A fan coil egység egy hőcserélőből (coil) és egy ventilátorból (fan) álló eszköz. A lakó-, kereskedelmi és ipari épületekben található légkondicionáló rendszer részeként csatornás, osztott légkondicionálást vagy központi üzemi hűtést alkalmaznak. Gyakori, hogy egy fan-coil-egységet csatlakoztatnak a légcsatornához és egy termosztáthoz, hogy szabályozzák egy vagy több helyiség hőmérsékletét. A fő légkezelő egység által létrehozott hideg levegőt is fan-coil egységgel oszlatják el a térben. A termosztát egy vezérlőszelep segítségével szabályozza a ventilátor sebességét és (vagy) a hőcserélőbe jutó víz (hő) mennyiségét.
Miért használunk Fan-coilt?
Egyszerűségüknek és rugalmasságuknak köszönhetően a fan coil egységek telepítése gazdaságosabb lehet, mint a légcsatornás 100%-os friss levegős rendszerek, vagy a központi fűtési rendszerek légkezelő egységgel vagy hűtőgerendákkal. Különféle egységkonfigurációk állnak rendelkezésre, beleértve a vízszintes (mennyezetre szerelhető) vagy függőleges (padlóra szerelhető) változatokat is. A lakossági hőszivattyús fűtés alap tartozéka.
A fan-coil rendszerek zajkibocsátása, mint bármely más légkondicionálásnál, elsősorban az egység kialakításának és a körülötte lévő anyagok minőségének köszönhető. Egyesek akár NR25 vagy NC25 zajszintet is kínálnak. A precíz csapágyazásnak hála ma már szinte teljesen hangtalan rendszereket is kínálnak elérhető áron.
Mennyire hatékony?
Az FCU kimenete az egységbe belépő levegő hőmérsékletének és az egységet elhagyó levegő hőmérsékletének, valamint az egységen áthaladó levegő mennyiségének a figyelembevételével állapítható meg. Akkor nevezhető hatékonynak a fan coil használata, hogy ha a beáramló hideg vagy meleg levegő hatására a helyiség beállított hőmérséklete minél hamarabb eléri a kívánt szintet.
Jellemző az ingatlan méretéhez képest alulméretezett légkondicionáló rendszerekre, hogy a fan-coil folyamatosan működik, mivel nem, vagy csak nagyon nehezen tudja a klíma vagy hőszivattyú teljesíteni a beállított hőértéket. A fan coil hatékonyan segít a hőcserélőnek, hogy le tudja adni a meleget vagy fel tudja venni azt, lehűtve a belső teret.
Hogy működik a Fan-coil?
A Fan Coil egység alapvetően két fő típusra oszlik működés szempontjából: átfújás vagy átszívás. Ahogy a nevek is sugallják, az első típusnál a ventilátorok a hőcserélő mögé, a második típusnál pedig a hőcserélő elé vannak szerelve úgy, hogy azon keresztül szívják a levegőt. Az átszívó egységek termikusan jobbnak tekinthetők, mivel általában jobban kihasználják a hőcserélőt. Ezek azonban drágábbak, mivel a ventilátorok rögzítéséhez külön házra van szükség, míg az átfúvó egység általában a hőcserélőre csavarozott ventilátor(ok)-ból áll.
A fan coil egységet el is lehet rejteni például álmennyezetben, vagy szerelési alagútban, de beszerelhető a beltéri egységekben, split klímákban vagy akár padlón álló parapetes radiátorban is.
A fan coil egység lehet falra szerelhető, szabadon álló vagy mennyezetre szerelhető, amely jellemzően különböző színű és stílusú burkolattal rendelkezik, amely magát a fan coil egységet védi és elrejti, a levegő elosztása érdekében visszatérő levegő ráccsal és befúvóval.
A rejtett fan coil egységet jellemzően egy hozzáférhető mennyezeti süllyesztett mélyedésbe vagy szervizzónába kell felszerelni. A visszatérő levegő rácsát és a levegő befúvóját, általában a mennyezetbe süllyesztik. A légbefúvó a fan-coil egységtől vezeti ki a kondicionált levegőt, és így nagyfokú rugalmasságot tesz lehetővé a rácsok elhelyezésében a mennyezeti elrendezésnek és/vagy a válaszfal elrendezésnek megfelelően. Meglehetősen gyakori, hogy a visszatérő levegőt távolabbi, vagy a kifújó nyíláshoz képest más irányú, külön nyíláson vezetik vissza.
A működése alapján a hőcserélőben meleg vagy hideg víz vagy közeg áramlik, és a hőátadás révén hőt von el a levegőből, vagy hőt ad hozzá. Hagyományosan a fan coil egységek tartalmazhatnak saját belső termosztátot, vagy beköthetők a távoli termosztáttal történő vezérléshez. Azonban, ahogyan az épületenergetikai rendszerrel (BEMS) felszerelt legtöbb modern épületben szokásos, a fan coil egység vezérlése egy helyi digitális vezérlőn vagy kihelyezett állomáson keresztül történik (a hozzá tartozó helyiséghőmérséklet-érzékelővel és szabályozószelepekkel együtt). Ezek a rendszerhez kapcsolódnak a BEMS kommunikációs hálózaton keresztül, így központi pontról állítható és vezérelhető, például egy felügyeleti fejállomásról. Általában a felügyeleti rendszerek diagnosztikai lehetőségeket is tartalmaznak, probléma esetén kódot küldenek a hiba pontos okáról, illetve be lehet programozni akár napi bontásban a helyiségek hőmérsékletét.
A fan coil egységek meleg vagy hideg vizet áramoltatnak egy tekercsen (hőleadó) keresztül, hogy kondicionálják, és pontosan beállítsák a levegő hőmérsékletét. Az egység hideg- vagy melegvizét egy központi hőszivattyúból vagy klímaberendezésből, vagy a központi épület zárt hurkából hőelvezető berendezéssel ellátott gépészeti helyiségből kapja. Ez lehet akár egy kombi kazán, vagy hőszivattyú monoblokk is. A felhasznált berendezés állhat hőeltávolításra használt gépekből, például hűtőből vagy hűtő toronyból, valamint az épület vízéhez hőt adó berendezésekből, például kazánból vagy hőszivattyúból. A fan coil üzemeltetése napelemes rendszerekről is lehetséges, a klíma és hőszivattyús rendszerek üzemeltetése szintén.
A hidraulikus fan coil egységek általában két típusra oszthatók: kétcsöves fan coil egységek vagy négycsöves fan coil egységek. A kétcsöves fan coil egységek egy bemeneti és egy visszatérő csővel rendelkeznek. A tápvezeték az évszaktól függően hideg vagy meleg vízzel látja el a készüléket. A négycsöves fan-coil egységeknek két tápvezetéke és két visszatérő csöve van. Ez lehetővé teszi, hogy a meleg vagy hideg víz bármikor belépjen a készülékbe. Mivel az épület különböző területeinek egyidejű fűtésére és hűtésére gyakran szükség van, a belső hőveszteség vagy hőnyereség különbségei miatt a négycsöves fan coil egységet használják leggyakrabban.
A fan coil egységek a csőhálózatokhoz különféle topológiás kialakítások segítségével csatlakoztathatók, mint például a „közvetlen visszatérés”, „fordított visszatérés” vagy „soros szétosztás”.
A kiválasztott hűtött víz hőmérsékletétől és a tér relatív páratartalmától függően valószínű, hogy a hűtőspirál párátlanítani fogja a belépő légáramot, és ennek a folyamatnak a melléktermékeként időnként kondenzátum keletkezik, víz formájában, amelyet el kell vezetni. A fan coil egység egy erre a célra tervezett csepptálcát tartalmaz lefolyócsatlakozással. A kondenzátum több fan coil egységből történő elvezetésének legegyszerűbb módja egy megfelelő pontig lefektetett csőhálózat. Alternatív megoldásként kondenzátumszivattyú is alkalmazható, ahol korlátozott a hely az ilyen gravitációs csővezetékek számára.
A fan-coil egységen belüli ventilátormotorok fordulatszám-szabályozása részben az egységtől kívánt fűtési és hűtési teljesítmény szabályozására szolgál. Egyes gyártók úgy hajtják végre a fordulatszám szabályozást, hogy a ventilátor motort a betápláló váltóáramú transzformátor vezérli. Ez általában az üzembe helyezés szakaszában beállítást igényel, ezért az élettartam fix sebességre van beállítva. Más gyártók egyedi tekercselésű, állandó osztott kondenzátoros (PSC) motorokat biztosítanak a tekercsekben fordulatszám-leágazókkal, amelyek a fan-coil egység kialakításához szükséges fordulatszámra vannak beállítva. Egy egyszerű fordulatszám-választó kapcsoló (Ki-Magas-Közepes-alacsony) áll rendelkezésre a helyi helyiségben tartózkodók számára a ventilátor sebességének szabályozásához. Ez a fordulatszám-választó kapcsoló jellemzően a szobatermosztátba van beépítve, és manuálisan beállítható, vagy a digitális szobatermosztát automatikusan vezérli. Az épület energiagazdálkodási rendszerei a ventilátor sebességének és hőmérsékletének automatikus szabályozására használhatók. Az újabb fejlesztések közé tartoznak az elektronikus kommutációval ellátott kefe nélküli DC kialakítások. Az aszinkron, 3 sebességes motorral felszerelt egységekhez képest a kefe nélküli motorral szerelt fan coil egységek akár 70%-kal is csökkentik az energiafogyasztást.