آشنایی با طرز کار و نحوه تنظیم استاندارد فن کویل
نحوه تنظیم استاندارد فن کویل چگونه است؟ واحدهای فن کویل در انواع ساختمان‌ها از مسکونی گرفته تا تجاری و صنعتی استفاده می‌شود و یونیت‌های فن کویل در اشکال و اندازه‌های مختلف وجود دارند؛ اما خوشبختانه اصل کار آن دقیقاً یکسان است و اجزای آن شامل یک کویل داخلی، یک فن و یک واحد کندانسور خارجی است. فن هوا را از طریق کویل داخلی، که با مبرد پر شده، هدایت می‌کند تا بسته به دمای مورد نظر در اتاق، آن را خنک یا گرم کند. سپس این هوای سرد یا گرم شده به داخل اتاق فرستاده می‌شود تا محیطی راحت ایجاد و حفظ گردد.
نحوه تنظیم استاندارد فن کویل
پارامتر اصلی و وظیفه فن کویل، حفظ دما در مقدار تنظیم شده توسط کنترلر است. برای تحقق این امر، ظرفیت سیستم باید در طول زمان تغییر کند. این تغییرات به طور غیر مستقیم توسط سیستم اتوماسیون و مستقیماً توسط مبدل حرارتی و شیرهای کنترل در سیستم هیدرولیک ایجاد می‌شود. پاسخ سیستم به تغییر بار خنک کننده یا بار گرمایی، تنظیم کمیت یا دمای محیط است. در یوتیوب در اینباره سرچ کنید و ویدئو های مرتبط را مشاهده کنید تا اطلاعات جامع تری در این موضوع پیدا کنید.
روش‌های کنترل:
کنترل کمیت – ظرفیت واحد توسط مقدار محیط جریان کنترل می‌شود.
کنترل کیفیت – ظرفیت واحد با تغییرات دمای محیط جاری کنترل می‌شود.
در سیستم‌هایی که از شیرهای دو طرفه استفاده می‌کنند، ظرفیت کولر یا بخاری توسط شیری کنترل می‌شود که بسته به نوع روش کنترل، مقدار آب عبوری از مبدل را تغییر می‌دهد یا با دو حالت “جریان و عدم جریان” کار می‌کند.
در سیستم‌هایی که از شیرهای سه طرفه برای کنترل ظرفیت واحدهای فن کویل استفاده می‌کنند، در دوره‌هایی که نیازی به گرما یا سرمایش نیست، جریان آب از طریق بای پس شیر هدایت می‌شود، بنابراین کل جریان آب در سیستم ثابت است.
سیستم کنترل دمای اتاق شامل اندازه گیری مداوم و مقایسه نتایج با مقادیر تعیین شده است. اگر دمای اتاق اندازه گیری شده با مقدار تعیین شده متفاوت باشد، کنترل کننده موقعیت شیر را تصحیح می‌کند. این موضوع روی کمیت محیط و ظرفیت سیستم تاثیر می‌گذارد که البته دمای اتاق را تغییر می‌دهد.
همچنین تأثیر اختلالات را جبران می‌کند و روی مواردی مانند تغییر دمای بیرون، باز شدن پنجره، دریافت گرمای اضافی از محیط و غیره اثرگذار است. اینکه این دما تا چه حد پایدار باشد و تا چه حد سیستم قادر به تصحیح دقیق این اختلالات است، تا حد زیادی به انتخاب شیرها و همچنین به روش‌های کنترل فرضی و سایر موارد بستگی دارد.
کنترل روشن/خاموش
سیگنال کنترل می‌تواند یکی از دو حالت موجود را داشته باشد – ON یا OFF. این بدان معنی است که شیر کنترل یا کاملاً بسته و یا کاملاً باز خواهدبود. این ساده ترین روش کنترل بوده و بسته به وضعیت شیر، انرژی حرارتی یا خنک کننده را بسیار کم یا بسیار بالا تعیین می‌کنیم. این موضوع باعث می‌شود که وضعیت عملکرد ناپایدار شود، که منجر به نوسانات دمایی کاملاً قابل توجه در رابطه با نقاط تنظیم دما خواهدشد.
کنترل PWM
نوع خاصی از تنظیم روشن/خاموش، مدولاسیون عرض پالس PWM است. کنترل PWM یک نسخه بهبود یافته از روش کنترل روشن/خاموش به شمار می‌آید.
کنترل فن کویل
یکی از روش‌های کنترل، کنترل سه حالتی است، که در آن سیگنال کنترل می‌تواند سه حالت داشته باشد که باز کردن، بسته شدن و توقف دریچه زیر فن کویل خواهدبود. روند کنترل دستگاه معمولاً شامل تغییر موقعیت شیر سه طرفه است که نسبت جریان ورودی و بای پس را تغییر می‌دهد. تصحیح موقعیت شیر بلافاصله دمای جریان آب مخلوط را تغییر داده و پاسخ سریع سیستم امکان تنظیمات جزئی در تنظیم سوپاپ را فراهم می‌کند. این سیستم به سیستم‌های پاسخ دهنده سریع نیاز دارد، در غیر این صورت مانند سیستم ON/OFF عمل می‌کند.
سیستم چیلر ، بویلر و فن کویل چگونه کار می کند ؟ تشریح ساختار و طرز کار آنها
در یک ساختمان بزرگ، ده ها یا صدها دستگاه فن کویل در نقاط مختلف نصب می گردد و همگی با لوله کشی آب سرد و گرم به سیستم های مرکزی چیلر یا مینی چیلر (سرد کننده آب) ، بویلر موتورخانه یا پکیج (گرم کننده آب) اتصال می یابند. چون در این سیستم، دمای هر دستگاه را می توان به صورت مستقل و جداگانه تنظیم کرد، استفاده از این سیستم گزینه بسیار خوبی برای اماکنی است که هر اتاق یا سالن آن به کنترل جداگانه دما نیاز دارد.
فن کویل های سقفی به دو دسته تقسیم می شوند.
1 . فن کویل سقفی توکار
2 . فن کویل کاستی
نوع سقفی توکار تقریبا بیشترین کاربرد را در انواع ساختمان ها دارد. ولی نوع کاستی بیشتر در ساختمان هایی که دارای سقف کاذب هستند (مانند ادارات، ساختمان های تجاری و …) مورد استفاده قرار می گیرد. در شکل زیر نمونه ای از فن کویل سقفی توکار نشان داده شده است. نکته اینکه مبدل حرارتی ذکر شده در تصویر زیر، همان کویل (لوله های مسی دارای پره های آلومینیومی) است.
چند نکته درباره فن کویل
برخی از مزایا و معایب فن‌کویل‌ها عبارتند از:
انعطاف‌پذیری بالا از نظر تقسیم‌بندی و بازآرایی فضا
برای فضاهای دارای نقشه باز مناسب نیستند.
به طور کلی توانایی استفاده از هوای خارج برای خنک‌سازی را ندارند و این موضوع باعث می‌شود سیستم، خصوصاً در بهار و پاییز، در خنک‌سازی کارایی کمتری داشته باشد.
نگهداری دریچه‌های آب سرد و دریچه‌های آب گرم در سقف می‌تواند مشکل باشد.
سیستم‌های فن کویل بازدهی متوسطی دارند، اما اگر به خوبی نگهداری و مدیریت شوند، می‌توانند سطح خوبی از بازدهی را ارائه دهند. فن‌کویل‌ها معمولاً به اندازه گزینه‌های استاندارد مانند تهویه مطبوع با حجم متغیر، پره‌های خنک‌کننده یا چیلد بیم و تهویه گردشی کارآمد نیستند.
طول عمر و شرایط سیستم‌های فن کویل به طور قابل توجهی بر هزینه‌های جاری تأثیر می‌گذارد. سیستم‌های قدیمی‌تر دارای نرخ بالاتری از خرابی کنترل‌کننده دما، شیرهای عملکرد ضعیف‌تر و سیستم حرارت مرکزی ناکارآمد هستند که همگی می‌توانند هزینه‌ها را افزایش دهند.
مانند تمام سیستم‌ها، بهره‌وری با مدیریت و راه‌اندازی خوب، به ویژه در رابطه با کالیبراسیون سنسورهای دما و نگهداری دریچه‌ها، بهبود می‌یابد. سیستم مدیریت ساختمان (BMS) سطح بالاتری از کنترل را فراهم می‌کند و اگر به خوبی مدیریت شود، به کاهش هزینه‌های جاری کمک می‌کند.
زمینه های عمده برای بهبود سیستم‌های فن‌کویل عبارتند از:
- بررسی و بهینه‌سازی کنترل درجه حرارت منطقه برای فن‌کویل‌ها
- راه‌اندازی مجدد و نگهداری تعادل جریان آب سرد و آب گرم و عملکرد شیر
- بهبود و ارتقای کنترل بویلرها، چیلرها و پمپ‌های مرتبط
- ارتقای سیستم چیلر. طول عمر چیلرها 15-20 سال است، اگرچه به طور کلی قبل از پایان عمر عملیاتی آنها از نظر کارایی جایگزین می‌شوند. تعویض چیلرها بهتر است در زمستان انجام شود.
- ارتقای فن‌کویل. فن‌کویل‌های مستعمل را می‌توان با واحدهای مدرنی که کم‌صداتر، کم‌مصرف‌تر و قابل اطمینان‌تر هستند، جایگزین کرد.
اجزای فن کویل چیست؟
سیستم فن کویل دارای چندی بخش کلیدی است که با هم کار می‌کنند تا گرمایش یا سرمایش فضا را فراهم کنند:
محفظه (Housing):
محفظه فن، کویل و سایر اجزای داخلی سیستم را در بر می‌گیرد. مهندسان آنها را به‌گونه‌ای طراحی می‌کنند که در سقف، کف یا سایر مکان‌های مناسب داخل ساختمان مناسب باشند.
فن یا دمنده (fan):
این قطعه وظیفه کشیدن هوا از فضا و گردش آن در داخل واحد را بر عهده دارد. دمنده کمک می‌کند تا هوای مطبوع پس از گرم شدن یا خنک شدن توسط کویل به داخل اتاق بازگردد.
کویل (Coil):
کویل یک مبدل حرارتی است که انتقال حرارت بین هوا و آبِ در حال گردش را فراهم می‌کند. به طور کلی ۲ نوع کویل در این سیستم وجود دارد:
کویل گرمایشی (Heating Coil): که باعث می‌شوند، هوای خروجی گرم باشند.
کویل سرمایشی (Cooling Coil): که هوای دریافتی را خنک می‌کند و فن آن را به فضای بیرونی می‌دمد.
شیر کنترل (Control Valve)
این قطعه جریان آب گرم یا سرد را تنظیم می‌کند. شیر کنترل توسط یک ترموستات (thermostat) کنترل می‌شود تا دمای تنظیم شده توسط کاربر حفظ شود.
فیلتر (Filter)
بسیاری از سیستم‌های فن کویل دارای فیلترهای داخلی هستند. مهمترین وظیفهٔ آنها حذف گرد و غبار و سایر ذرات معلق در هوا از هوای ورودی است. این فیلترها با به دام انداختن آلاینده‌ها و جلوگیری از گردش آنها در فضا، کیفیت هوای داخل خانه را بهبود می‌بخشند.
سینی تخلیه (Drain Pan)
این قطعه در زیر مبدل‌های خنک‌کننده قرار می‌گیرد تا میعاناتی را که در نتیجه فرآیند خنک‌سازی ایجاد می‌شود را جمع‌آوری کند. این سینی از چکه کردن آب به داخل اتاق جلوگیری می‌کند و تخلیه مناسب میعانات را تضمین خواهد کرد.
سیستم کنترل (Control System)
این سیستم شامل قطعاتی مانند ترموستات، سنسورهای دما و پنل‌های کنترل برای تنظیم عملکرد کلی فن کویل هستند.
اجزای این سیستم تهویه مطبوع با توجه به طراحی و شرکت سازنده می‌تواند متفاوت باشد. با این حال این قطعات را در همهٔ آنها می‌بینید.
فن کویل چگونه کار می‌کند؟
این سیستم یک ساختار فیزیکی جعبه مانند دارد که به شکل مستطیل است. در داخل آن فن (دمنده)، مبدل حرارتی (کویل)، فیلتر و سایر قطعات دیگر قرار دارند. فن جریان هوای شدیدی را در داخل سازه ایجاد می‌کند. این دمنده هوا را در یک سو دریافت و از سویی دیگر خارج می‌کند.
فن کویل‌ها برای عملکرد گرمایشی و سرمایشی به منابع حرارتی و سرمایشی نیاز دارند، مانند آب گرم یا آب سرد. بنابراین، برای استفاده از آنها، به یک سیستم تامین حرارت و سرمایش مرکزی یا مستقل نیاز دارید.
زمانی که فن شروع به کار می‌کند، هوا دریافتی به سمت مبدل‌های حرارتی (کویل) هدایت می‌شود. اگر جریان آب در کویل‌ها گرم باشد؛ هوا، گرما را از آنها دریافت می‌کند و در نتیجه هوای خروجی گرم خواهد بود. در حالت خنک‌کننده، ماجرا برعکس است؛ یعنی در مبدل‌ها، آب سرد جریان دارد و باعث خنکی هوای خروجی می‌شود.
سیستم‌های فن کویل می‌توانند از نظر طراحی و پیکربندی متفاوت باشند. مدل‌های مختلف دارای ویژگی‌های اضافی مانند فیلتر هوا، عایق صدا و کنترل سرعت متغیر فن هستند. با این حال، در همهٔ آنها عملکرد یکسانی را می‌بینید؛ یعنی گردش هوا، تبادل حرارتی و کنترل دما.