برای درک این که فن کویل چگونه هوای سرد تولید می کند، باید ببینیم داخل دستگاه چه اتفاقی برای هوای گرم اتاق می افتد. هوا توسط فن مکیده می شود، از روی کویل سرد عبور می کند و با از دست دادن بخشی از گرمای خود، با دمای پایین تر دوباره وارد فضا می شود. بنابراین برای پاسخ دقیق به این سوال باید مسیر آب سرد و هوا را همزمان بررسی کرد. در این مقاله به معرفی کامل فرایند خنک سازی فن کویل و اجزای آن می پردازیم.
نحوه خنکسازی فن کویل
عملکرد فن کویل در حالت سرمایش بر پایه انتقال حرارت میان هوای گرم اتاق و آب سرد درون کویل است. آب سرد از طریق لوله کشی ساختمان وارد کویل دستگاه می شود. هم زمان فن، هوای فضای داخلی را مکش کرده و پس از عبور از فیلتر، آن را از روی سطح سرد کویل عبور می دهد. در این مرحله گرمای هوا به سطح کویل و سپس به آب در حال گردش منتقل می شود.
هوایی که بخشی از گرمای خود را از دست داده است، با دمای پایین تر دوباره وارد اتاق می شود. آب داخل کویل نیز پس از جذب گرما، با دمای بالاتری از فن کویل خارج شده و از طریق لوله برگشت به سمت سیستم مرکزی سرمایش حرکت می کند تا دوباره سرد شود. در نتیجه این چرخه به صورت پیوسته ادامه پیدا می کند تا دمای محیط به مقدار تعیین شده برسد. این سازوکار عمومی عبور هوا از روی کویل سرد و بازگرداندن هوای خنک به محیط در توضیحات فنی سیستم های فن کویل نیز به همین شکل بیان شده است.
مراحل سرمایش هوا در فن کویل
برای درک ساده تر نحوه سرمایش فن کویل می توان عملکرد دستگاه را به چند مرحله اصلی تقسیم کرد. ابتدا چیلر یا مینی چیلر آب را تا دمای مناسب برای سیستم سرمایشی خنک می کند. سپس پمپ، این آب را از طریق شبکه لوله کشی به فن کویل های ساختمان می رساند.
پس از ورود آب سرد به کویل، فن شروع به گردش هوا می کند. هوای اتاق از ورودی دستگاه وارد شده، از فیلتر عبور می کند و با سطح کویل تماس پیدا می کند. اختلاف دمای میان هوای محیط و آب سرد سبب انتقال گرما می شود. هوای خنک شده از خروجی فن کویل وارد فضا می شود و آب گرم تر نیز برای کاهش مجدد دما به سمت چیلر بازمی گردد.
نقش چیلر در سرمایش فن کویل چیست؟
برای فهمیدن اینکه فن کویل چگونه هوای سرد تولید می کند باید میان وظیفه چیلر و فن کویل تفاوت قائل شد. در یک سیستم آب سرد مرکزی، وظیفه اصلی تولید آب سرد بر عهده چیلر است و فن کویل بیشتر نقش تجهیز نهایی انتقال حرارت در فضای ساختمان را دارد.
چیلر دمای آب را کاهش می دهد و پمپ سیرکولاتور، آب سرد را در مدار به گردش درمی آورد. این آب وارد کویل فن کویل می شود و امکان جذب گرمای هوای اتاق را فراهم می کند. پس از انتقال حرارت، آب با دمای بالاتر از دستگاه خارج می شود و به چیلر بازمی گردد. به همین دلیل اختلال در عملکرد چیلر، پمپ یا جریان آب سرد می تواند مستقیماً قدرت سرمایش فن کویل را کاهش دهد.
فن و کویل چه نقشی در تولید هوای سرد دارند؟
دو جزء اصلی که مستقیما در فرایند سرمایش فن کویل نقش دارند، فن و کویل هستند. این دو قطعه مکمل یکدیگر هستند؛ کویل سطح سرد لازم برای تبادل حرارت را فراهم می کند و فن، هوای داخل فضا را از روی این سطح عبور می دهد. در بسیاری از فن کویل ها فیلتر نیز پیش از کویل قرار دارد تا بخشی از گردوغبار و ذرات معلق موجود در جریان هوا را جذب کند. پس از آن هوا وارد بخش تبادل حرارت می شود و در نهایت با دمای پایین تر دوباره به محیط بازمی گردد.
نقش کویل در خنک کردن هوا
کویل نوعی مبدل حرارتی است که از لوله ها و سطوح انتقال حرارت تشکیل می شود. آب سرد درون لوله های آن جریان دارد و موجب کاهش دمای سطح کویل می شود. زمانی که هوای گرم اتاق از میان این سطوح عبور می کند، بخشی از انرژی حرارتی خود را به کویل منتقل می کند. به همین دلیل وضعیت سطح کویل و جریان مناسب آب اهمیت زیادی دارد. تجمع گردوغبار روی کویل یا کاهش جریان آب سرد می تواند انتقال حرارت را محدود کرده و در نتیجه دمای هوای خروجی را افزایش دهد.
نقش فن در گردش هوای سرد
وجود سطح سرد به تنهایی برای سرمایش مؤثر اتاق کافی نیست. فن وظیفه دارد هوای داخل فضا را به داخل دستگاه بکشد و آن را با سرعت مشخص از روی کویل عبور دهد. سپس هوای خنک شده را دوباره به محیط می فرستد. تغییر سرعت فن می تواند مقدار هوای عبوری از دستگاه را تغییر دهد. به همین دلیل بسیاری از فن کویل ها دارای چند سرعت مختلف هستند یا توسط کنترلر و ترموستات مدیریت می شوند. در تجهیزات فن کویل، کنترل دور فن و شیر آب از روش های رایج تنظیم ظرفیت و دمای فضا محسوب می شود.
رطوبت هوا هنگام سرمایش فن کویل چه می شود؟
سرمایش فن کویل فقط دمای هوا را کاهش نمی دهد و در شرایط مناسب می تواند بخشی از رطوبت آن را نیز بگیرد. اگر دمای سطح کویل از نقطه شبنم هوای ورودی پایین تر باشد، بخار آب موجود در هوا هنگام برخورد با سطح سرد به قطرات آب تبدیل می شود.
این آب روی سطح کویل تشکیل شده و به سینی درین در قسمت پایین دستگاه می ریزد. سپس از طریق لوله تخلیه کندانس از فن کویل خارج می شود. به همین دلیل گرفتگی مسیر درین یا مشکل در تخلیه آب می تواند موجب تجمع کندانس و حتی نشت آب از دستگاه شود. وجود سینی و مسیر مناسب تخلیه کندانس یکی از اجزای ضروری تجهیزات سرمایشی دارای کویل سرد است.
در پاسخ به این سوال که فن کویل چگونه هوای سرد تولید می کند می توان گفت فن کویل با انتقال گرمای هوای داخل ساختمان به آب سرد، دمای هوا را کاهش می دهد. آب سرد توسط چیلر یا منبع سرمایشی دیگری تامین شده و وارد کویل می شود. فن نیز هوای اتاق را از روی کویل عبور می دهد تا گرمای آن جذب شود. سپس هوای خنک دوباره به محیط بازمی گردد و آب گرم تر برای سرد شدن مجدد به چیلر فرستاده می شود. عملکرد صحیح فن، کویل، فیلتر، ترموستات و مدار آب سرد همگی در کیفیت این فرایند اثر دارند.
بیشتر بخوانید
روش نصب فن کویل سقفی و بهترین زمان اجرای آن
فن کویل توکار و روکار – تفاوت ها، مزایا و معایب هر کدام
مزایا و معایب استفاده از فن کویل برای ساختمان ها
لوله کشی فن کویل چگونه انجام می شود؟ حیاتی ترین نکات
