب، کناف، گچ‌بری‌ها و در نهایت تخریب ساختار سقف و سقوط آن می‌شود. همچنین این نفوذ رطوبت می‌تواند به سیم‌کشی‌های برق آسیب زده و خطر اتصال کوتاه یا آتش‌سوزی را افزایش دهد. در فن‌کویل‌های زمینی نیز جاری شدن آب روی کف‌پوش‌ها، پارکت‌ها یا فرش‌ها موجب پوسیدگی، ایجاد بوی زننده و آسیب به وسایل منزل یا دفتر کار می‌گردد. علاوه بر آسیب‌های ساختاری، تجمع و ماندگاری رطوبت در محیط‌های داخلی، بستر مناسبی را برای رشد قارچ‌ها، کپک‌ها و باکتری‌ها فراهم می‌کند که این امر کیفیت هوای تنفسی را به شدت کاهش داده و خطرات بهداشتی و تنفسی جدی برای ساکنان به همراه دارد.
صرفِ وجود یک سینی ساده تحت هیچ شرایطی تضمین‌کننده عملکرد صحیح دستگاه نیست. یک سینی درین استاندارد باید دارای شیب‌بندی دقیق و مهندسی‌شده به سمت خروجی باشد تا آب به صورت مداوم تخلیه شود و درون سینی باقی نماند؛ چرا که راکد ماندن آب باعث رسوب‌گذاری، ایجاد شیار و در نهایت مسدود شدن مسیر خروجی می‌شود. همچنین ابعاد سینی باید به‌گونه‌ای طراحی شود که تمام سطح زیرین کویل و اتصالات آن را بپوشاند تا هیچ قطره‌ای خارج از محیط سینی سقوط نکند. عایق‌کاری بدنه خارجی سینی درین نیز از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا اگر بدنه خودِ سینی به دلیل مجاورت با آب سرد بسیار خنک شود، ممکن است بر روی سطح بیرونی آن نیز پدیده میعان رخ دهد و آب از زیر سینی به بیرون بچکد. بنابراین، طراحی صحیح، شیب مناسب، عایق‌کاری استاندارد و نگهداری و لایروبی دوره‌ای سینی درین، ضامن طول عمر دستگاه تهویه و سلامت سازه ساختمان خواهد بود.
سینی درین فن کویل سقفی
عایق کاری بدنه دستگاه
برای درک کامل این موضوع، باید پدیده انتقال حرارت و میعان را در مقیاسی گسترده‌تر از فقط سطح کویل بررسی کنیم. هنگامی که دستگاه فن‌کویل در مدار سرمایشی قرار می‌گیرد، سیال مبرد یا آب سرد با دمای بسیار پایین وارد کویل‌ها می‌شود و جریان هوای عبوری از دستگاه، این سرمایش را به محیط منتقل می‌کند. در این فرایند، به دلیل جریان مداوم هوای سرد و تماس مستقیم اجزای داخلی با لوله‌های سرمایشی، کل ساختار داخلی و بدنه فلزی یا پلاستیکی دستگاه دچار کاهش دمای شدید می‌شود. وقتی دمای بدنه خارجی فن‌کویل از «نقطه شبنم» هوای اطراف پایین‌تر می‌آید، همان اتفاقی که بر روی کویل‌ها رخ می‌دهد، بر روی سطح بیرونی بدنه دستگاه نیز تکرار خواهد شد و رطوبت موجود در هوای اتاق یا فضای بالای سقف کاذب، به محض برخورد با بدنه سرد دستگاه، تغییر فاز داده و به قطرات آب تبدیل می‌شود.
این قطرات آب که بر اثر میعان روی بدنه خارجی تشکیل می‌شوند، به دلیل نداشتن مسیر مشخص برای تخلیه، به سمت پایین حرکت کرده و مستقیم از بدنه دستگاه چکه می‌کنند. این مسئله می‌تواند تمام کارایی سینی درین را کاملاً بی‌اثر کند؛ زیرا سینی درین معمولاً فقط برای جمع‌آوری آب حاصل از تقطیر روی کویل طراحی شده است و قطراتی که روی سطوح بیرونی و جدار خارجی فن‌کویل تشکیل می‌شوند، خارج از محدوده پوشش سینی قرار می‌گیرند و به همین دلیل بر روی اجزای اطراف دستگاه می‌ریزند. در فن‌کویل‌های سقفی توکار، این تعریق بدنه باعث مرطوب شدن سقف کاذب، شل شدن مصالح، ایجاد لکه‌های زرد و در نهایت تخریب و ریزش سقف می‌شود. همچنین در فن‌کویل‌های روکار یا زمینی، این خروج آب منجر به آسیب شدید به کف‌پوش‌ها، دکوراسیون داخلی و تجهیزات برقی مجاور خواهد شد.
حل این مشکل نیازمند استفاده از عایق‌کاری استاندارد و باکیفیت بر روی بدنه دستگاه است. عایق‌کاری بدنه در واقع یک لایه محافظ حرارتی ایجاد می‌کند که مانع از تبادل حرارتی مستقیم میان هوای گرم و مرطوب محیط با بدنه فلزی و سرد دستگاه می‌شود. وقتی جدار خارجی دستگاه عایق‌کاری می‌شود، دمای سطح بیرونی عایق تقریباً نزدیک به دمای هوای محیط باقی می‌ماند و دیگر به نقطه شبنم نمی‌رسد، در نتیجه پدیده میعان یا همان عرق کردن بدنه به طور کامل متوقف می‌شود. برای این منظور معمولاً از عایق‌های مدرن با سلول‌های بسته مانند عایق‌های الاستومری، پلی‌اولیفین یا فوم‌های پلی‌اورتان استفاده می‌شود که هم ضریب انتقال حرارت بسیار پایینی دارند و هم در برابر نفوذ رطوبت و بخار آب کاملاً مقاوم هستند.
علاوه بر جلوگیری از خسارات ناشی از تقطیر آب، عایق‌کاری بدنه مزایای متعدد دیگری نیز برای سیستم تهویه مطبوع به همراه دارد. نخستین فایده جانبی آن، افزایش چشمگیر راندمان انرژی دستگاه است؛ چرا که عایق مانع از اتلاف برودت شده و اجازه نمی‌دهد سرمای تولیدشده توسط سیستم، پیش از ورود به فضای مورد نظر از طریق بدنه دستگاه هدر رود. دومین مزیت مهم، کاهش میزان نویز و صدای کارکرد دستگاه است. مواد عایق به دلیل ساختار متراکم و خاصیت جذب لرزش، مانند یک عایق صوتی عمل کرده و صدای ناشی از چرخش فن و ارتعاشات موتور را تا حد زیادی کاهش می‌دهند. در نهایت، جلوگیری از تجمع مداوم رطوبت بر روی بدنه فلزی، مانع از زنگ‌زدگی، خوردگی و پوسیدگی شاسی دستگاه شده و طول عمر مفید فن‌کویل را به شکل قابل توجهی افزایش می‌دهد. بنابراین عایق‌کاری بدنه نه یک امر اختیاری، بلکه یک ضرورت مهندسی در طراحی و نصب سیستم‌های تهویه است.
ارتفاع سینی درین
ارتفاع سینی درین در نگاه اول ممکن است جزئیاتی ساده به نظر برسد، اما در عمل نقطه‌اتصال میان عملکرد فنی سیستم، ایمنی ساختمان و محدودیت‌های فیزیکی تجهیزات تهویه مطبوع است. برای درک بهتر این موضوع باید توجه داشت که سینی درین علاوه بر هدایت آب، نقش یک مخزن موقت را نیز ایفا می‌کند. زمانی که دستگاه فن‌کویل در شرایط آب‌وهوایی بسیار گرم و شرجی کار می‌کند یا هنگامی که حجم تقطیر آب به دلیل رطوبت بالای محیط ناگهان افزایش می‌یابد، نرخ ورود قطرات آب به سینی ممکن است برای مدتی کوتاه از نرخ خروج آن بیشتر شود. در چنین شرایطی، ارتفاع لبه سینی تعیین می‌کند که آیا دستگاه توانایی نگهداری این حجم اضافه آب را تا زمان تخلیه کامل دارد یا خیر.
اگر ارتفاع لبه سینی بیش از حد کوتاه و کم‌عمق در نظر گرفته شود، کوچک‌ترین نوسان در میزان رطوبت یا حتی یک انسداد جزئی و موقت در مسیر خروجی لوله‌کشی می‌تواند منجر به سرریز شدن سریع آب شود. این سرریز شدن، تمام کارکرد ایمنی سینی درین را خنثی کرده و آب را به خارج از محدوده دستگاه هدایت می‌کند که پیامد آن خیس شدن سقف‌های کاذب، تخریب گچ‌بری‌ها، آسیب به دکوراسیون داخلی و ایجاد خطر برق‌گرفتگی یا اتصال کوتاه در تجهیزات الکتریکی خواهد بود. علاوه بر این، در فن‌کویل‌هایی که فن آن‌ها با سرعت بالا کار می‌کند، جریان هوای شدید ایجادشده در داخل یونیت می‌تواند موج‌هایی در سطح آبِ جمع‌شده در سینی ایجاد کند؛ اگر لبه‌های سینی به اندازه کافی بلند نباشند، این موج‌های کوچک باعث پاشش آب به بیرون و چکه‌کردن آن از بدنه دستگاه می‌شوند.
از سوی دیگر، افزایش بیش از حد ارتفاع لبه‌های سینی نیز با چالش‌ها و محدودیت‌های جدی مهندسی مواجه است. افزایش عمق سینی مستقیماً باعث بزرگ‌تر شدن ابعاد کلی دستگاه فن‌کویل می‌شود. این مسئله به‌ویژه در فن‌کویل‌های سقفی و توکار که در فضای محدود بالای سقف کاذب نصب می‌شوند، یک نقطه ضعف بزرگ به شمار می‌رود. امروزه در معماری مدرن، طراحان و سازندگان تلاش می‌کنند تا حد امکان فضای سقف کاذب را کاهش دهند تا ارتفاع مفید اتاق‌ها حفظ شود؛ بنابراین افزایش ابعاد دستگاه به دلیل سینی بزرگ، جانمایی و نصب آن را در سقف‌های کم‌ارتفاع بسیار دشوار یا حتی غیرممکن می‌سازد. همچنین سینی‌های بیش از حد عمیق که حجم زیادی از آب را در خود نگه می‌دارند، در صورت عدم تخلیه سریع، بستر مناسبی را برای ماندگاری آب، ایجاد بوی نا مطبوع، تشکیل رسوبات سنگین و رشد قارچ‌ها و باکتری‌ها فراهم می‌کنند.
بنابراین، تعیین ارتفاع استاندارد برای لبه سینی درین نیازمند ایجاد یک توازن دقیق و مهندسی‌شده میان ظرفیت نگهداری آب و ابعاد فیزیکی دستگاه است. طراحان تجهیزات تهویه مطبوع این ارتفاع را بر اساس حداکثر نرخ میعان در سخت‌ترین شرایط اقلیمی، شیب استاندارد خروجی و همچنین شیوه هوادهی فن محاسه‌می‌کنند تا سینی بتواند بدون سرریز شدن، پاسخگوی حجم آب تولیدی باشد و در عین حال، ابعاد کلی دستگاه را در بهینه‌ترین و فشرده‌ترین حالت ممکن نگه دارد. این تعادل ظریف باعث می‌شود دستگاه هم از نظر ایمنی در برابر نشتی آب کاملاً قابل اطمینان باشد و هم از نظر ابعاد برای نصب در فضاهای مختلف ساختمانی گزینه‌ای ایده‌آل به شمار رود.
عایق کاری سینی درین
برای درک عمیق این موضوع باید ابتدا مکانیزم پدیده میعان یا همان «عرق کردن» را در بخش زیرین سینی بررسی کنیم. همان‌طور که می‌دانیم، سینی درین محل تجمع مستقیم قطرات آبی است که از روی لوله‌های سرد کویل چکه می‌کنند. این آب تقطیرشده دارای دمای بسیار پایینی است و قرارگیری مداوم آن در سینی باعث می‌شود که جدار فلزی یا پلاستیکی سینی درین کاملاً سرد شده و دمای آن به شدت کاهش یابد. این سرمای شدید از طریق بدنه سینی به سطح خارجی و زیرین آن منتقل می‌شود، به‌طوری که بخش بیرونی سینی که در تماس با هوای محیط یا فضای سقف کاذب قرار دارد نیز بسیار خنک می‌گردد.
در این حالت، اگر هوای اطراف سینی درین حاوی مقدار مشخصی رطوبت باشد، به محض برخورد با سطح زیرین و سرد سینی، پدیده میعان مجدداً رخ می‌دهد. در واقع، همان اتفاقی که روی کویل رخ داده بود، حالا بر روی جدار خارجی خودِ سینی درین تکرار می‌شود و قطرات جدید آب بر روی سطح زیرین آن شکل می‌گیرند. این موضوع یک پارادوکس بزرگ در عملکرد دستگاه ایجاد می‌کند؛ زیرا سینی درین که خود برای جمع‌آوری و هدایت آب‌های تقطیرشده تعبیه شده است، بر اثر سرما دچار تعریق شده و خود به منبع جدیدی برای چکه‌کردن آب تبدیل می‌شود. از آنجا که این قطرات آب در سطح بیرونی سینی تشکیل می‌شوند، هیچ راهی برای ورود به داخل سینی و مسیر تخلیه ندارند و مستقیماً به سمت پایین سقوط می‌کنند.
پیامدهای ناشی از عدم عایق‌کاری سینی درین بسیار جدی و خسارت‌بار است. در فن‌کویل‌های سقفی، این چکه‌کردن مداوم باعث خیس شدن سقف‌های کاذب، تخریب ساختار کناف و گچ‌بری‌ها، ایجاد لکه‌های زرد و زشت بر روی سقف و در نهایت سست شدن و ریزش مصالح می‌شود. علاوه بر آسیب به ساختار ساختمان، خیس شدن مداوم فضای بالای سقف کاذب بستر بسیار مساعدی را برای رشد انواع قارچ‌ها، کپک‌ها و باکتری‌ها فراهم می‌سازد که با انتشار در جریان هوای ساختمان، سلامت تنفسی ساکنان را به خطر می‌اندازند. همچنین نفوذ این آب به بخش‌های الکتریکی فن‌کویل یا سیم‌کشی‌های مجاور می‌تواند باعث بروز اتصال کوتاه، سوزن موتور و حتی خطرات آتش‌سوزی شود.
برای جلوگیری از این مشکلات، عایق‌کاری حرارتی و رطوبتی بخش بیرونی سینی درین الزامی است. این عایق مانند یک سد حرارتی عمل کرده و مانع از تماس مستقیم هوای گرم و مرطوب محیط با بدنه بسیار سرد سینی می‌شود. با نصب یک عایق مناسب، دمای سطح خارجی عایق در حد دمای محیط باقی می‌ماند و در نتیجه پدیده میعان و تشکیل قطرات آب به طور کامل متوقف می‌گردد. برای این منظور معمولاً از عایق‌های سلول‌بسته باکیفیت مانند عایق‌های الاستومری یا پلی‌اولیفین استفاده می‌شود؛ زیرا این مواد علاوه بر ضریب انتقال حرارت بسیار پایین، جذب آب ناچیزی دارند و در برابر نفوذ رطوبت مقاوم هستند. بنابراین، عایق‌کاری سینی درین نه یک اقدام مکمل و تزئینی، بلکه یک بخش حیاتی در فرآیند تولید و نصب فن‌کویل است که کارایی صحیح دستگاه و سلامت سازه ساختمان را تضمین می‌کند.
شیب سینی درین
شاید در نگاه اول، سینی درین یک محفظه فلزی یا پلاستیکی ساده برای جمع‌آوری قطرات آب به نظر برسد، اما در صورتی که مکانیزم تخلیه آب در آن بر اساس اصول هیدرولیکی و شیب‌بندی دقیق پیش‌بینی نشده باشد، کل سیستم تهویه مطبوع با چالش‌ها و خسارات سنگینی مواجه خواهد شد. آب تجمع‌یافته حاصل از تقطیر یا میعان، برای حرکت و رسیدن به لوله تخلیه نیازمند یک نیروی محرکه طبیعی یعنی نیروی گرانش زمین است؛ ایجاد شیب دقیق در کف سینی درین دقیقاً همین بسترمحرک را فراهم می‌کند تا مایعات بدون نیاز به تجهیزات جانبی به سمت خروجی هدایت شوند.
اگر سینی درین فاقد شیب مناسب باشد و کف آن کاملاً مسطح و افقی ساخته شود، آب تقطیرشده در بخش‌های مختلف سینی راکد باقی می‌ماند. سکون و ماندگاری آب درون سینی درین زمینه‌ساز بروز طیف وسیعی از مشکلات فنی و بهداشتی می‌شود. نخستین پیامد راکد ماندن آب، ایجاد محیطی بسیار مساعد برای رشد و تکثیر انواع باکتری‌ها، قارچ‌ها، کپک‌ها و جلبک‌ها است. این میکروارگانیسم‌ها با گذشت زمان لایه‌ای از لجن و ماده‌ای ژله‌ای‌شکل در کف سینی تشکیل می‌دهند که نه تنها بوی بسیار نا مطبوع و زننده‌ای در فضای ساختمان منتشر می‌کند، بلکه مجرای خروجی آب را نیز به طور کامل مسدود می‌سازد. مسدود شدن مسیر تخلیه در نهایت منجر به سرریز شدن آب از لبه‌های سینی و ریزش آن بر روی سقف‌های کاذب، کناف، دکوراسیون داخلی و تجهیزات الکتریکی دستگاه می‌شود. علاوه بر این، ماندگاری مداوم آب در سینی‌های فلزی حتی در صورت داشتن پوشش‌های گالوانیزه، به مرور زمان باعث بروز خوردگی، زنگ‌زدگی و سوراخ شدن بدنه سینی خواهد شد.
دو روش برای ایجاد شیب وجود دارد: شیب‌دهی در زمان نصب دستگاه و شیب‌دهی در مرحله طراحی و ساخت توسط سازنده. روش اول که در گذشته و گاهی در نصب‌های غیراستاندارد امروزی دیده می‌شود، تکیه بر زاویه‌دار نصب کردن کل یونیت فن‌کویل توسط نصاب است. در این حالت، مجری نصب، کل بدنه فن‌کویل را کمی به یک سمت مایل می‌کند تا آب درون سینی به سمت خروجی حرکت کند. اگرچه این روش ممکن است در نگاه اول مشکل تخلیه آب را حل کند، اما دارای عیوب ساختاری و فنی شدیدی است. کج نصب شدن دستگاه فن‌کویل باعث اعمال فشار نامتوازن بر روی بلبرینگ‌ها و شافت موتور فن شده، ارتعاش و صدای دستگاه را به شدت افزایش می‌دهد و در نهایت طول عمر قطعات متحرک را کاهش می‌دهد. همچنین شیب دادن به کل دستگاه، زیبایی بصری آن را در نصب‌های روکار از بین برده و جانمایی دقیق را در سقف‌های کاذب دچار مشکل می‌سازد.
به همین دلیل، روش دوم یعنی طراحی و اعمال شیب در کف سینی درین توسط سازنده دستگاه در مرحله تولید، تنها راهکار استاندارد و مهندسی‌شده محسوب می‌شود. در این روش، بدنه بیرونی و شاسی کل فن‌کویل کاملاً تراز و افقی نصب می‌شود تا موتور و فن در بهترین حالت عملکردی خود قرار گیرند، اما کفِ داخلی سینی درین در زمان پرس‌کاری یا قالب‌گیری با شیبی ملایم و دقیق به سمت شیار خروجی شکل داده می‌شود. این شیب داخلی مهندسی‌شده باعث می‌شود که حتی کوچک‌ترین قطرات آب نیز به سرعت و بدون توقف به سمت مجرای تخلیه هدایت شوند و هیچ آبی درون سینی باقی نماند. در نتیجه، این طراحی هوشمندانه نه تنها ماندگاری آب و خطرات ناشی از رشد جلبک و انسداد مسیر را به حداقل می‌رساند، بلکه سلامت عملکردی موتور، زیبایی نصب و طول عمر مفید کل سیستم تهویه مطبوع را تضمین می‌کند.
خروجی سینی درین
سینی درین وظیفه جمع‌آوری قطرات آب حاصل از میعان روی کویل را بر عهده دارد، اما کارایی نهایی این قطعه کاملاً وابسته به عملکرد صحیح مسیر خروجی آن است. اگر خروجی سینی توانایی تخلیه پیوسته و روان مایعات را نداشته باشد، تمام آب‌های جمع‌شده در سینی تجمع یافته و به سرعت منجر به سرریز شدن و ورود خسارت به زیرساخت‌های ساختمان خواهند شد.
یکی از کلیدی‌ترین فاکتورها در طراحی این قسمت، قطر یا سایز دهانه خروجی است. انتخاب قطر مناسب برای خروجی سینی درین نیازمند در نظر گرفتن حداکثر حجم تقطیر آب در سخت‌ترین شرایط اقلیمی و همچنین دینامیک حرکت سیالات است. هرچه سایز این دهانه کوچک‌تر در نظر گرفته شود، مقاومت در برابر جریان آب افزایش یافته و سرعت تخلیه به شدت کاهش می‌یابد. این مسئله زمانی حادتر می‌شود که بدانیم آب موجود در سینی درین یک سیال کاملاً خالص و عاری از ذرات نیست. جریان هوای مکیده‌شده توسط فن دستگاه، همواره حاوی مقادیر زیادی گرد و غبار، ذرات معلق، پرزهای فرش، مو و ریزگردها است که پس از برخورد با سطح مرطوب کویل و سینی، وارد آب درین می‌شوند.
این ذرات معلق به مرور زمان همراه با آب به سمت دهانه خروجی حرکت می‌کنند و به دلیل وجود لایه ناشی از رشد میکروارگانیسم‌ها یا جلبک‌های احتمالی، به جدار داخلی لوله تخلیه می‌چسبند. در صورتی که قطر خروجی کوچک باشد، این ذرات به سرعت روی هم تلنبار شده و قطره خروجی را تنگ‌تر می‌کنند که این امر در نهایت به مسدود شدن کامل مسیر تخلیه می‌انجامد. مسدود شدن مجرای خروجی باعث راکد ماندن آب، ایجاد بوی زننده و نا مطبوع در فضای داخلی و در نهایت سرریز شدن آب از لبه‌های سینی بر روی سقف‌های کاذب، گچ‌بری‌ها، پارکت‌ها یا تجهیزات برقی مجاور فن‌کویل می‌شود. به همین دلیل، در نظر گرفتن سایز استاندارد و کافی برای این دهانه، یک الزام مهندسی برای تضمین حرکت روان آب و کاهش نیاز به سرویس‌های مداوم است.
علاوه بر سایز مناسب، یکی از راهکارهای هوشمندانه و پیشرفته در طراحی فن‌کویل‌ها، تعبیه دو مسیر خروجی در دو سمت مقابل سینی درین است. این ویژگی چند مزیت ساختاری و عملیاتی بسیار مهم دارد. نخست آنکه ایجاد دو خروجی مجزا، ظرفیت و سرعت تخلیه آب را به دو برابر افزایش می‌دهد و در روزهای بسیار گرم و شرجی که حجم میعان آب به اوج خود می‌رسد، خروج روان و بدون ریسک آب را تضمین می‌کند. دومین مزیت، ایجاد یک خط پشتیبان یا جایگزین است؛ اگر به هر دلیلی یکی از دهانه‌های خروجی بر اثر تجمع پرز و ذرات دچار گرفتگی شود، خروجی دوم در سمت دیگر سینی مانع از سرریز شدن آب شده و فرصت کافی برای تعمیر و نگهداری را به بهره‌برداران می‌دهد. در نهایت، وجود دو خروجی در طرفین سینی، انعطاف‌پذیری فوق‌العاده‌ای هنگام نصب دستگاه به همراه دارد و به نصابان این امکان را می‌دهد که با توجه به جانمایی لوله‌کشی درین ساختمان، بهترین و کوتاه‌ترین مسیر را برای تخلیه آب انتخاب کنند.
اتصال خروجی درین به فاضلاب
وقتی لوله تخلیه آبِ فن‌کویل بدون رعایت الزامات تاسیساتی به طور مستقیم به لوله‌کشی فاضلاب شهری یا ساختمان وصل می‌شود، یک مسیر باز و مستقیم میان چاه فاضلاب و یونیت داخلی فن‌کویل ایجاد می‌گردد. از آنجا که سیستم‌های فاضلاب همواره محل تجمع گازهای سمی، تعفن‌انگیز و نا مطبوع ناشی از تجزیه مواد ارگانیک هستند، این گازهای بدبو بر اثر اختلاف فشار و جریان طبیعی به سمت بالا حرکت کرده و از طریق لوله درین وارد سینی تخلیه دستگاه می‌شوند.
در این حالت، فنِ دستگاه فن‌کویل که وظیفه گردش و توزیع هوا در محیط را بر عهده دارد، گازهای بدبوی واردشده به سینی درین را مکیده و آن‌ها را در سرتاسر واحد مسکونی یا اداری پخش می‌کند. این اتفاق نه تنها کیفیت هوای تنفسی را به شدت کاهش داده و بوی بسیار ناخوشایندی در محیط ایجاد می‌کند، بلکه بخارات فاضلاب حاوی ترکیبات شیمیایی خورنده مانند سولفید هیدروژن نیز هستند. برخورد مداوم این گازهای خورنده با فین‌های آلومینیومی و لوله‌های مسی کویل دستگاه، باعث خوردگی شدید، زنگ‌زدگی و در نهایت سوراخ شدن کویل فن‌کویل به مرور زمان می‌شود. علاوه بر این، انتقال باکتری‌ها و قارچ‌های موجود در گازهای فاضلاب به درون دستگاه، تهدیدی جدی برای سلامت تنفسی ساکنان ساختمان خواهد بود.
برای حل این مشکل و برطرف کردن این چالش تاسیساتی، راهکارهای مهندسی کاملاً مشخصی وجود دارد. مهم‌ترین اصل تاسیساتی در این زمینه، عدم اتصال مستقیم لوله درین به شبکه فاضلاب و استفاده از تجهیزاتی مانند «سیفون» (Trap) و «فاصله هوایی» (Air Gap) است. نصب یک سیفون مناسب در مسیر لوله درین باعث می‌شود همواره مقداری آب پاک درون خمیدگی لوله باقی بماند و مانند یک سدِ هوازی عمل کند. این سدِ آبی مانع از بالا آمدن گازهای فاضلاب و ورود آن‌ها به سینی درین می‌شود، در حالی که آب خروجی از فن‌کویل می‌تواند به راحتی از آن عبور کند. علاوه بر سیفون، اجرای فاصله هوایی در نقطه پایانی لوله درین، یعنی تخلیه آب به صورت آزاد بر روی یک کف‌شور یا منبع هدایت‌کننده مجزا، قطع ارتباط فیزیکی میان لوله درین و فاضلاب را تضمین کرده و امکان بازگشت گازها را به صفر می‌رساند.
نکته دیگری که دارای اهمیت است، رعایت شیب استاندارد و مداوم در طول مسیر لوله‌کشی درین است. لوله خروجی باید با یک شیب طولی مشخص و یک‌نواخت (معمولاً حداقل یک تا دو درصد) به سمت پایین اجرا شود تا آب حاصل از تقطیر تنها تحت تاثیر نیروی گرانش به سمت خروجی اصلی در بخش‌های پایینی ساختمان هدایت گردد. وجود این شیب مداوم مانع از پس زدن و بازگشت آب به سمت دستگاه می‌شود؛ چرا که هرگونه ماندگاری یا بازگشت آب در طول مسیر لوله‌کشی، خطر سرریز شدن سینی درین، رشد لجن و مسدود شدن مسیر را به همراه دارد. بنابراین، ترکیب شیب‌بندی صحیح، استفاده از سیفون استاندارد و ایجاد فاصله هوایی پیش از ورود به فاضلاب اصلی، تنها راهکار تضمین‌کننده برای تخلیه روان آب و جلوگیری از انتشار بوی بد فاضلاب در محیط است.
استفاده از پمپ درین
در ساختارهای متداول و استاندارد، فن در پشت کویل قرار می‌گیرد و هوا را به سمت کویل می‌دمد. این حالت را «چیدمان دهشی» یا پوزیتیو می‌نامند. در این حالت، فشاری که فن ایجاد می‌کند باعث می‌شود هوای داخل کابین دارای فشار مثبت (بیشتر از فشار اتمسفر محیط) باشد. این فشار مثبت مانند یک نیروی کمکی عمل کرده و آب جمع‌شده در سینی درین را به سمت دهانه خروجی هل می‌دهد و به تخلیه روان‌تر آن کمک شایانی می‌کند.
اما در برخی طراحی‌های خاص، به دلیل محدودیت‌های فضا، کاهش ابعاد دستگاه یا الزامات مهندسی برای توزیع یکنواخت‌تر هوا، کویل در سمت ورودی یا پشت فن قرار می‌گیرد که به آن «چیدمان مکشی» یا نیگاتیو گفته می‌شود. در این حالت، فن، هوا را از میان فین‌های کویل می‌مکد. این مکش شدید باعث می‌شود فضای اطراف کویل و سینی درین دچار «فشار منفی» یا خلاء نسبی شود. این فشار منفی نیرویی در جهت معکوس جریان تخلیه ایجاد می‌کند؛ به این معنا که به جای هدایت آب به سمت بیرون، هوا تمایل دارد از طریق لوله درین به داخل کشیده شود و در نتیجه آب درون سینی درین مکیده شده و امکان خروج طبیعی بر اثر نیروی گرانش را از دست می‌دهد. در چنین شرایطی، آب در سینی تجمع یافته و اگر راهکاری برای آن پیش‌بینی نشود، به سرعت از لبه‌های سینی سرریز خواهد کرد.
برای غلبه بر این نیروی مکش و خنثی کردن اثر فشار منفی، استفاده از پمپ درین الزامی می‌شود. پمپ درین با ایجاد یک فشار هیدرولیکی قوی، آب را از کف سینی مکیده و با غلبه بر فشار منفی کابین و همچنین نیروی جاذبه، آن را به سمت لوله‌کشی تخلیه هدایت می‌کند. این پمپ‌ها معمولاً دارای یک شناور (فلوتر) یا سنسور سطح آب هستند که با بالا آمدن سطح مایع، پمپ را فعال می‌کنند تا آب را به ارتفاع بالاتر یا مسیر خروجی پمپاژ کند. وجود پمپ درین به‌ویژه در فن‌کویل‌های سقفی و اسپلیت‌ها این امکان را فراهم می‌سازد که آب درین حتی به سمت ارتفاع بالا (سقف) پمپ شده و سپس با شیب مناسب به سمت فاضلاب حرکت کند.
نکته بسیار حیاتی دیگر، وابستگی شدید سیستم به عملکرد دائمی و بی‌نقص پمپ درین است. در دستگاه‌هایی که دارای چیدمان مکشی هستند یا خروجی آن‌ها بالاتراز سطح سینی قرار دارد، پمپ درین تنها راه نجات دستگاه از سرریز شدن آب است. اگر پمپ به دلیل نقص فنی، سوختن موتور، گرفتگی شناور یا قطعی برق از کار بیفتد، روند تولید آب حاصل از میعان روی کویل همچنان ادامه خواهد یافت اما هیچ راهی برای خروج آن وجود نخواهد داشت. این تجمع سریع آب در نهایت منجر به سرریز شدن سینی و ریزش شدید آب بر روی سقف‌های کاذب، کناف، تجهیزات الکترونیکی و دکوراسیون داخلی می‌شود. به همین دلیل، در پمپ‌های درین مدرن معمولاً یک سنسور ایمنی اضافه (میکروسوئیچ سرریز) تعبیه می‌شود تا در صورت خرابی پمپ و بالا آمدن بیش از حد سطح آب، فرمان قطع کامل عملکرد فن‌کویل را صادر کند و از بروز خسارات سنگین جلوگیر به عمل آورد.
پمپ درین فن کویل سقفی باید به صورت دائم کار کند و اگر به هر دلیلی از فعالیت باز ماند، احتمال به مشکل بر خوردن دستگاه بسیار زیاد می‌شود زیرا همان‌طور که توضیح دادیم آب نمی‌تواند از سینی درین خارج شود.
جوشکاری سینی درین
همان‌طور که در بالا توضیح دادیم، سینی درین به شکل مستطیلی است که لبه‌های آن از چهار طرف بالا می‌آید. دو نوع طراحی برای این قطعه وجود دارد. در طراحی اول، کناره‌های این سینی با استفاده از جوشکاری به سینی متصل می‌شود. در طراحی دوم، کل سینی و کناره‌های آن به صورت یکپارچه و پرسی ساخته می‌شود و در واقع دیگر نیازی به جوشکاری ندارد.
طراحی نوع دوم کاملاً ایده‌آل است و مشکلی برای آن پیش نمی‌آید، حتی با ایجاد منحنی و فرمینگ صحیح در کناره‌های آن، هدایت آب بسیار راحت‌تر صورت می‌گیرد. اما فناوری ساخت آن به سادگی برای تمام تولیدکنندگان فراهم نیست. اما در طراحی نوع اول اگر جوشکاری به درستی و کامل انجام نشود و یا به درستی آب بندی نشود، احتمال به وجود آمدن نشتی در کناره‌های سینی درین به وجود می‌آید.