فن کویل چیست و چگونه کار می‌کند؟

فن کویل یک واحد تهویه مطبوع است که برای گرمایش یا سرمایش فضاهای داخلی استفاده می‌شود. این سیستم از یک فن و یک کویل (لوله‌هایی که آب گرم یا سرد از آن‌ها عبور می‌کند) تشکیل شده است. فن کویل‌ها معمولاً در سیستم‌های HVAC (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) برای کنترل دما و رطوبت استفاده می‌شوند. این گزارش بنا بر اطلاعات به دست آمده از متخصصان شرکت مهندسی تهویه نگار و پرسش به سوالات متداول مردم درباره سیستم فن کویل (fan coil Unit) تهیه شده است.

فن کویل چگونه کار می کند؟
فن کویل به تنهایی قادر به تامین سرمایش و گرمایش نیست و باید از طریق لوله کشی به جریان آب سرد و گرم متصل باشد. سیستم فن کویل برای تامین سرمایش ساختمان به چیلر متصل هستند و برای تامین گرمایش به آب گرم موتورخانه یا پکیج حرارتی وصل می شوند.

1.    سرمایش فن کویل:
o    آب سرد از چیلر وارد کویل می‌شود.
o    هوای محیط توسط فن مکش شده و از روی کویل سرد عبور می‌کند.
o    در اثر تماس با کویل سرد، دمای هوا کاهش یافته و هوای خنک به محیط دمیده می‌شود.

2.    گرمایش فن کویل:
o    آب گرم از بویلر وارد کویل می‌شود.
o    هوای محیط توسط فن مکش شده و از روی کویل گرم عبور می‌کند.
o    در اثر تماس با کویل گرم، دمای هوا افزایش یافته و هوای گرم به محیط دمیده می‌شود.

مزایای استفاده از فن کویل
•    کنترل دمای دقیق: هر واحد فن کویل به صورت جداگانه قابل کنترل است و این امکان را می‌دهد تا دمای هر اتاق به صورت دلخواه تنظیم شود.
•    هزینه نصب و نگهداری پایین: نسبت به سایر سیستم‌های تهویه مطبوع، هزینه نصب و نگهداری فن کویل کمتر است.
•    ظرفیت بالا: فن کویل‌ها در ظرفیت‌های مختلف تولید می‌شوند و می‌توانند برای فضاهای بزرگ و کوچک مورد استفاده قرار گیرند.
•    طراحی زیبا: فن کویل‌ها در مدل‌ها و طرح‌های مختلفی تولید می‌شوند و با هر نوع دکوراسیونی قابل هماهنگی هستند.

معرفی انواع فن کویل و کاربرد هر کدام
فن کویل‌ها در انواع مختلفی طراحی شده‌اند تا نیازهای مختلفی را در فضاهای متفاوت برآورده کنند. در زیر به بررسی انواع مختلف فن کویل و کاربرد هر کدام پرداخته شده است:

1. فن کویل سقفی توکار
ارزان ترین نوع سیستم فن کویل، فن کویل سقفی توکار هست که مانند فن کویل کاستی در سقف کاذب تعبیه می شوند. با وجود دسترسی نامناسب جهت سرویس و نگهداری، بواسطه قیمت پایینشان به یکی از رایج ترین نوع این دستگاه در بازار تبدیل شده اند. خصوصاً آنکه امکان کانال کشی جریان هوای خروجی در این دستگاه وجود داشته و به این ترتیب می توان با هزینه کمتری، توزیع هوای مناسبی را در ساختمان ایجاد نمود.





 
•    ویژگی‌ها: این نوع فن کویل‌ها درون سقف نصب می‌شوند و فقط دریچه خروجی هوا قابل مشاهده است.
•    کاربردها: معمولاً در ساختمان‌های تجاری و مسکونی که نیاز به ظاهری زیبا و مخفی دارند استفاده می‌شوند.
•    مزایا: فضای کف یا دیوار را اشغال نمی‌کند و به طراحی داخلی کمک می‌کند.

2. فن کویل سقفی روکار
•    ویژگی‌ها: این نوع فن کویل‌ها به صورت روکار در سقف نصب می‌شوند.
•    کاربردها: در فضاهایی که نصب توکار ممکن نیست یا نیاز به تغییر در آینده وجود دارد، استفاده می‌شود.
•    مزایا: نصب و نگهداری آسان‌تر نسبت به نوع توکار.

3. فن کویل دیواری
فن کویل دیواری یک سیستم روکار است و مشابه یونیت های داخلی کولر گازی فضایی را اشغال نکرده و به مانند دستگاه زمینی نصب و سرویس آسانی دارند. هرچند که در ظرفیت های مشابه، تقریباً گرانترین سیستم محسوب می شوند.
•    ویژگی‌ها: به صورت مستقیم روی دیوار نصب می‌شوند.
•    کاربردها: در محیط‌های مسکونی و اداری با فضای محدود، کاربرد دارند.
•    مزایا: نصب آسان و قابلیت جابجایی.

4. فن کویل زمینی
فن کویل زمینی، با دمش عمودی هوا که همواره یکی از متدوال ترین نوع فن کویل ها در گذشته بوده است. نصب ساده، هزینه پایین سرویس و نگهداری، صدای کم و راندمان مناسب از جمله مزایای این نوع سیستم ها به حساب می آیند. اما بارزترین عیب آن ها، اشغال مساحت مشخصی از فضای ساختمان می باشد که با توجه به محدود بودن متراژ اغلب ساختمان های امروزی، مسئله قابل توجهی است.
•    ویژگی‌ها: این نوع فن کویل‌ها روی زمین قرار می‌گیرند و معمولا در نزدیکی دیوار نصب می‌شوند.
•    کاربردها: در فضاهایی که نصب سقفی یا دیواری ممکن نیست، استفاده می‌شوند.
•    مزایا: دسترسی آسان برای تعمیر و نگهداری.

5. فن کویل کانالی
نوع دیگری از فن کویل های توکار که مسیر ورود و خروج جریان هوا در آن ها کانالی بوده و به واسطه توانایی ایجاد فشار زیاد در جریان هوا، به نام فن کویل های کانالی پرفشار نیز شناخته می شوند. تأمین ظرفیت های هوادهی سنگین و امکان استفاده از هوای تازه، از دیگر ویژگی های متمایز این سیستم می باشند.
•    ویژگی‌ها: به یک سیستم کانال‌کشی متصل می‌شود و هوا را به اتاق‌های مختلف از طریق کانال‌ها منتقل می‌کند.
•    کاربردها: در ساختمان‌های بزرگ یا دفاتر که نیاز به تهویه یکنواخت دارند، استفاده می‌شود.
•    مزایا: قابلیت پوشش‌دهی چندین اتاق با یک واحد.

6. فن کویل کاستی
فن کویل سقفی کاستی با تنوع طراحی بیشتر که در ظرفیت های هوادهی بالاتر نیز تولید می شوند. راندمان مناسب، ظاهر زیبا و اشغال فضای کمتر در مقایسه با سایر سیستم های سقفی، از ویژگی های مثبت دستگاه کاستی هستند. اما از طرفی، هزینه بالای سرویس و کیفیت پایین فیلتراسیون هوا، از جمله معایب آن به شمار می روند.
•    ویژگی‌ها: این نوع فن کویل در سقف کاذب نصب می‌شود و هوای خنک یا گرم را به صورت یکنواخت در اتاق پخش می‌کند.
•    کاربردها: معمولاً در فضاهای تجاری و اداری که نیاز به توزیع یکنواخت هوا دارند، استفاده می‌شود.
•    مزایا: پخش یکنواخت هوا و صرفه‌جویی در فضا.
هر نوع فن کویل با توجه به نیازهای محیطی و طراحی داخلی فضای مورد نظر انتخاب می‌شود. عواملی مانند فضای موجود، نوع ساختمان، بودجه و نیازهای تهویه مطبوع در انتخاب نوع مناسب فن کویل تأثیرگذار هستند.

اجزای سیستم فن کویل
فن کویل‌ها سیستم‌های پیچیده‌ای در صنعت تهویه مطبوع  نیستند و از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند تا بتوانند فرآیند گرمایش و سرمایش هوا را به خوبی انجام دهند. در زیر به معرفی و توضیح اجزای اصلی فن کویل پرداخته شده است:

اجزای اصلی فن کویل
1.    کویل (مبدل حرارتی)
o    وظیفه: انتقال حرارت بین آب (یا مایع دیگر) و هوا. کویل‌ها معمولاً از جنس مس یا آلومینیوم ساخته می‌شوند و شامل لوله‌هایی هستند که آب گرم یا سرد از آن‌ها عبور می‌کند.
o    انواع: کویل‌های سرمایشی و گرمایشی که بسته به نوع سیستم، آب سرد یا گرم را منتقل می‌کنند.

2.    فن
o    وظیفه: گردش هوا از طریق کویل و توزیع آن در محیط. فن‌ها می‌توانند از نوع سانتریفیوژ یا محوری باشند.
o    ویژگی‌ها: قابلیت تنظیم سرعت فن برای کنترل دبی هوا و سطح صدای تولیدی.

3.    فیلتر هوا
o    وظیفه: پاکسازی هوا از ذرات معلق و گرد و غبار پیش از ورود به کویل. فیلترها به بهبود کیفیت هوای داخل کمک می‌کنند.
o    انواع: فیلترهای قابل شستشو و قابل تعویض.

4.    ترموستات
o    وظیفه: کنترل دما و تنظیم عملکرد فن کویل. ترموستات‌ها می‌توانند به صورت دستی یا دیجیتال باشند و معمولاً قابلیت برنامه‌ریزی دارند.

5.    شیرهای کنترلی
o    وظیفه: تنظیم جریان آب ورودی و خروجی به کویل‌ها برای کنترل دما. این شیرها می‌توانند به صورت دستی یا خودکار عمل کنند.
o    انواع: شیرهای سه‌راهه و دو‌راهه برای کنترل دقیق‌تر جریان.

6.    پمپ تخلیه
o    وظیفه: در سیستم‌هایی که کندانس (آب تقطیر شده) تولید می‌شود، پمپ تخلیه وظیفه جمع‌آوری و تخلیه این آب را به عهده دارد.
o    کاربرد: جلوگیری از نشت آب و حفظ عملکرد بهینه دستگاه.

7.    محفظه یا بدنه
o    وظیفه: نگه‌داری و محافظت از اجزای داخلی فن کویل. بدنه معمولاً از جنس فلز یا پلاستیک مقاوم ساخته می‌شود.
o    ویژگی‌ها: طراحی زیبا و مناسب برای نصب در فضاهای مختلف.

8.    عایق حرارتی و صوتی
o    وظیفه: کاهش اتلاف حرارت و صدا در هنگام کارکرد دستگاه.
o    کاربرد: بهبود کارایی انرژی و کاهش نویز در محیط.
این اجزا به طور هماهنگ با یکدیگر عمل می‌کنند تا شرایط مطلوب تهویه مطبوع را در محیط فراهم کنند. انتخاب و نگهداری مناسب از هر یک از این اجزا می‌تواند به بهبود کارایی و عمر مفید فن کویل کمک کند.

1.    کویل: این بخش شامل لوله‌هایی است که از آن‌ها آب گرم یا سرد عبور می‌کند. آب سرد برای سرمایش و آب گرم برای گرمایش استفاده می‌شود.
2.    فن: این بخش وظیفه دارد که هوای محیط را به داخل فن کویل بکشد و آن را از روی کویل عبور دهد. با عبور هوا از روی کویل، حرارت بین آب داخل کویل و هوا مبادله می‌شود.
3.    دمای خروجی: هنگامی که هوا از روی کویل عبور می‌کند، دمای آن تغییر می‌کند. به عنوان مثال، اگر آب داخل کویل سرد باشد، هوای عبوری خنک می‌شود و به فضای اتاق دمیده می‌شود.
4.    کنترل‌ها: فن کویل‌ها معمولاً دارای ترموستات و کنترل‌های دیگری هستند که به کاربر اجازه می‌دهند دمای مورد نظر خود را تنظیم کنند.
فن کویل‌ها در انواع مختلفی از جمله سقفی، دیواری، زمینی و کانالی موجود هستند و می‌توانند به صورت مستقل یا به عنوان بخشی از یک سیستم مرکزی بزرگتر عمل کنند. آنها به خاطر انعطاف‌پذیری و کارایی بالا در ساختمان‌های تجاری و مسکونی محبوب هستند.

فرق چیلر و فن کویل
در صنعت تهویه مطبوع، دستگاه چیلر و یونیت های فن کویل همواره یکی از انتخاب های رایج برای ایجاد یک محیط داخلی راحت و متناسب با شرایط آسایش هستند. این سیستم ها اغلب در ساختمان های مسکونی بزرگ و لوکس، ساختمان های اداری و تجاری، بیمارستان ها و هتل ها استفاده می شوند. در این مقاله خواهیم آموخت که چیلرها و یونیت های فن کویل چگونه در کنار هم کار می کنند. همچنین فرق چیلر و فن کویل هم به طور کامل بررسی می کنیم.
به بیان ساده، فرق چیلر و فن کویل این است که دستگاه چیلر تولید کننده آب سرد است و فن کویل نقش مبدل حرارتی را ایفا می کند. یعنی آب سرد تولید شده توسط چیلر، از طریق پمپ و لوله کشی به لوله های مسی تعبیه شده در داخل فن کویل ارسال می شود، و فن کویل با دمیدن و عبور جریان هوا از روی لوله های سرد، سبب خنک شدن و ایجاد سرمایش در فضای داخلی ساختمان می شود.
 حال اگر بجای آب سرد چیلر، آب گرم تولیدی در موتورخانه یا پکیج را به فن کویل منتقل کنیم، می توانیم جریان هوا را گرم کنیم. بنابراین فن کویل به خودی خود قابلیت سرمایش و گرمایش ندارد و همواره باید در ارتباط با چیلر یا موتورخانه باشد. در ادامه برای درک بهتر از هر کدام از سیستم ها، چیلر و فن کویل را به طور جداگانه و مختصر توضیح داده ایم.

تفاوت چیلر و هواساز
تفاوت چیلر و هواساز این است که چیلر به عنوان دستگاه برودتی و تولید کننده آب سرد هست، اما نقش دستگاه هواساز توزیع و هدایت جریان هوای مطبوع به نقاط مختلف ساختمان را بر عهده دارد. فرق چیلر و هواساز در ساختار و کاربرد هر کدام از این دستگاه ها است و در صنعت تهویه مطبوع همیشه جزو سوالات پر تکرار مشتریان و عموم مردم است. در دنیای تهویه مطبوع (گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع)، چیلرها و دستگاه های هواساز نقش مهمی در حفظ یک محیط داخلی راحت و سالم دارند. 

در انتخاب فن کویل به چه نکاتی باید توجه کنیم؟
انتخاب فن کویل مناسب برای یک فضای خاص نیازمند توجه به چندین فاکتور و نکته است تا اطمینان حاصل شود که سیستم تهویه بهینه و کارآمدی را ارائه می‌دهد. در زیر به نکات مهمی که باید در هنگام انتخاب فن کویل در نظر گرفته شوند، پرداخته شده است:

1. ظرفیت گرمایش و سرمایش
•    محاسبه بار حرارتی: باید ظرفیت فن کویل بر اساس بار حرارتی محیط محاسبه شود. این محاسبه شامل بررسی عواملی مانند اندازه اتاق، تعداد افراد حاضر، میزان تابش خورشید و دستگاه‌های تولید حرارت است.
•    ظرفیت مناسب: انتخاب ظرفیت مناسب تضمین می‌کند که سیستم بتواند به طور مؤثر دما را تنظیم کند بدون اینکه انرژی اضافی مصرف کند.

2. نوع فن کویل
•    سقف کاذب، زمینی، دیواری، یا کاستی: بسته به نوع فضای مورد نظر و محدودیت‌های نصب، نوع فن کویل باید انتخاب شود.
•    دو لوله‌ای یا چهار لوله‌ای: بسته به نیاز به گرمایش و سرمایش همزمان یا جداگانه، نوع سیستم لوله‌کشی تعیین می‌شود.

3. سرعت فن و سطح صدا
•    قابلیت تنظیم سرعت فن: فن کویل‌ها با قابلیت تنظیم سرعت فن امکان کنترل بهتر جریان هوا و کاهش مصرف انرژی را فراهم می‌کنند.
•    سطح صدا: بررسی سطح صدای تولیدی دستگاه به ویژه در فضاهایی که نیاز به سکوت بیشتری دارند مانند دفاتر و اتاق‌های خواب اهمیت دارد.

4. کیفیت فیلتر هوا
•    نوع و کیفیت فیلتر: فیلترهای با کیفیت بالا که قابل شستشو یا تعویض هستند می‌توانند به بهبود کیفیت هوای داخل کمک کنند.
•    نگهداری آسان: فیلترها باید به سادگی قابل دسترسی و تعویض باشند.

5. کنترل‌ها و ترموستات
•    نوع ترموستات: ترموستات دیجیتال با قابلیت برنامه‌ریزی می‌تواند به کنترل دقیق‌تر دما و بهینه‌سازی مصرف انرژی کمک کند.
•    قابلیت‌های اضافی: نظیر کنترل از راه دور و اتصال به سیستم‌های هوشمند.

6. بهره‌وری انرژی
•    رتبه‌بندی انرژی: انتخاب فن کویل با بهره‌وری انرژی بالا می‌تواند به کاهش هزینه‌های عملیاتی و حفظ محیط زیست کمک کند.
•    سیستم‌های عایق‌بندی: وجود عایق مناسب برای کاهش اتلاف انرژی و بهبود عملکرد سیستم.

7. هزینه‌ها و بودجه
•    هزینه خرید و نصب: بررسی هزینه‌های اولیه و مقایسه با بودجه موجود.
•    هزینه‌های نگهداری و تعمیرات: بررسی هزینه‌های نگهداری مداوم و احتمال تعمیرات در طول عمر دستگاه.

8. سازگاری با سیستم‌های موجود
•    یکپارچگی با سیستم‌های HVAC: اطمینان حاصل شود که فن کویل با سیستم‌های موجود گرمایش و سرمایش یا تهویه مرکزی سازگار است.

9. شرایط آب و هوایی
•    مناطق گرم و سرد: انتخاب فن کویل با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه و نیاز به گرمایش یا سرمایش بیشتر.
با در نظر گرفتن این نکات، می‌توانید فن کویلی را انتخاب کنید که نه تنها نیازهای محیطی شما را برآورده می‌کند بلکه بهینه‌ترین عملکرد را نیز ارائه می‌دهد.

کلام آخر
فن کویل یکی از اجزای مهم در سیستم‌های تهویه مطبوع است که با استفاده از فن و کویل‌های حرارتی، فرآیند گرمایش و سرمایش را در محیط‌های مسکونی و تجاری انجام می‌دهد. این دستگاه به دلیل انعطاف‌پذیری بالا در نصب و قابلیت‌های متنوع در کنترل دما، به گزینه‌ای محبوب در میان سیستم‌های تهویه تبدیل شده است. انتخاب مناسب فن کویل با توجه به ظرفیت، نوع، و نیازهای خاص هر فضا می‌تواند تأثیر زیادی بر کارایی انرژی و راحتی ساکنان داشته باشد. با در نظر گرفتن نیازها و شرایط محیطی، فن کویل‌ها می‌توانند بهترین گزینه برای دستیابی به شرایط ایده‌آل تهویه مطبوع باشند.

منابع گزارش:
وب سایت شرکت CARRIER
وب سایت شرکت مهندسی تهویه نگار
وب سایت شرکت TRANE
وب سایت شرکت DAIKIN
وب سایت شرکت Hitachi Air Condition