وقتی از تهویه مطبوع در ساختمان‌های بزرگ مانند هتل‌ها، بیمارستان‌ها، برج‌های اداری و مراکز تجاری صحبت می‌کنیم، دیگر راهکارهای ساده پاسخگو نیستند. اینجاست که مهندسی تاسیسات به سراغ راه‌حل‌های مرکزی، قدرتمند و مقیاس‌پذیر می‌رود. یکی از کلاسیک‌ترین و کارآمدترین این سیستم‌ها، زوج جدانشدنی «چیلر» و «فن کویل» است. این سیستم با تکیه بر یک ایده هوشمندانه یعنی استفاده از آب به عنوان واسط انتقال انرژی، دهه‌هاست که آسایش و کنترل دقیق دما را برای میلیون‌ها نفر فراهم کرده است. در این مقاله، اصول عملکرد سیستم را بررسی کرده، کاربردهایش را می‌شناسیم و آن را با فناوری‌های مدرن‌تری مانند داکت اسپلیت و VRF مقایسه می‌کنیم.
برای درک این سیستم، باید نقش هر یک از این دو جزء اصلی را به تفکیک بشناسیم. آن‌ها مانند مغز و اعضای یک بدن عمل می‌کنند؛ یکی تولیدکننده مرکزی انرژی برودتی و دیگری توزیع‌کننده آن در نقاط مختلف.
«چیلر» یک واحد مرکزی و قدرتمند بوده که وظیفه اصلی آن، تولید آب سرد است. برخلاف کولرهای گازی که مستقیما هوا را خنک می‌کنند، چیلر با استفاده از یک چرخه تبرید تراکمی (مشابه کولر گازی اما در مقیاسی بسیار بزرگ‌تر) یا جذبی، دمای آب را تا حد معینی (معمولا حدود ۷ درجه سانتی‌گراد) پایین می‌آورد. این آب سرد سپس توسط پمپ‌های قوی به یک شبکه لوله‌کشی گسترده در سرتاسر ساختمان هدایت می‌شود تا به دست مصرف‌کننده‌ها، یعنی فن کویل‌ها، برسد. در واقع چیلر، موتورخانه تولید برودت کل ساختمان است.
«فن کویل» پایانه نهایی سیستم و دستگاهی است که کاربران مستقیما با آن در ارتباط هستند. ساختار یک فن کویل بسیار ساده و در عین حال مؤثر است: یک فن (دمنده)، یک کویل (مبدل حرارتی متشکل از لوله‌های پره‌دار) و یک فیلتر هوا. آب سرد تولید شده توسط چیلر وارد کویل می‌شود. فن دستگاه، هوای داخل اتاق را به درون می‌کشد و آن را از روی سطح سرد کویل عبور می‌دهد. هوا در این برخورد، گرمای خود را به آب می‌دهد و خنک می‌شود، سپس به فضای اتاق بازگردانده می‌شود. این چرخه ساده به طور مداوم تکرار می‌شود تا دمای اتاق به حد مطلوب برسد.
یکی از بزرگ‌ترین مزایای سیستم فن کویل، قابلیت گرمایشی آن است. تنها باید در زمستان، به جای آب سرد، آب گرم تولید شده توسط بویلر یا پکیج مرکزی وارد کویل‌ها شود تا این دستگاه به یک منبع گرمایشی کارآمد تبدیل شود.
محبوبیت پایدار این سیستم مدیون مزایای انکارناپذیر آن، به ویژه در پروژه‌های متوسط و بزرگ است.
هر فن کویل یک واحد مستقل است. این یعنی ساکنان هر اتاق یا دفتر می‌توانند دستگاه خود را روشن یا خاموش کرده و سرعت فن آن را تنظیم کنند. این سطح از کنترل‌پذیری و استقلال، آسایش فردی را به حداکثر می‌رساند. مزیتی که در سیستم‌های کانالی یکپارچه مانند داکت اسپلیت به راحتی قابل دستیابی نیست.
سیستم چیلر مرکزی برای پروژه‌هایی با صدها نقطه مصرف طراحی شده است. می‌توان با یک یا چند چیلر قدرتمند، برودت لازم برای یک برج مسکونی، یک هتل چند طبقه یا یک مجتمع بیمارستانی را تامین کرد. این تجهیزات به عنوان سیستم‌های صنعتی، از طول عمر و قابلیت اطمینان بسیار بالایی برخوردارند و برای کارکرد مداوم طراحی شده‌اند. برای پروژه‌های بزرگ، آشنایی با انواع مدل های چیلر و فن کویل گرین که برای کاربری‌های مختلف طراحی شده‌اند، مفید خواهد بود.
یکی از دلایل انعطاف‌پذیری بالای این سیستم، تنوع مدل‌های فن کویل است که امکان هماهنگی با هر نوع طراحی داخلی را فراهم می‌کند:
در دنیای مدرن تهویه، دو رقیب اصلی برای سیستم چیلر و فن کویل وجود دارد: داکت اسپلیت و VRF.
تفاوت اصلی در سیال انتقال‌دهنده انرژی است؛ فن کویل با آب کار می‌کند، در حالی که «داکت اسپلیت» مستقیما از مبرد برای خنک‌سازی هوا در یک هواساز مرکزی استفاده می‌کند. در یک سیستم داکت اسپلیت استاندارد، تمام فضاها با یک دما و به صورت همزمان تهویه می‌شوند، اما در سیستم فن کویل، هر اتاق کنترل مستقل خود را دارد. از نظر زیبایی‌شناختی، داکت اسپلیت به دلیل پنهان بودن کامل و استفاده از دریچه‌های یکپارچه، ظاهری مینیمال‌تر ایجاد می‌کند. در پروژه‌هایی که زیبایی و یکپارچگی سقف اولویت است، بررسی انواع مدل های داکت اسپلیت گرین نیز پیشنهاد می‌شود.
این مقایسه، نبرد بین سنت و مدرنیته است. سیستم «VRF» نیز مانند چیلر یک یونیت مرکزی خارجی دارد، اما به جای ارسال آب سرد، مستقیما مبرد را به یونیت‌های داخلی (که می‌توانند شبیه فن کویل باشند) ارسال می‌کند. سیستم‌های «vrf» به دلیل حذف پمپاژ آب و کنترل هوشمند جریان مبرد، معمولا بهره‌وری انرژی بالاتری دارند و فضای کمتری برای لوله‌کشی نیاز دارند.
در مقابل، سیستم چیلر حجم مبرد بسیار کمتری در کل سیستم دارد (مبرد فقط در خود چیلر محبوس است) که از نظر ایمنی و محیط زیستی یک مزیت محسوب می‌شود. سیستم‌های مدرنی مانند انواع مدل های vrf گرین با بهره‌وری انرژی بالاتر، رقیب جدی برای سیستم‌های مرکزی سنتی محسوب می‌شوند.
سیستم «چیلر» و «فن کویل» یک راه‌حل مهندسی‌شده، قابل اعتماد و فوق‌العاده مقیاس‌پذیر برای تهویه مطبوع پروژه‌های بزرگ است. استقلال فضاها، طول عمر بالا و قابلیت تامین همزمان سرمایش و گرمایش، از مزایای کلیدی آن است. با اینکه فناوری‌های جدیدتری مانند «vrf» در زمینه بهره‌وری انرژی پیشی گرفته‌اند، اما انتخاب نهایی همواره به عواملی چون ابعاد پروژه، بودجه اولیه، هزینه‌های نگهداری و نیازهای خاص کاربری بستگی دارد. در نهایت، شناخت دقیق ویژگی‌های هر سیستم، کلید رسیدن به یک انتخاب هوشمندانه برای خلق آسایشی پایدار و مؤثر است.
