مقالات, صنایع برودتی, قطعات

آشنایی با فن کویل و انواع آن

فن کویل چیست

فن کویل ها از جمله دستگاه‌های تهویه مطبوع هستند، که در انواع محیط‌های آپارتمانی، اداری و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها از دو جزء شکل یافته‌اند. بخش فن که وظیفۀ تأمین هوا را بر عهده دارد و بخش دوم دستگاه که کویل آن است و به صورت یک مبدل حرارتی طراحی می‌شود. ز این دستگاه‌ها می‌توان در فصل‌های سرد سال برای گرمایش محیط بهره برد و در فصل‌های گرم نیز از این دستگاه‌ها برای سرمایش محیط استفاده می‌شود. در کنار این دستگاه در آپارتمان‌ها یا ساختمان‌های تجاری از دستگاه‌های سرمایشی ای مثل دستگاه چیلر، مینی چیلر و گرمایشی مثل بویلر موتورخانه هم استفاده می‌گردد، به این شکل که این سیستم فقط وظیفۀ انتقال حرارت را بر عهده گرفته و تأمین انرژی لازم جهت سرمایش و گرمایش به کمک دیگر وسایل تهویۀ مطبوع انجام می‌شود. در این مقاله سیستم فن کویل چیست قصد داریم دربارۀ ساختمان داخلی این دستگاه‌ها، انواع فن کویل و مزایا و معایب این دستگاه‌های تهویۀ مطبوع صحبت کنیم.

طرز کار فن کویل ها چگونه است؟

در تعریفی ساده، فن کویل یک دستگاه تهویۀ مطبوع هوا است که در دو بخش طراحی می شود. بخش اول، مبدل حرارتی دستگاه است که به صورت یک کویل حرارتی تعریف می شود و در حقیقت یک خط لولۀ مارپیچ است که در محفظۀ داخلی دستگاه نصب می شود. جزء دوم دستگاه نیز، فن آن است که با مکش هوای اطراف و دمیدن آن بر روی کویل های حرارتی کار سرمایش و یا گرمایش محیط را انجام می دهند. زمانی که صحبت از طراحی این دستگاه به میان می آید، ظرفیت دستگاه با توجه به ظرفیت دمندگی فن و همچنین ظرفیت حرارتی کویل مشخص می شود. در طراحی آن ها اغلب از لوله های مسی استفاده می شود. زیرا مس از نظر انتقال حرارت فلز مناسب تری است و بهتر عمل می کند. اجزاء تشکیل دهندۀ این دستگاه به قرار زیر است:

  • فن های دستگاه
  • کویل های حرارتی که به صورت لوله های مسی یا آلومینیومی طراحی می شوند.
  • سیستم فیلتراسیون هوا که اغلب قابلیت شست و شو را نیز دارند.
  • شیرهای ورود و خروج

در کنار این اجزاء ذکر شده گاه از سیستم های کنترل کنندۀ دما و رطوبت مثل ترموستات و هیومیدستات نیز استفاده می شود.

سرمایش و گرمایش به کمک فن کویل ها

تأمین آب گرم یا آب سرد این سیستم بر عهده دیگر دستگاه های تهویۀ مطبوع مرکزی است. زمانی که صحبت از سرمایش محیط می شود، معمولاً به سراغ چیلرها یا مینی چیلر ها می روند. به این شکل که جریان آب در چیلر خنک می شود و سپس در کویل دستگاه به جریان در می آید. برای گرمایش محیط گاهی از چیلرها استفاده می شود و گاه در مجتمع های آپارتمانی به سراغ دیگ های بخار در موتورخانه ها می روند. به این شکل که جریان آب گرم از موتورخانه وارد این دستگاه می شود و در نتیجه کار گرمایش محیط انجام می شود.

انواع فن کویل

البته در برخی از موارد این دستگاه به این شکل طراحی می شود که به جای آب گرم یا آب سرد از سیال مبرد در در خط لولۀ کویل استفاده می شود که در این صورت دیگر نیازی به اتصال آن به سیستم های سرمایش یا گرمایش مرکزی نیست.

تأمین جریان هوا در این سیستم ها

جریان هوا در این دستگاه ها اغلب به دو صورت تأمین می شود. اگر قرار باشد در کل فضای ساختمان از چندین فن کویل استفاده کرد یا بخواهیم از کانال کشی به همراه این دستگاه ها استفاده کنیم، بهتر این است که برای تأمین جریان هوا از دستگاه های هواساز مرکزی استفاده شود. این دستگاه ها اغلب در سقف ساختمان نصب می شود و کار تأمین هوا را بر عهده می گیرد.

گاهی نیز  این خود دستگاه است که به طور همزمان کار تأمین هوا را نیز بر عهده می گیرد. در این حالت دریچه هایی در پشت این دستگاه در نظر گرفته می شود. دمنده های دستگاه جریان هوا را از پشت آن دریافت کرده، سپس با افزایش سرعت هوا و پس از عبور از روی کویل های حرارتی آن را مجدداً به محیط بر می گرداند. گاهی نیز ممکن است این سیستم را در محیطی نصب کرد که بتواند جریان هوا را از محیط بیرون ساختمان تأمین نماید.

انواع دستگاه های فن کویل

فن کویل ها را اغلب بر مبنای شیوۀ نصب آن ها دسته بندی می کنند. مهم ترین دسته بندی صورت گرفته برای انواع فن کویل ها، فن کویل های سقفی و دیواری است. در ادامه به معرفی این دو دسته خواهیم پرداخت و نحوۀ کارکرد هر یک را شرح خواهیم داد.

فن کویل های سقفی

معایب فن کویل سقفی

فن کویل های سقفی اغلب به صورت زیرکار نصب می شوند. برای نصب این دستگاه ها ممکن است از اجرای سقف کاذب در ساختمان استفاده شود و یا اینکه می توان در هنگام ساخت ساختمان به صورت پیش ساخته فضایی برای نصب آن و کانال کشی های مربوط به آن در نظر گرفت. ظرفیت دمندگی این دستگاه ها بین دویست تا هزار فوت مکعب هوا است. به این دستگاه ها، فن کویل های کابینتی نیز گفته می شود. این نوع از طراحی را معمولاً برای ساختمان های مسکونی در نظر می گیرند. مهم ترین مزیت این سیستم ها، تولید سر و صدای کمتر است. زاویۀ دمندگی هوا در این دستگاه ها اغلب به سمت جلوست. در برخی از موارد مدل سقفی را با ظرفیت هزار و دویست فوت مکعب نیز می توان تولید کرد. ضمن اینکه این دستگاه های تهویۀ مطبوع نسبت به دیگر دستگاه ها قیمت مناسب تری دارد و به همین خاطر از انتخاب های اولیۀ سازندگان آپارتمان و ساختمان های بزرگ است.

فن کویل های دیواری یا زمینی

سیستم فن کویل دیواری یا زمینی

دستۀ دوم، آن هایی هستند که به جای نصب در سقف اغلب روی زمین نصب می شوند و یا اینکه روی دیوار نصب می گردند. ظرفیت دمندگی فن کویل های دیواری می تواند بین دویست تا هزار فوت مکعب هوا باشد.  تفاوت مدل های دیواری با مدل های سقفی در شکل اجرای آن است. در حالی که می توان مدل سقفی را به شکل توکار نصب نمود، برای نصب مدل دیواری لازم است دستگاه روی زمین یا روی دیوار نصب گردد. در مدل دیواری معمولاً جریان هوا به شکل بالا زن در محیط آزاد می شود. البته نوع روبرو زن مدل های دیواری هم موجود است. از نوع زمینی اغلب در محیط های بیمارستانی، مراکز آموزشی و دیگر محیط هایی که امکان نصب این دستگاه در سقف ساختمان وجود نداشته باشد استفاده می شود.

انواع فن کویل از نظر سرمایش و گرمایش

از فن کویل ها می توان به منظور سرمایش و گرمایش محیط استفاده کرد. در طراحی این سیستم ها از این نظر، کویل دستگاه به شکل دو لوله یا چهار لوله ساخته می شود که روی عملکرد آن تأثیر مستقیم دارد. همین طور که می دانید، در محیط های ساختمانی امکان اتصال خط لوله تنها برای یک جریان سیال امکان پذیر است. به این معنا که اگر بخواهید از این دستگاه فقط برای سرمایش یا گرمایش محیط استفاده کنید، می توانید از یک دستگاه کویل دو لوله بهره ببرید. به شکلی که جریان آب گرم (یا سرد) از یکی از لوله ها وارد شده، با طی کردن مسیل کویل از سمت دیگر (لولۀ دوم) خارج شود. اما اگر بخواهید از این سیستم هم برای سرمایش و هم برای گرمایش محیط بهره ببرید، لازم است از کویل های چهار لوله کمک بگیرید. به این شکل که هر دو لوله برای یک عملکرد در نظر گرفته شود. یک مسیر رفت و برگشت لوله برای سرمایش در فصل های گرم سال خواهد بود و یک مسیر یک رفت و برگشت نیز برای گرمایش در فصل های سرد سال تعریف می گردد.

استفاده از کانال کشی در این سیستم ها

اگر قصد داشته باشید از یک فن کویل مرکزی برای سرمایش و یا گرمایش محیط استفاده کنید و یا بخواهید از یک دستگاه هواساز در کنار آن بهره ببرید، لازم است از کانال کشی برای توزیع جریان هوا در تمامی بخش های ساختمان استفاده کنید. معمولاً کانال کشی این سیستم ها به صورت توکار و در زمان به کارگیری مدل سقفی مورد استفاده قرار می گیرد. اما در مدل دیواری هم می توان از کانال کشی به صورت توکار یا روکار ایستاده بهره برد. در نصب کانال، برای هر بخش یا هر اتاق دریچه ای مجزا تعریف می شود. بهتر این است که در طراحی دریچه ها از دمپر یا ترموستات ها استفاده کنید. به صورتی که دمای هر فضا را بتوان با کاهش یا افزایش جریان هوا به کمک دمپر تنظیم نمود. البته نصب دریچه های ترموستاتیک هزینه های اضافه ای را به شما تحمیل خواهد کرد. اگر هم بخواهید از دمپر استفاده نکنید، لازم است اندازۀ هر دریچه را با توجه به فضای محیط در نظر بگیرید.

مزایای به کارگیری فن کویل

در استفاده از دستگاه های فن کویل مزایای بسیاری را می توان برشمرد. از جمله:

  • جایگزینی تجهیزات سرمایشی و گرمایشی قدیمی : این سیستم ها فضای کمتری را نصبت به تجهیزات قدیمی اشغال می کنند و نصب آن ها نیاز به فضای کمتری دارد.
  • اجرای سادۀ کانال کشی: نصب کانال های مربوط به این دستگاه نسبت به کولرهای آبی ساده تر بوده و هزینه های جاری کمتری هم خواهد داشت.
  • صرفه جویی در مصرف انرژی: این دستگاه ها نسبت به دیگر وسایل سرمایشی و گرمایشی انرژی الکتریکی کمتری مصرف می کنند. مهم ترین قابلیت این دستگاه ها مدیریت جریان هوا در فضاهای مستقل است.
  • تنوع : طراحی و اجرای متفاوت این سیستم ها به صورت سقفی و دیواری تنوع بیشتری را برای انتخاب در اختیار مصرف کنندگان قرار می دهد.

معایب به کارگیری فن کویل

به مانند تمامی دستگاه های تهویۀ هوا، فن کویل ها نیز در کنار مزایایی که دارند، دارای معایبی هم هستند که در ادامه به آنها اشاره کرده ایم:

  • تعمیر و نگهداری : تعمیر و نگهداری این سیستم ها نسبت به دیگر وسایل سرمایش و گرمایشی نیاز به تخصص بیشتری دارد.
  • اجرای کانال کشی جداگانه برای خروج هوا : گاهی در فضاهای بسته برای خروج هوا از محیط نیاز به اجرای کانال کشی مجزا خواهد بود.
  • عدم تأمین هوای تازه : در برخی از این دستگاه ها که جریان هوا را از محیط اطراف می گیرند، دیگر خبری از جریان هوای تازه نخواهد بود. برای رفع این مشکل لازم است از مدل های دارای دریچه هوای تازه استفاده کنید.

جمع بندی

دستگاه های فن کویل از جمله تجهیزات تهویۀ هوا هستند که امروزه برای سرمایش و یا گرمایش محیطی در ساختمان های مسکونی، اداری و تجاری مورد استفاده قرار می گیرند. ساختمان این سیستم ها از دو بخش تشکیل شده است. فن دستگاه وظیفۀ تأمین هوای لازم را بر عهده دارد و بخش کویل، در حقیقت یک مبدل حرارتی است که به صورت لوله های مارپیچی طراحی می شود. زمانی که آب گرم یا سرد در خط لوله جریان می یابد، با عبور هوا از روی این خط لوله کار سرمایش یا گرمایش محیط انجام می شود. این سیستم ها به صورت سقفی یا دیواری طراحی می شوند. در نوع سقفی می توان دستگاه را به صورت توکار و درون سقف های کاذب نصب کرد که از لحاظ زیبایی و کاهش میزان سر و صدا گزینۀ مناسب تری است. از مدل های سقفی اغلب در محیط های مسکونی استفاده می شود و مدل های دیواری هم بیشتر در محیط های اداری مثل بیمارستان ها و مراکز آموزشی مورد بهره برداری قرار می گیرند.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

code