امروزه در بسیاری از ساختمان‌ها از تجهیزات تهویه مطبوع برای کنترل حرارت و رسیدن به آسایش حرارتی استفاده می‌کنند. تجهیزاتی مانند هواساز، فن کویل، داکت اسپلیت و … از مهمترین آن‌ها هستند. انسان‌ها همواره تمایل دارند که در هر شرایطی احساس راحتی و آسایش نمایند و البته این موضوع، نقطه ضعف آن‌ها نیز محسوب می‌شود. ما انسان‌ها تمایل داریم در آب و هوایی زندگی کنیم که نه سرد باشد و نه گرم، نه خیلی مرطوب باشد و نه خیلی خشک. دستیابی به چنین شرایطی با توجه به توقعات انسان و با توجه به این که هوا اغلب شامل این شاخصه‌های خوب نیست، کار آسانی نمی‌باشد. دستیابی به چنین آسایشی مستلزم تلاش مداومی است در برابر عواملی که سلب آسایش می‌نمایند از جمله عواملی مانند کم یا زیاد بودن دما و رطوبت هوا.
وقتی صحبت از سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی می‌شود، نمی‌توان نامی از فن کویل نبرد. این سیستم یکی از کاربردی‌ترین اعضای سیستم تهویه مطبوع است که بسیار در ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربرد اصلی این دستگاه گرم و یا سرد کردن محیط اطراف است. البته باید در نظر داشته باشید که فن کویل نمی‌تواند به خودی خود گرما و یا سرما را تولید نماید و برای انجام این کار باید آب گرم و یا سرد را از طرق دیگری برایش تامین کرد. برای نمونه جریان ورودی آب می‌تواند از طرقی مانند موتورخانه، چیلر و یا پکیج خانگی تامین شود و جریان آب سرد از طریق دستگاهی به نام چیلر یا مینی چیلر.
فن کویل، عضوی از خانواده‌ی سیستم‌های تهویه مطبوع است که وظایف متعددی از جمله کنترل دما، رطوبت، تازه‌سازی هوا و به جریان انداختن آن را به عهده دارد. این دستگاه متشکل از یک مبدل حرارتی و فن است، اما منبع اصلی گرما یا برودت را در خود جای نداده است. برای بهره‌مندی کامل از فن کویل، نیاز به یک منبع سیال آب مانند دیگ یا پکیج به عنوان منبع تغذیه‌ی آن وجود دارد. این منبع، آب گرم یا سرد را از طریق پمپ‌ها به فن کویل منتقل می‌کند و در نتیجه، فن کویل قادر به تولید گرما و سرما خواهد بود. کنترل فن کویل به وسیله‌ی ترموستات یا کلید خاموش و روشن انجام می‌شود.
ساختار ساده‌ی فن کویل دو مزیت بزرگ را به ارمغان می‌آورد:
- اقتصادی بودن: فن کویل به دلیل ساختار ساده و قیمت مناسب، در بسیاری از کاربری‌ها و فضاها به عنوان یک انتخاب مقرون به صرفه شناخته می‌شود. این دستگاه در ظرفیت‌های مختلف مانند فن کویل 200، فن کویل 400، فن کویل 600 تا فن کویل 1200 تولید می‌شود.
- قابلیت نصب در مکان‌های مختلف: ساختار ساده‌ی فن کویل، امکان نصب آن در زوایای مختلف و فضاهای متنوع را فراهم می‌کند. به همین دلیل شاهد تنوع در انواع فن کویل مانند فن کویل دیواری، فن کویل زمینی، فن کویل سقفی، فن کویل کاستی و … هستیم.
فهرست مطالب
راه اندازی گرمایش فن کویل در فصل زمستان
با رسیدن فصل پائیز و زمستان و نیاز به گرم نگه‌داشتن محیط خانه یا کار، می‌بایست دستگاه‌های گرمایشی را راه‌اندازی نمائید. اکثر دستگاه‌های فن کویل در چهار فصل سال قابل استفاده بوده و می‌توان از آن‌ها برای سرمایش و گرمایش بهره برد. برخی دستگاه‌ها به صورت خودکار وضعیت را از سرد به گرم تغییر می‌دهند و نیازی به تنظیم کاربر از سرمایش به حالت گرمایش ندارند، اما بعضی دیگر نیاز به تنظیم دستی داشته و ویژگی‌های کاربری خاص خود را دارند. عملکرد فن کویل‌ها در تمام فصول تقریباً یکسان است و تفاوت‌ها در دمای آب و رسانش آن به محیط است که در کویل دستگاه تبدیل می‌شود: در فصول سرد، با استفاده از گرم‌کن‌ها آب گرم تولید شده و در فصول گرم سال نیز آب سرد تولید شده را به کویل می‌رسانند.
دستگاه فن کویل سیستمی دو کاربرده است که هم می‌تواند گرمایش را برای شما فراهم کند و هم سرمایش را. اما دستگاه فن کویل به مانند داکت اسپلیت نمی‌تواند به صورت مستقل عمل کرده و با استفاده از گاز مبرد و سیکل تبرید، بدون وابستگی، خودش این سرمایش و گرمایش را فراهم نماید. فن کویل به تجهیزاتی مانند چیلر و پکیج برای تامین آب سرد و گرم، نیازمند است و عملاً بدون آن‌ها نمی‌تواند کاری انجام دهد و به مانند پنکه عمل می‌کند.
به دلیل نیاز دستگاه فن کویل به آب سرد و گرم، باید ورودی و خروجی مربوط به لوله‌های این آب، برای آن فراهم شود. این لوله‌ها به صورت مجزا برای مسیر رفت و برگشت می‌باشند. به شکلی که یک مسیر برای ورود آب و یک مسیر برای خروج آب تعبیه شده است.
حال که به ضرورت وجود لوله‌های ورودی و خروجی آب برای فن کویل پی بردید، باید بدانید که این دستگاه در دو نوع، فن کویل دو لوله ای و فن کویل چهار لوله ای تولید و عرضه می‌شود. در ادامه به بررسی هر کدام از این موارد خواهیم پرداخت.
فن کویل دو لوله ای
به دلیل وجود یک لوله ورودی و یک لوله برگشتی آب در فن کویل مدل دو لوله‌ای (Two-Pipe Fan Coil Unit)، تنها یک سیکل آب در سیستم لوله کشی سرمایش یا گرمایش ساختمان وجود دارد. در نتیجه این نوع فن کویل بر اساس شرایط آب و هوایی فصلی در ساختمان کار می‌کند و فقط یا گرمایش و یا سرمایش را تأمین می‌کند. یعنی اگر سیستم برای سرمایش تنظیم شده باشد، امکان استفاده همزمان از قابلیت گرمایش وجود ندارد. همچنین وقتی از حالت گرمایش استفاده می‌کنید عملاً دیگر قادر به رفتن به حالت سرمایش را ندارید. بنابراین ممکن است هر سال در روزهایی با آب‌وهوای متعادل مانند فصول بهار و پاییز مجبور به تحمل نوسانات دمایی باشید.
دلیل این موضوع که از نام دو لوله‌ای برای این نوع فن کویل استفاده می‌شود این است که دارای یک لوله ورودی و یک لوله خروجی است. این لوله‌ها به چیلر، مینی چیلر، دیگ گرمایشی موجود در پکیج یا موتورخانه مرکزی متصل هستند و تأمین گرمایش یا سرمایش ساختمان را انجام می‌دهند.
فن کویل دو لوله‌ای به یک سنسور تغییر وضعیت نیاز دارد، که معمولاً یک سنسور دمایی است و بر روی مسیر ورودی آب به سیستم نصب شده تا نحوه فعالیت سیستم را تعیین نماید. همچنین تعیین فعالیت فن کوئل در حالت گرمایشی یا سرمایشی توسط ترموستات نصب شده در فضاهای ساختمان صورت می‌گیرد.
فن استفاده شده در فن کویل دو لوله‌ای، حداقل سه سرعت دارد؛ سرعت کم، متوسط و زیاد. این سرعت که بر حسب واحد CFM شناسایی می‌شود، انتقال مقادیر جریان هوا بر حسب مترمکعب در دقیقه را تنظیم می‌نماد.
فن کویل چهار لوله ای
اگر دارای فضایی هستید که خواهان هر دو سیستم سرمایشی و گرمایشی به‌صورت همزمان هستید، فن کویل چهار لوله‌ای (Four-Pipe Fan Coil Unit) بهترین انتخاب برای شما است. این نوع از فن کوئل دارای دو لوله ورودی و دو لوله خروجی است. همچنین این سیستم دارای دو کوئل جداگانه است که یکی برای سرمایش و یکی برای گرمایش استفاده می‌شود. با توجه به این شرایط شما در این سیستم به راحتی می‌توانید از گرمایش آن استفاده کنید و در ادامه بلافاصله آن را خاموش کرده و از سرمایش آن استفاده نمایید.
شاید استفاده از این نوع کاربری که در یک روز هم از سرمایش استفاده کنید و هم گرمایش، برای شما عجیب به نظر بیاید اما در دنیای واقعی مکان‌هایی هستند که نیاز به این سیستم دارند. برای مثال هتل‌ها و بیمارستان‌ها را در نظر بگیرید که افراد مختلف با شرایط متفاوتی در آن‌ها اقامت دارند. حتی در یک ساختمان نیز ممکن است این نیاز احساس شود که با توجه به نوع ساخت و جهت هر اتاق یا واحد، نیاز به سیستم سرمایشی و گرمایشی برای هرکدام متفاوت باشد و در نتیجه استفاده از فن کویل 4 لوله‌ای توجیه اقتصادی دارد.
کاربرد چهار لوله این نوع از فن کویل و نام‌های آن‌ها عبارت است از:
- لوله ورودی آب گرم (HWS: Hot Water Supply)
- لوله برگشتی آب گرم (HWR: Hot Water Return)
- لوله ورودی آّب سرد (CWS: Chilled Water Supply)
- لوله برگشتی آّب سرد (CWR: Chilled Water Return)
فن کویل 4 لوله‌ای به‌گونه‌ای طراحی شده است که به دلیل امکان تأمین همزمان گرمایش و سرمایش هوا، قادر به انجام عمل رطوبت زدایی از هوا نیز است. اما میزان رطوبت زدایی ممکن است به دلیل افزایش یافتن دمای آب سرد ورودی محدود شود.
نکته‌ی مهم در این زمینه این است که صرف داشتن یک فن کوئل 4 لوله‌ای شما نمی‌توانید از هر دو سیستم سرمایش و گرمایش استفاده نمایید. باید حتماً زیرساخت آن ساختمان را نیز در نظر بگیرید که آیا دو سیستم لوله کشی مجزا برای سرمایش و گرمایش دارد و یا خیر؟ اکثریت ساختمان‌ها به دلیل هزینه بالا، فقط از یک سیستم لوله کشی استفاده می‌کنند و در فصول مختلف استفاده از این لوله‌ها را بین چیلر و موتورخانه جابه‌جا می‌کنند و عملاً در این ساختار شما امکان استفاده از فن کویل چهار لوله‌ای را ندارید.
فن کویل 2 لوله هزینه کمتری دارد و نصب آن بسیار ساده است. با این حال، اگر اغلب نیاز به جابجایی بین حالت گرمایش و سرمایش دارید، ممکن است خیلی راحت نباشد. تغییر از آب گرم به آب سرد و بالعکس چند روز طول می‌کشد. وقتی صحبت از ساختمان‌ها می‌شود، تغییر حالت سیستم برای یک واحد، بدون تغییر آن برای بقیه به سادگی غیرممکن است. به همین دلایل، سیستم‌های تهویه مطبوع دو لوله‌ای ممکن است برای آب و هوای گرم‌تر، که در آن نوسانات دمایی ثابت وجود ندارد، بهتر باشد.
در مقابل، دستگاه فن کویل 4 لوله‌ای کمی گران‌تر است زیرا قطعات بیشتری دارد و نصب آن زمان بیشتری می‌برد. با این حال، تهویه مطبوع 4 لوله، انعطاف پذیری بیشتری نسبت به همتای خود ارائه می‌دهد، زیرا می‌تواند فضا را خنک کند و هوا را در همان زمان مرطوب نیز نگه دارد. به همین دلیل است که این گزینه محبوب‌تر برای ساختمان‌ها است. همچنین به همین دلیل است که تهویه مطبوع 4 لوله‌ای گزینه بهتری برای آب و هوای قاره‌ای است. در بعضی از کشورها مانند کانادا که دارای تغییرات آب و هوایی زیادی هستند، استفاده از سیستم فن کویل چهار لوله‌ای بسیار رایج است.
به‌طور کلی فن کویل‌های 4 لوله‌ای کارآمدتر از نوع 2 لوله‌ای هستند، اما باید توجه داشت که طراحی ساختمان نیز باید امکان استفاده از فن کویل چهار لوله‌ای را برای شما فراهم نماید.
در ایران با توجه به اینکه تغییرات آب و هوایی زیادی وجود ندارد، بیشتر استفاده از فن کویل‌های دو لوله‌ای رایج است.
جمع‌بندی
با توجه به مطالب گفته شده در این مقاله، شما برای راه اندازی سیستم گرمایش فن کویل در فصل زمستان، بسته به اینکه برای تامین آب گرم از پکیج استفاده می‌کنید یا از موتور خانه ساختمان، باید اقدام به راه اندازی آن‌ها نموده و سپس بعد از سرویس دستگاه فن کویل و نظافت آن، اقدام به روشن کردن گرمایش آن نمایید. در صورتی که فن کویل شما چهار لوله باشد و اتصال آن‌ها نیز برقرار باشد، عملاً شما نیازی به تغییر ندارید و به راحتی می‌توانید بین سیستم سرمایش و گرمایش سوئیچ نمایید.
