A hatékony fűtés, hűtés szolgálatában avagy a fan coil-lok működése és típusai.

Átírás

1 A hatékony fűtés, hűtés szolgálatában avagy a fan coil-lok működése és típusai. Az egyre szigorodó épületenergetikai követelmények miatt egyre inkább előtérbe kerülnek a megújuló energiát (nap, szél, víz) hasznosítani tudó épületgépészeti berendezések, mint a hőszivattyú, napkollektor. Az újfajta hőtermelő egységek mellé, olyan hőleadó berendezések kellenek, amelyek gazdaságoson üzemeltethetők, többfunkciósak (fűteni és hűteni is tudnak), és amikkel a szoba gyorsan felfűthető és lehűthető. Ezen kihívásokra a legjobb választás a fan coil! A fan coil tulajdonképpen egy radiátor, amire ventilátort szereltek. Működése roppant egyszerű, a fan coil-ban lévő ventilátor átszívja a helyiség levegőjét egy nagy felületű hőcserélőn és ez által télen fűti, nyáron hűti a lakást. Működését a következő ábra szemlélteti: A hőcserélő betét előtt egy mosható durva porszűrő található, ami megtisztítja a helyiség levegőjét a portól, állati szőröktől. A szobába az állítható lamellákon keresztül belép a felmelegített/lehűtött levegő. (3.) A helyiség levegőjét a ventilátor beszívja. (1.) A ventilátor átkeringeti a levegőt egy csövekből álló hőcserélőbetéten, amelyben víz kering. Télen meleg, nyáron hideg. Ezáltal a levegő felmelegszik vagy lehűl, attól függően, hogy a fan coil milyen funkciót lát el. (2.)

2 Mint az az ábrán is látszik, tulajdonképpen 3 üteme van a fan coil működésének, 1. a szoba levegőjének beszívása, 2. a levegő át keringetése a hőcserélőn, 3. a felmelegített/lehűtött levegő kifújása. A fan coil hőcserélőjében víz kering, a téli időszakban 40 C fokos, nyáron 7 C fokos hőmérsékletű. Vagyis télen is viszonylag alacsony vízhőmérsékletet kell előállítani ahhoz, hogy a mínuszokban fűteni tudjunk. Ennek az az oka, hogy a hőcserélő nagy felülettel rendelkezik, a csövekre, amiben a víz kering, sok apró bordát forrasztanak rá, amivel megnövelik a hőleadó felületet. Ezáltal a levegő a 40 fokos víztől is annyira felmelegszik, hogy a szobában biztosítható a kellemes hőmérséklet. Vízoldali csatlakozások 1. előremenő, 2. visszatérő Biztosítandó vízhőmérséklet: Télen = 40 C fok Nyáron = 7 C fok Fan coil hőcserélő Hőcserélő, ami tulajdonképpen egy cső kör, amiben a víz kering. A csövekre bordákat forrasztanak felületnövelésnek. A fan coilal szerelt fűtési egységekbe hőtermelő berendezésként a hagyományos gépek a kazánok ugyanúgy használhatók, mint a radiátoros rendszereknél. De mivel alacsony vízhőmérsékletet kell előállítani ezért a fan coil a hőszivattyúval, napkollektorral szerelt rendszerekhez is illeszthető.

3 A fan coilal nem csak fűteni tudunk, hanem hűteni is. A hűtéshez mindössze arra van szükség, hogy egy folyadékhűtőt illesszünk a rendszerbe, ami a vizet lehűti. Tehát a fan coil klímaként is használható. A fan coilokkal a radiátorokat tudjuk kiváltani, a következő táblázat a két hőleadó egységet hasonlítja össze: Biztosítandó fűtővíz hőmérséklet Fan coil Radiátor 40 C fok 90 C Mire alkalmazható? Fűtésre és hűtésre egyaránt Csak fűtésre Illeszthető hőtermelő berendezések Kialakítás szerint Felfűtési idő (20 C fokos kiinduló hőmérsékletről) Eltakarhatók? Napkollektor, hőszivattyú, kazánok, folyadékhűtő Oldalfali, mennyezeti, padlóba építhető, lábon álló kivitelek érhetők el kb. 30 perc Igen, csak a légbeszívó és kifúvó nyílás szabadon hagyása szükséges Kazánok (gázkazán, pelletkazán stb.) Csak fali kivitelek léteznek 1-2 óra Nem, ha eltakarják, romlik a hatásfoka a radiátornak mivel a hőáramlás elvén működnek. Szűrés Van, durva porszűrővel Nincs A fenti táblázat alapján ha össze akarjuk foglalni, hogy miért a fan coilt válasszuk a radiátor helyett akkor a következő érveket kell megfontolnunk: fűteni és hűteni is lehet vele (így helyet spórolunk, nem kell klímát felszerelnünk) sokkal alacsonyabb vízhőmérséklet kell biztosítani így energiát tudunk megtakarítani sokféle kivitelben léteznek így felszerelhetők falra, mennyezetre, padlóba megtisztítja a levegőt a poroktól, állati szőröktől így nem kell olyan gyakran törölgetni a ventilátoros rásegítésnek köszönhetően sokkal rövidebb a felfűtési idő

4 A fan coiloknak többféle csoportja van: Kivitel szerint: Parapetes készülékek (burkolatos): oldalfali, mennyezeti, kazettás, lábon álló, fali Burkolat nélküli készülékek: lábon álló, falra szerelhető Vízoldali csatlakozások száma szerint: 2 csöves (egyidejűleg csak fűteni vagy csak hűteni lehet) 4 csöves (a lakás egy részében fűteni lehet a másik felében hűteni) Légcsatornázható Mennyezeti egység Parapetes (burkolattal rendelkező) készülékek: Falra szerelhető Mennyezeti Kazettás Oldalfali Lábon álló Burkolat nélküli készülékek Oldalfali vagy lábon álló Mennyezeti

5 Légcsatornázható Mennyezeti Nézzük a fan coilok típusait részletesebben! A kivitel szerinti csoportosítás nem igényel különösebb magyarázatot, a működésükben nincsen eltérés a sokféle változatnak köszönhetően nagy mozgásterünk van az elhelyezést illetően. Ha annyira körbebútoroztuk a szobát, hogy a fal mentén már nincsen, helyünk akkor sincsen gond mert a mennyezetre vagy a fal felső részére felszerelhető egységet is tudunk választani. A vízoldali csatlakozás száma szerint vannak 2 és 4 csöves fan coilok. A 2 csöves fan coil-ban 1 db hőcserélő egység található, a hőcserélő méretét pedig a hűtésre méretezik, mert a hűtéshez mindig nagyobb hőleadó felület szükséges, mint a fűtéshez. Ebből következően túl van méretezve a fűtőteljesítménye a 2 csöves fan coiloknak. Ha 2 csöves fan coilt választunk akkor vagy csak fűteni lehet a lakást vagy csak hűteni egyidejűleg, tehát pl. az átmeneti időszakokban (március, október) nem lehet a lakás egyik részében hűteni (déli tájolás), míg a másik részében fűteni (északi tájolás). Mert ugyanabban a csőpárban keringetjük a fűtő és a hűtővizet is.

6 2 csöves fan coil: Vízoldali csatlakozások ½ vagy ¾ colosak lehetnek. Csak fűtővíz vagy csak hűtővíz keringhet a rendszerben egyidejűleg. A 4 csöves fan coil-ban viszont már 2 db hőcserélő egység található, ezáltal a fűtési hőcserélő egység kisebb felületű, mint a hűtési egység. Így elkerülhető a fűtési rendszer túlméretezése. 4 csöves rendszerben már lehetőség van az átmeneti időszakokban a lakás déli tájolású helyiségeiben a hűtésre, míg az északi tájolású szobákban a fűtésre. Mert külön csőpárban kering a fűtővíz és a hűtővíz. 4 csöves fan coil: 4 db vízoldali csatlakozó, ami lehet ½ vagy ¾ colos. Mágnes szelepek mindkét csőpárnál Fűtéskor: hidegvíz mágnesszelepe zárva, melegvíz mágnesszelepe nyitva. Hűtéskor: melegvíz mágnesszelepe zárva, hidegvíz mágnesszelepe nyitva.

7 Az utolsó típusa a fan coilnak a légcsatornázható készülékek. Ennél a típusnál egyetlen géppel több helyiséget is tudunk párhuzamosan fűteni vagy hűteni. Hálószoba Gyerekszoba Gardrób Nappali - étkező Fan - coil Fürdőszoba Wc Dolgozószoba Mint a fenti ábrán is látszik, a ház helyiségeibe egy db egységgel befújjuk a felmelegített vagy lehűtött levegőt. A beszívás történhet a fan coil helyén vagy az elszívást is lehet légcsatornázni így abból a helyiségből szívjuk, el a levegőt ahol fűtünk vagy hűtünk. Zajszint: Mivel a fan coilban ventilátor egység is található, ami zajforrást jelent a szobában, ezért fontos megemlíteni, hogy a fan coil működése milyen zajterheléssel jár. Általánosságban elmondható, hogy teljesítménytől függően dba között változik a fan coilok zajszintje. Mikor normál hangon beszélgetünk az kb. 62 dba-es hangerőt jelent, tehát egy nagyteljesítményű (23 kw fűtési teljesítménnyel) fan - coil halkabb, mint az emberi beszéd. A gyártók mindhárom ventilátor fokozatra megadják a fan coil zajterhelését az adatlapon. Ha biztosak akarunk lenni abban, hogy az adatok valódiak akkor olyan gyártó fan coilját vásároljuk csak meg amelyik rendelkezik tanúsítvánnyal és minősítéssel valamilyen szervezettől. (Eurovent) Ha mégis nagyon érzékenyek vagyunk a zajra, akkor túlméretezhetjük a fan coilt vagyis úgy választunk, hogy a kívánt fűtési teljesítményt már az alapfokozaton is tudja a fan - coil biztosítani.

8 Nézzünk egy komplett 4 csöves fan coil rendszert ahol a fűtővízet a kazán a hűtővízet egy folyadékhűtő állítja elő. Magyarázat: 1. Kültéri egység (benne a kondenzátor, lehűti a munkaközeget) 2. Beltéri egység (benne az elpárologtató a lehűlt munkaközeggel hűti a vízet) 3. Fali gázkazán 4. Osztó elemek 5. Fan-coil A folyadékhűtő (kültéri és beltéri egység együtt) a csőrendszerével és az osztóelemével jelenti a hűtőkört, a gázkazán a csőrendszerével és osztóelemével pedig a fűtőkört.

9 Vezérlés A fan-coil-ok működtetéséhez termosztát szükséges, ami lehet beépített vagy fali kivitel. A termosztáton lehet beállítani, hogy az adott helyiséget milyen hőmérsékletűre szeretnénk felfűteni vagy éppen lehűteni. Amennyiben a helyiség hőmérséklete elérte a termosztáton beállított értéket akkor a vezérlő leállítja a ventilátorokat. Ha a szoba hőmérséklete lecsökken a termosztáton beállított érték alá, akkor újra indítja a vezérlő a ventilátort. Fan coil termosztát: Ventilátor fokozat kapcsoló (általában 3 fokozatban lehet állítani a ventilátor sebességét) Téli/Nyári üzem váltógomb Téli üzemben a helyiség hőmérsékletének csökkenését, nyári üzemben a hőmérséklet növekedését figyeli a termosztát. Helyiség hőmérséklet beállító gomb Az itt beállított értéket fogja tartani a fan-coil.

10 A fenti alapfunkciókon felül, léteznek intelligens termosztátok is. Amelyek például az alábbi funkciókkal rendelkeznek: Szűrőeltömődés jelzése Késleltetett indítás (nyáron 15 C fok alatti vízhőmérséklet esetén indítja el a termosztát a ventilátorokat télen 39 C fok felett. ) Heti programozhatóság (a hét napjaira lebontva órára pontosan megadható, hogy milyen fordulaton működjön a fan-coil) Tesztprogram (A fan-coil vezérlője lefuttat egy hiba ellenőrző programot) Automata mód (Ebben a módban nem szükséges a ventilátor fordulatszámát beállítani, elegendő a kívánt hőmérsékletet megadni és a termosztát kiválasztja a megfelelő ventilátor fokozatot a beállított hőmérséklet eléréséhez) Intelligens vezérlő: Most, hogy megismertük a fan-coil működését és fajtáit, nézzük mire is kell figyelnünk a kiválasztásnál. Első lépésként el kell készíttetni a lakásra és annak helyiségeire vonatkozó hőszükséglet számítást. A kiszámolt fűtési és hűtési teljesítmény alapján minden szobába kiválaszthatjuk a megfelelő teljesítményű fan-coilt.

11 1.lépés A kiszámolt fűtési és hűtési hőszükségletek alapján kiválasztjuk, hogy milyen teljesítményű fan coilra van szükség a szobákban. Érezhető hűtési teljesítmény (sensible)= amivel a szobát ténylegesen tudjuk hűteni. A fan coil hűtési teljesítményénél figyeljünk, mert két adat van megadva, a teljes (total) és az érezhető (sensible). A fan coilt mindig az érezhető hűtési teljesítményre választjuk ki. Teljes hűtési teljesítmény (total)= Érezhető + kondenzációs veszteség *kondenzációs veszteség: mikor a forró levegő találkozik a hideg hőcserélő felületével akkor a levegőben lévő vízpára kicsapódik, ami hőt szabadít fel. Ez pedig fűti a hőcserélőt, ami a hűtési teljesítményt csökkenti. 2.lépés El kell döntenünk, hogy a fan coilt pontosan mire szeretnénk használni csak fűtésre vagy hűtésre is. Ha hűteni is akarunk vele, akkor egy folyadék hűtőt kell a rendszerbe helyeznünk.

12 3.lépés Meg kell határoznunk, hogy 2 vagy 4 csöves fan coilt szeretnénk-e. Ha a házban párhuzamosan szeretnénk az átmeneti időszakokban fűteni és hűteni, akkor a 4 csöves rendszer kell nekünk. Ha egyidejűleg egyszerre csak fűteni vagy hűteni akarunk, akkor a 2 csöves készülékre van szükségünk. 4.lépés Kiválasztani, hogy a fan coilt milyen kivitelben szeretnénk, sokféle típus van: oldalfali, fali, lábon álló, mennyezeti, kazettás, légcsatornázható. Így igényeinknek megfelelően dönthetünk a megfelelő típusról. 5.lépés Miután a fenti szempontok alapján kiválasztottuk a fan coilokat a lakás helyiségeibe, keresnünk kell egy kivitelezőt, aki beszereli nekünk és máris élvezhetjük a fan coil nyújtotta előnyöket.

13 Most nézzük meg, hogy rendszerben hogyan is működik a fan coil! C fokos melegvíz (előremenő ág) 32 C fokos melegvíz (visszatérő ág) Nyáron: 7 C fokos hidegvíz (előremenő ág) Télen: 40 C fokos melegvíz (előremenő ág) 1 Nyáron: 12 C fokos hidegvíz (visszatérő ág) Télen: 32 C fokos melegvíz (visszatérő ág) 4 Jelmagyarázat: 1. Folyadékhűtő kültéri egysége (a benne lévő kompresszor egy un. munkaközeget (gázt) keringet, amivel a rendszerben áramló vizet lehűti) 2. Folyadékhűtő beltéri egysége (a keringető szivattyú zárt rendszerben keringeti a fan coil és a beltéri egység között vízet) 3. Fali gázkazán (előállítja a fűtési szezonban a meleg vizet) 4. Fan coil (hőleadó egység télen felfűti, nyáron lehűti a szobát) A rendszer működése: Télen: a folyadékhűtő egység nem üzemel (1, 2) a gázkazán (3) előállítja a szükséges 40 C fokos hőmérsékletű előre menő fűtővizet. Amit a keringető szivattyú juttat el a fan coilhoz. A víz átáramlik a fan coil hőcserélőjén és hőt ad le, majd lehűlve visszamegy a gázkazánhoz és a folyamat kezdődik elölről.