ترموستات فن کویل چیست؟

چناچه به منظور انجام سرمایش و گرمایش فضا از فن کویل استفاده باشد می توان به منظور کنترل دمای محیط در نقطه مطلوب  (SETPOINT) از ترموستات استفاده نمود. بر روی ترموستات­ها سنسور اندازه­گیری دما محیط قرار دارد و از طریق این سنسور دمای محیط اندازه­گیری می­شود و با توجه به اختلاف دمایی موجود بین دمای محیط و نقطه مطلوب تعیین شده توسط کاربر، فرامین لازم را به فن کویل می­دهند. اهداف اصلی استفاده از ترموستات­ها در سیستم فن کویل تنظیم دما برای رسیدن به شرایط آسایش و همچنین کاهش انرژی مصرفی ساختمان­ می­باشد.

یکی از روش­ها متداول امروزی جهت بهینه سازی مصرف انرژی فن کویل­ها استفاده از فن­های سه دور است. در واقع در این روش فن­ یا فن­های، فن کویل در سه حالت کند، متوسط و تند عمل می­کنند. از روش­های دیگر جهت بهینه سازی مصرف انرژی فن کویل­ها، استفاده از شیرهای برقی از نوع خاموش/روشن (ON/OFF) یا شیرهای تدریجی می­باشد. ترموستات­های فن کویلی علاوه بر توانایی کنترل دور فن، توانایی کنترل وضعیت شیر یا شیرهای برقی را دارد که تاثیرات کنترل وضعیت شیرهای برقی دارای اثر بخشی بیشتری بر مصرف بهینه انرژی می­باشد.

چگونه یک ترموستات فن کویل مناسب انتخاب نماییم؟

به منظور انتخاب ترموستات فن کویل می­بایست دو مرحله زیر انجام شود:

• استخراج اطلاعات مربوط به تجهیزات فن کویل از جمله الکتروموتور و نوع شیر برقی فن کویل و مشخص نمودن نوع لوله­کشی آن
• مشخص نمودن شکل ظاهری ترموستات بر اساس سلیقه مشتری

در ادامه این مراحل توصیف می­شود.

مرحله اول: همان ­گونه که بیان شد مرحله اول استخراج اطلاعات مربوط به تجهیزات فن کویل می­باشد که بدین منظور می­بایست به سوالات زیر پاسخ داده شود:

• آیا الکتروموتور فن کویل از نوع سه سرعته می باشد؟
  1. بله، در این حالت می­بایست از ترموستاتی استفاده شود که توانایی کنترل سه سرعت را داشته باشد.
  2. خیر، نیازی نیست که ترموستات دارای ویژگی­های ذکر شده در بند a باشد.
• جریان خروجی ترموستات­ها چه مقدار است؟

اصولا بین 3 تا 5 آمپر می­باشد.

• میزان جریان مصرفی الکترو موتور در حالت تند چقدر می باشد؟
  1. جریان الکتروموتور فن کوچکتر از جریان خروجی ترموستات است، در این حالت نیازی به در نظر گرفتن تمهیدات خاصی نمی باشد.
  2. جریان الکتروموتور فن بزرگتر مساوی جریان خروجی ترموستات می­باشد. در این حالت می­بایست می­بایست از رله­ها با آمپر بالا یا ترموستات­ها با جریان خروجی بالا استفاده نمود.
• نوع لوله کشی فن کویل به چه صورتی می­باشد؟
  1. سیستم دو لوله­ای : در سیستم لوله­کشی دو لوله­ای، فن کویل دارای یک عدد کویل می­باشد. در این حالت می­بایست ترموستات دارای حالت زمستانه و تابستانه باشد. در این حالت ترموستات با فرمان به شیر برقی دمای محیط را کنترل می­کند.
  2. سیستم چهار لوله­ای: در سیستم لوله­کشی چهار لوله­ای، فن کویل دارای دو عدد کویل می­باشد. در این حالت ترموستات کنترل دمای محیط را با فرمان به دو شیر برقی کنترل می­کند. سیستم­های چهار لوله­ایی در فصول معتدل سال عملکرد بهتری دارند.
• تعداد خروجی­های مورد نیاز ترموستات­ها چند عدد می­باشد؟

تعداد خروجی­های ترموستات­ها برابر با تعداد شیرهای برقی در سیستم لوله­کشی یک فن کویل می­باشد. به عبارتی در سیستم دو لوله­ای و چهار لوله­ای به ترتیب نیازمند یک و دو عدد خروجی برای ترموستات می­باشد.

• انواع شیرهای برقی و نحوه کارکرد آن­ها در سیستم لوله کشی فن کویل به چه صورتی می­باشد؟
  1. شیر برقی از نوع خاموش/روشن (ON/OFF) که در این حالت ترموستات می­بایست خروجی 220VAC یا 24VAC داشته باشد. زمانی که دمای محیط به دمای مطلوب رسید، با فرمان ارسالی از ترموستات شیر به صورت خودکار بسته می­شود و جریان ورودی به داخل کویل را قطع می­کند.
  2. شیر برقی از نوع تدریجی که در این حالت ترموستات می­بایست خروجی 0 تا 10 ولت یا 4 تا 20 میلی­آمپر تولید نماید. این نوع شیرها می­توانند دبی ورودی به کویل را کنترل نمایند.

مرحله دوم: تعیین نیازها و سلیقه مشتری در انتخاب ترموستات فن کویل تعیین کننده می باشد. شکل ظاهری محصول، رنگ و ابعاد آن بستگی به سلیقه مشتری خواهد داشت  در ادامه برخی از ویژگی­های ظاهری که تاثیر در انتخاب مشتری دارد، بیان می­شود:

• روکار و توکار بودن محصول:

ترموستات­ها قابلیت نصب روکار و توکار دارند و این یک پارامتر مهم برای مشتریان است.

• تحت شبکه بودن محصول:

از آنجاییکه عملکرد صحیح فن کویل، تاثیر به سزایی در میزان مصرف انرژی یک ساختمان و به تبع آن هزینه های مالی دارد، ترموستات فن کویل از نوع تحت شبکه در کاهش مصرف انرژی بسیار موثر است. تحت شبکه بودن آن به این مفهوم است که ترموستات ها از طریق یک سرور مرکزی تحت کنترل قرار می گیرند. کلیه پارامترهای از قبیل مانیتورینگ دمای محیط، تنظیم Set point ، عملکرد مد های کاری شامل َAuto، دستی و مد Eco، مانیتورینگ دور فن کویل و شیر برقی که از مهمترین آنها می باشد می تواند در نگهداری و تامین دمای آسایش بسیار موثر باشد. در ساختمانهای اداری، تجاری و آموزش به شدت توصیه می شود از این قابلیت توسط تیم نگهداری ساختمان استفاده گردد.

مهمتر از همه این موارد ایجاد برنامه زمانبندی برای فن کویل می باشد. به نحوی که  قبل از حضور پرسنل فن کویل روشن و در زمان پایان کار فن کویل خاموش می گردد. کلیه زمانها از طریق  سیستم مرکزی تنظیم و کنترل می­­شود. با این روش دیگر هیچ فن کویلی در زمان عدم حضور پرسنل روشن نمی ماند.

چنانچه در زمان معینی دمای محیط به دمای تنظیمی نرسد می تواند آلارمی بر روی سیستم ایجاد شود که این آلارم در بیشتر موارد نشان دهنده عدم تامین دمای آب سرد یا گرم می باشد. بدین ترتیب با افزایش دمای دیگ های آب گرم و یا کاهش دمای آب چیلر می توان مدیریت دقیق بر عملکرد سیستم از مرحله تامین تا توزیع دما داشته باشیم.

امروزه ترموستاتهای فن کویل بر اساس پروتکل­های MODBUS، KNX و BACNET به بازار عرضه می گردد که تجهیزات با پروتکل MODBUS قیمت مناسبتری نسبت به دیگر پروتکل ها خواهند داشت.

 

• قابلیت قفل کردن صفحه کلید:

این قابلیت به کاربران اجازه می دهد که از دسترسی کودکان در تغییر پارامترهای فن کویل جلوگیری نماید. چنانچه کودک خردسال دارید این قابلیت می تواند مد نظر قرار گیرد. همچنین در فضاهای عمومی این قابلیت به شما این امکان را می دهد که افراد نتوانند تنظیمات دستگاه را دستکاری نمایند.

• برنامه زمانبندی هفتگی:

برخی از فن کویل­ها دارای قابلیت برنامه­ریزی به صورت Local می­باشد.. این ویژگی برای ساختمان هایی که زمان استفاده از آن مشخص می باشد می تواند یک ویژگی جذاب باشد.

• قابلیت مد کاری ECO:

در برخی از ترموستاتها یک ورودی دیجیتال وجود دارد که ترموستات از طریق این ورودی متوجه باز شدن پنجره گردیده و فن کویل را خاموش می نماید. این قابلیت می تواند در کاهش مصرف انرژی بسیار موثر باشد.

• سنسور دمای خارجی: (EXTERNAL SENSOR TEMPERATURE)

یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار بر روی عملکرد ترموستات­ها، محل نصب آن­ها می­باشد. به طور کلی محل نصب ترموستات نباید به نحوی باشد که عملکرد ترموستات تحت تاثیر عوامل محیط خارج قرار گیرد. بدین منظور پیشنهاد می­شود که ترموستات­ها به هیچ عنوان کنار درب ورودی، پنجره و … نصب نشود. در این حالت عملکرد ترموستات دارای خطا می­باشد. در برخی موارد با توجه به محدودیت­های موجود، این موضوع امکان پذیرد نمی­باشد. جهت رفع این مشکل می­توان از ترموستات­ها با امکان اتصال سنسور دمای خارجی استفاده نموداین امکان باعث می شود که خطای اندازه گیری دمای از بین برود.

 

جلوگیری از یخ زدگی: (FROST PROTECTION)

ترموستات­های دارای این قابلیت در سیستم­های لوله­کشی 4 لوله­ای یا مناطق سرد سیر استفاده می­شود. در این حالت ترموستات دارای دمای تنظیمی حفاظت از یخ زدگی (FROST PROTECTION) می­باشد. زمانی که دمای محیط به دمای تنظیم شده حفاظت از یخ زدگی می­رسد،  این قابلیت در سیستم های لوله کشی 4 لوله ای و یا در شهرهای سرد سیری که امکان کاهش دمای محیط به دمای پایینتر از 5 درجه سانتیگراد وجود دارد امکان پذیر است، پیشنهاد می گردد. چنانچه در زمانهایی از شبانه روز، دمای داخلی  محل نصب فن کویل از 5 درجه سانتی­گراد پایننتر می آید، با استفاده از این قابلیت ترموستات با رسیدن به دمای تنظیمی FROST PROTECTION، شیر آب گرم فن کویل باز و شیر آب سرد فن کویل  کاملا بسته می­شود و فن کویل به صورت اتوماتیک روشن می­شودتا از ترکیدگی کویل فن کویل جلوگیری گردد. با بالا رفتن دما به صورت اتوماتیک فن کویل خاموش می گردد.

 

عوارض عدم استفاده از شیر برقی در فن کویل چیست؟

عدم استفاده از شیر برقی (ACTUATOR) روشی اشتباه و متاسفانه رایج است که معمولا به جهت کاهش هزینه اولیه اتفاق می افتد. در این روش آب سرد یا گرم به صورت جریان ثابت توسط پمپ ها در مدار سیرکوله می شود و به دلیل عدم وجود شیر کنترل جریان، کنترل دما فقط از طریق فرمان ترموستات به الکتروموتور فن انجام می شود. به همین سبب جریان به صورت دائمی در کویل ها برقرار است و فن به صورت دستی یا اتوماتیک تغییر دور می دهد. متاسفانه با توجه به ارزانی انرژی در ایران و اهمیت پایین مباحث صرفه جویی انرژی، کارفرمایان  علاقه زیادی به استفاده از این روش نشان می دهند اما  از نظر بهره برداری و مصرف کننده ی نهایی این موضوع بسیار آزاردهنده می باشد.  در این روش رسیدن به دمای آسایش تقریبا امری محال است زیرا حتی در صورت خاموش شدن فن، جریان همچنان در کویل وجود دارد و انتقال حرارت جابجایی آزاد و تشعشعی غیرقابل اجتناب است. نتیجه این امر ایجاد نارضایتی کاربران و عدم اعتماد آنان به عملکرد سیستم می­شود.

اما استفاده از شیرهای کنترلی سه راهه یا دو راهه ( که در بازار به آن شیر برقی می گویند) و بای پس تمام یا بخشی از جریان عبوری از کویل بر اساس بار حرارتی و برودتی فضا، دمای فضا کنترل می شود. در این مواقع، زمانی که از شیرهای برقی استفاده می­شود، سیستم عملکرد بسیار مناسب تری دارد.