مهم ترین و متعارف ترین سیستم تمام آبی تهویه مطبوع، فن کویل است، ترمینالی که از یک فیلتر با راندمان کم و چند فن سانتریفوژ همراه با کویل سرد و گرم تشکیل شده است.
هوای ورودی به فن کویل، نخست از روی فیلتر میگذرد و سپس از قسمت فن و کویل عبور میکند و وارد اتاق می شود، در این صورت اگر کویل ها سرد باشند، محیط خنک شده و اگر گرم باشند، محیط گرم می شود. فن کویل ها برای جلوگیری از نشت آب تقطیر شده در آنها، دارای تشتک و لوله تخلیه هستند. کویل گرمایش فن کویل می تواند به وسیله آب گرم و یا بخار کار کند، ضمن اینکه به جای کویل گرمایش می توان از انرژی الکتریکی نیز استفاده کرد.
کاربرد فن کویل به منظور تهویه مطبوع ساختمان های اداری، مسکونی، هتل ها و مدارس از سیستم فن کویل استفاده می شود، به ویژه برای زون های پیرامونی و اتاق هایی که در تابستان نیاز به سرمایش و در زمستان نیاز به گرمایش دارند. چنانچه برای فضاهای داخلی که همواره در طول سال نیاز به سرمایش دارند از ترمینال های تمام آبی استفاده شود، باید در طول سال دستگاه تبرید صرفه تمام مرکزی روشن باشد.
در واقع هنگام استفاده از سیستم فن کویل، نمی توان از چرخه باصرفه تمام هوایی در زمستان استفاده کرد. لیکن این امکان وجود دارد که در طول ماه های سرد، به منظور سرمایش زون های داخلی، از چرخه با صرفه هیدرونیک استفاده کرد. همچنین در ساختمان هایی که نیاز به کنترل دقیق مقدار هوای تازه و نیز مقدار رطوبت است، این سیستم مزیت چندانی ندارد. از طرف دیگر سیستم تمام آبی فن کویل امکان کنترل دمای هر اتاق را به صورت مستقل در اختیار می گذارد.
انواع فن کویل
فن کویل ایستاده
از فن کویل به صورت ایستاده زیاد استفاده می شود و می تواند زیر پنجره و یا هر جای مناسب دیگری در اتاق استقرار یابد. چنانچه فاصله کف اتاق تا زیر پنجره کم باشد می توان از نوع کوتاه آن استفاده کرد. ارتفاع این نوع کم است ولی پهنای آن زیادتر از فن کویل های ایستاده معمولی است. دریچه هوای خروجی از فن کویل های ایستاده می تواند در بالا و یا در قسمت جلوی فن کویل تعبیه شود، به این ترتیب هوادهی یا به طرف بالا و یا به طرف جلو خواهد بود.
ظاهر فن کویل ها اغلب با طرح عمومی اتاق سازگار است. فن کویل های ایستاده به ویژه برای فضاهای اداری و یا آپارتمان ها مناسب هستند. صدای فن کویل های ایستاده به این سبب که در اتاق قرار دارند، می تواند برای فضاهایی که نیاز به سکوت و آرامش دارند (آپارتمان ها) بیش از میزان مورد نظر باشد ولی این امر برای ادارات و اماکنی که رفت و آمد در آنجا زیاد است مشکل تلقی نمی شود.
البته فن کویل های ایستاده ستونی هم موجود هستند، این فن کویل ها به صورت ایستاده استقرار می یابند و غالباً فاصله بین کف تا سقف را می پوشانند. دارای دریچه برگشت و دریچه رفت، فن سانتریفیوژ، فیلتر هوا و کویل سرد و گرم بوده و غالباً رایزرهای آب سرد و یا گرم از داخل کابینت فن کویل عبور میکنند. کویل این دستگاه می تواند به صورت سری یا موازی به رایزر مزبور متصل شود.
فن کویل های سقفی
این فن کویل ها بالای سقف کاذب نصب می شود و از دید پنهان هستند. صدای آنها اغلب، به این دلیل که درداخل پلنوم سقف کاذب قرار دارند از دو حالت بالا کمتر است. مشکل این نوع فن کویل ها، سختی دسترسی به آنها، تمیز کردن فیلتر آنها و یا تعمیرات احتمالی آنهاست. صدا در این نوع فن کویل بیشتراز نوع بدون پوسته است.
البته فن کویل های سقفی کابینتی هم موجود هستند. این فن کویل ها مانند فن کویل های ایستاده هستند با این تفاوت که در زیر سقف و به صورت افقی استقرار می یابند. هوادهی در این فن کویل ها از دریچه جلوی آنها و جهت آن افقی است. این نوع فن کویل به صورت روکار نصب می شود و برای فضاهایی که به دلایل مختلف نتوان در آنها از فن کویل ایستاده استفاده کرد، مناسب هستند.
فن کویل افقی کانالی
این نوع فن کویل مانند حالت قبل است با این تفاوت که فن آن فشار استاتیک بیشتری دارد. از این رو می توان هوای خروجی از آن را از طریق کانال به چندین اتاق رساند. صدای این فن کویل، چنانچه ضوابط و اصول طراحی در نصب آن رعایت گردد، می تواند کمتر از حالت های قبل باشد، زیرا محل آن می تواند دورتر و در جایی در نظر گرفته شود که افزایش صدا در آنجا مهم تلقی نمی شود. دسترسی به این نوع فن کویل و تعمیر و نگهداری آن نیز با مشکلاتی رو به رو است و ضعف آن تلقی می شود.
در مورد فن کویل های سقفی که در داخل پلنوم و بالای سقف کاذب نصب می شوند لازم است که جزئیات استقرار و چگونگی دسترسی به آنها و پایین آوردن تمامی دستگاه و نصب دوباره آن مورد توجه طراح قرار گیرد. در این نوع فن کویل هوای برگشت از اتاق ها با هم مخلوط می شوند، از این رو در جاهایی که لازم است هوادهی به اتاق ها و برگشت آن به صورت مستقل صورت گیرد، به کار نمی آید.
مراحل تهویه هوا
هوای تازه مورد نیاز تهویه اتاق می تواند به دو صورت تامین شود. در فن کویل های ایستاده متعارف این هوا می تواند از طریق دریچه کوچک پشت فن کویل که به هوای خارج راه دارد، وارد فن کویل شود. همچنین درمورد انواع مختلف فن کویل های سقفی و ایستاده لازم است هوای تازه نخست به وسیله دستگاه هواساز مستقل تا دمای هوای اتاق سرد یا گرم شود و سپس از طریق کانال هایی به اتاق و یا به پشت فن کویل ها راه یابد.
در سیستم فن کویل هوای مورد نیاز تهویه را یا می توان از طریق دریچه های پشت فن کویل ها تامین کرد و یا از طریق سیستم مستقل هوای تهویه شده تازه. مشکلات نمای ساختمان و زشتی آن در نتیجه استفاده از دریچه های متعدد، همچنین برهم خوردن توازن هوا در اتاق ها به سبب افزایش فشار هوای بیرون، به ویژه در زمستان که سرعت باد زیاد می شود و برخی اوقات هوا توفانی است، از مشکلات دیگر این سیستم است.
در ساختمان های بلند مرتبه نیز به سبب اثر دودکش فشار داخل ساختمان در قسمت پایین آن نسبت به فشار هوای بیرون منفی می شود، به گونه ای که هوای بیرون از طریق دریچه پشت فن کویل به راحتی و بدون کنترل وارد اتاق می شود. در قسمت بالای ساختمان این فشار مثبت می شود و هوای اتاق به میزانی زیاد از طریق دریچه پشت فن کویل و بدون کنترل، از اتاق خارج می شود.
مشکلات بالا ایجاب می کند که برای ارتقای کیفیت هوای اتاق ها و به منظور توزیع هوای تهویه شده تازه به اتاق ها از شبکه کانال استفاده شود. در این سیستم به منظور تهویه هوای تازه از یک یا چند هواساز مرکزی استفاده می شود. البته این سیستم (فن کویل و سیستم مستقل هوای تازه تهویه شده) جزوسیستم های آبی ـ هوایی طبقه بندی می شود.
مزایای فن کویل
استفاده از فن کویل از لحاظ مصرف انرژی مناسب و باصرفه است. در اینجا بازگرمایش و یا مخلوط کردن دو هوای سرد و گرم درکار نیست، از این رو اتلاف انرژی وجود ندارد. انرژی فن نیز به کمترین مقدار خود میرسد زیرا افت انرژی به سبب انتقال هوا در کانال ها وجود ندارد. مقدار انرژی مورد نیاز پمپ سیرکولاسیون آب سرد و گرم نیز در مقایسه با انرژی مصرفی فن اصلی در سیستم هواساز به مراتب کمتراست. برخی دیگر از مزایای سیستم تمام آبی فن کویل از این قرار است:
فضای کمتری را اشغال میکند.
به منظور تهویه مطبوع ساختمان های موجود به راحتی مورد استفاده قرار میگیرد.
اتاق مرکزی برای هواساز، همچنین فضای زیاد به منظور کانال کشی حذف می شود.
دمای هر اتاق را می توان به طورمستقل کنترل کرد.
آلودگی هر یک از اتاق ها به سایر اتاق ها سرایت نمیکند.
چون سیستم دارای کانال کشی رفت و برگشت نیست به هنگام حریق، کنترل آتش و دودهای حاصل ازآن راحت تر از سیستم های تمام هوایی است. چون دراین سیستم به منظور گرمایش ازآب گرم با دمای پایین استفاده می شود، می توان همراه این سیستم از سیستم های بازیافت گرمایی و نیز گرمایش خورشیدی استفاده کرد
معایب فن کویل
تعمیر و نگهداری آن وقت گیر بوده و لازم است بخشی از آن در اتاق انجام شود.
چنانچه رطوبت زدایی توسط دستگاه هواساز مرکزی انجام نشود، در مناطقی که رطوبت بالا دارند کنترل رطوبت در آن خوب نیست.
به تشتک و لوله هایی به منظور تخلیه آب تقطیر شده نیاز است.
فیلتراسیون هوا به سبب استفاده از فیلترهای کم بازده، خوب نیست.
چنانچه از دستگاه هواساز مرکزی به منظور تامین هوای تازه استفاده نشود، کنترل مقدار هوای تازه ورودی به اتاق ها برای حفظ کیفیت هوا مناسب نیست.