فن کویل و کاربردهای آن
فن کویل یک دستگاه گرمایش و سرمایش است که در ساختمان‌ها به کار می‌رود. این سیستم به طور عمده از یک فن و یک کویل حرارتی (یا تبادل حرارت) تشکیل شده است. فن کویل معمولاً در داخل ساختمان نصب شده و به شبکه تهویه مطبوع (HVAC) متصل می‌شود.
عملکرد اصلی فن کویل به این صورت است: هوای ساختمان از طریق فن به سمت کویل حرارتی می‌رود. در صورتی که نیاز به گرمایش باشد، این کویل حرارتی گرمای مورد نیاز را به هوا منتقل می‌کند. در مقابل، اگر نیاز به سرمایش باشد، کویل از هوا گرمای آن را جذب کرده و به دورمیانجی (سیستم مبرد) منتقل می‌کند تا هوا خنک شود.
عملکرد فن کویل از جهاتی شبیه به رادیاتور خودرو است. اگر حالت گرمایشی این سیستم فعال شود، آب گرم از مسیر لوله‌ها وارد فن کوئل شده و از طریق یک فن، گرمای آن در محیط اطراف پخش می‌شود. حالت سرمایشی نیز به همین شکل عمل می‌کند و آب سرد از مسیر لوله‌ها و از طریق چیلر یا مینی چیلر باید وارد دستگاه شود. همان‌طور که گفتیم این آب گرم از طریق یک منبع دیگر مانند دیگ‌های موتورخانه و یا پکیج تامین می‌شود. اما برای تامین آب سرد باید از چیلر و یا مینی چیلر استفاده کرد.
فن کویل به عنوان یک راه حل انعطاف‌پذیر برای گرمایش و سرمایش در ساختمان‌ها استفاده می‌شود و معمولاً در اتاق‌ها و فضاهای کوچک تر نصب می‌شود.
- کویل حرارتی:
کویل حرارتی درون دستگاه حرارت تولید یا جذب می‌کند. در حین گرمایش، حرارت به هوا منتقل می‌شود و در حین سرمایش، حرارت از هوا جذب می‌شود.
- فن:
فن در فن کویل به منظور جابه‌جایی هوا به داخل فضاهای ساختمان به کار می‌رود. این فن همچنین به اندازه‌گیری توزیع یکنواخت هوا در فضا کمک می‌کند.
- فیلتر
فیلترها نیز یکی از اجزای مهم در ترکیب فن کویل هستند که همان‌طور که از نامش بر می‌آید، وظیفه فیلتراسیون هوا را برعهده دارند. این فیلتر که از جنس آلومینیوم ساخته شده، کوچک و کم بازده است و برای جلوگیری از کاهش حجم هوای خروجی و افت راندمان نیاز به شستشو یا تعویض مکرر دارد.
- سینی تخلیه (سینی درین)
در فصل تابستان و زمانی که از حالت خنک کنندگی فن کویل استفاده می‌کنیم، آب ورودی به دستگاه در حدود ۵ تا ۷ درجه سانتی‌گراد دما دارد و در زمان خروج نیز این دما به حدود ۱۲ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. سطح کویل نیز در حدود دمای ۵ تا ۸ 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.
فن کویل‌ها در اندازه‌ها، نحوه نصب، و کاربردهای مختلف متنوعی وجود دارند.
مزایای فن کویل
- قیمت خرید فن کویل، مقرون به صرفه است.
- با توجه به گستردگی انواع آن‌ها از نظر شکل ظاهری و محل نصب (سقف، زمین، دیوار و کانال)، انعطاف‌پذیری بالایی برای تعیین موقعیت نصب دارند.
- نگهداری فن کویل بسیار ساده است.
- در صورت نیاز به تعویض، به سادگی می‌توانید این کار را انجام دهید.
- عملکرد سرمایش و گرمایش مناسب و قابلیت کنترل جداگانه دمای فضاهای مختلف یک ساختمان را دارد.
- حداقل نیاز به فضا برای نصب دارد.
- نصب و راه اندازی فن کویل در مقایسه با سایر سیستم‌های تهویه مطبوع، راحت‌تر و ارزان‌تر است.
- امکان خاموش نمودن فن کویل‌های بلااستفاده در فضاهای خالی از سکنه ساختمان جهت کاهش مصرف انرژی وجود دارد.
- حداقل انتقال هوا و آلودگی، از یک فضا به فضای دیگر را دارد.
- قابلیت گرم کردن یا خنک کردن فضاهای کوچک را نیز دارد.
- مناسب برای اتصال به تجهیزات تبرید خورشیدی یا بازیابی حرارت است.
همانگونه که گفته شد فنکویلها خود به تنهایی قادر به ایجاد سرمایش و گرمایش نیستند و باید به دیگ (گرمایش) یا چیلر(سرمایش) متصل شوند. که در زیر به شرح هرکدام میپردازیم.
چیلر چیست؟
چیلر یک نوع دستگاه تهویه مطبوع است که برای تولید سرمایش یا خنکایش هوا و مایعات به کار می‌رود. این دستگاهها عمدتاً در سیستم‌های تهویه مطبوع مرکزی و سیستم‌های خنک کننده برای فضاهای بزرگ و ساختمان‌ها به کار می‌روند. چیلرها به صورت گسترده در صنعت، تجارت، و حتی در مکان‌های مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ویژگی‌های اصلی چیلرها به شرح زیر است:
- تولید سرما:
- چیلرها برای تولید سرما یا خنکایش هوا و مایعات به کار می‌روند. این کار با انتقال حرارت از یک محیط به محیط دیگر انجام می‌شود.
- استفاده از چیلرها:
- چیلرها در ساختمان‌ها، کارخانه‌ها، بیمارستان‌ها، فضاهای تجاری، هتل‌ها، و سایر مکان‌هایی که نیاز به سرمایش یا خنکایش دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- انواع چیلرها:
- چیلرها به دو نوع اسپلیت و مرکزی تقسیم می‌شوند. چیلرهای اسپلیت به طور مستقیم در فضایی نصب می‌شوند و از طریق هواسازها یا یونیت‌های داخلی گرمایی یا سرمایشی را منتقل می‌کنند، در حالی که چیلرهای مرکزی برای ساختمان‌ها با اندازه‌های بزرگ‌تر و سیستم‌های مرکزی استفاده می‌شوند.
- مبرد:
- مبرد چیلر معمولاً یک مایع یا گاز خاص است که در فرآیند تبدیل حالت از مایع به گاز و بالعکس (سیکل Rankine یا سیکل Vapour Compression) استفاده می‌شود.
- کنترل دما:
- چیلرها دارای سیستم کنترل هستند که دما و سطح خنکایش را تنظیم می‌کند.
چیلرها یکی از اجزای اساسی در سیستم‌های تهویه مطبوع و خنک‌کننده برای متنوع‌ترین کاربردها هستند و به دلیل کارایی و کاربرد گسترده، در صنعت ساختمانی و صنعتی بسیار مهم هستند.
چیلرهای تراکمی
چیلرهای تراکمی یک نوع چیلر هستند که برای تولید سرمایش در سیستم‌های تهویه مطبوع و سیستم‌های خنک کننده به کار می‌روند. این نوع چیلر از یک فنلر (کمپرسور) تراکمی برای فشرده سازی گاز مبرد استفاده می‌کند. در زیر، ویژگی‌ها و عملکرد چیلر تراکمی را بررسی می‌کنیم:
- کمپرسور تراکمی:
- چیلرهای تراکمی از کمپرسورهای تراکمی برای فشرده سازی گاز مبرد استفاده می‌کنند. این کمپرسورها اغلب اسکرو یا پیستونی هستند.
- مبرد:
- مبرد چیلر تراکمی ممکن است گازهایی مانند R-410A یا R-134a باشد که در فرآیند تبدیل حالت از گاز به مایع و بالعکس مشغول به کار می‌شوند.
- عملکرد مرکزی:
- چیلرهای تراکمی عمدتاً برای سیستم‌های مرکزی و بزرگ به کار می‌روند. این چیلرها برای ساختمان‌ها و فضاهایی با نیاز به خنکایش بالا مناسب هستند.
- کارایی بالا:
- چیلرهای تراکمی به دلیل کارایی بالا، قابلیت انجام کار در شرایط بار کاری متغیر و انتقال حرارت بهبود یافته، برای برنامه‌هایی با نیازهای حرارتی یا سرمایشی زیاد مناسب هستند.
- مصرف انرژی:
- این نوع چیلرها ممکن است مصرف انرژی بیشتری داشته باشند، اما به دلیل کارایی بالا معمولاً از لحاظ اقتصادی جذاب هستند.
- نصب مرکزی:
- چیلرهای تراکمی به طور معمول به عنوان یک قسمت مرکزی از سیستم تهویه مطبوع مرکزی در ساختمان‌ها نصب می‌شوند.
مطمئناً انواع مختلف چیلرها و کاربردهای متنوعی وجود دارند، و انتخاب چیلر مناسب بر اساس نیازهای خاص و شرایط ساختمانی مورد نظر مهم است.
دیگ (بویلر) چیست و چگونه کار می‌کند؟
در یک دیگ معمولی، با احتراق سوخت گازهای داغ تولید می‌شود که با گذشتن از مبدل حرارتی بیشتر این انرژی به آب منتقل می‌شود، که باعث بالا رفتن دمای آب می‌شود. بخار آب یکی از گازهای داغ تولید شده در فرایند احتراق است، که نتیجه ترکیب هیدروژن با اکسیژن می‌باشد.
در دیگ‌های چگالشی (کندانسینگ)، حرارتی را که توسط خروج گازهایی داغ تلف می‌شود، جذب شده و بخار آب موجود با از دست دادن گرمای نهان تبخیر به آب مایع (یا به اصطلاح به کندانس) تبدیل می‌شود و این گرمای نهان نیز به آب داده می‌شود که این عمل اضافی می‌تواند بازدهی را تا ۱۰–۱۲٪ بالا ببرد. البته بازدهی فرایندهای کندانس متفاوت است و بستگی به دمای آب برگشتی به دیگ دارد اما در شرایط برابر همیشه بازدهی دیگ‌های چگالشی اگر بیشتر از دیگ‌های غیر چگالشی نباشد دست کم با آن‌ها برابر است.
ویژگی کندانس تولید شده کمی اسیدی است(۳-۵ ph)، بنابراین انتخاب مواد برای قسمت‌های در معرض خوردگی باید مناسب باشد. در دماهای بالا معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم و استیل ضدزنگ استفاده می‌شود، در قسمت‌هایی با دمای پایین‌تر از پلاستیک‌هایی همچون uPVC و پلی پروپیلن استفاده می‌شود که باعث تأثیر در قیمت نهایی می‌شوند. کندانسه تولید شده در مبدل چگالش گر باید به فاضلاب تخلیه شود. در حالت کلی برای نصب، این تنها تفاوتی است که بین دیگ‌های چگالشی و غیر چگالشی وجود دارد.
برای اینکه تولید دیگ‌های چگالشی اقتصادی و قابل مدیریت در نصب باشند، مبدل‌های داخلی در کوچک‌ترین سایزهای فنی ممکن ساخته می‌شوند. این امر باعث تولید مبدل‌هایی با مقاومت بالا در طرف محفظه احتراق شده‌است و از فن برای به حرکت درآوردن محصولات احتراق در مجراهای باریک استفاده شده‌است که استفاده از فن بخاطر خارج کردن گازهای خروجی الزامی می‌باشد چون گازها معمولاً تا دماهای زیر ۱۰۰ درجه سانتی گراد خنک می‌شوند و دیگر نیروی شناوری را برای خروج طبیعی از دودکش ندارد.
دیگ‌های چگالشی انواع مختلفی دارند که دیگ چگالشی دیواری یکی از کاربردی ترین انواع آن در ساختمانهای اداری و مسکونی می‌باشد.
شرکت ایرتمپ، یکی از شرکت‌های مطرح در زمینه تولید و عرضه محصولات سرمایشی و گرمایشی می‌باشد که کلیه محصولات خود را با طراحی فرولی ایتالیا و ضمانت کارخانجات صنعتی جنرال به بازار ارائه می‌دهد.
