Fan Coil Nedir? 2 Borulu ve 4 Borulu Fan Coil Sistemleri Arasındaki Farklar

Fan coil, bir su serpantini, bir fan, bir filtre, bir yoğuşma tavası ve bir gövdeden oluşan terminal ısıtma-soğutma cihazıdır. Merkezi sistemde üretilen soğuk veya sıcak su borularla cihaza gelir, serpantin içinde dolaşır; fan mahal havasını filtreden geçirip serpantinin üzerinden geçirir. Hava serpantine temas ederken ısısını suya verir ya da sudan alır ve mahalle üflenir.

Zincir dört halkadır. Birinci halka kaynak: soğutmada su soğutma grubu, ısıtmada kazan veya ısı pompası. İkinci halka dağıtım: sirkülasyon pompası, kolektör, ana kolonlar ve balans vanaları. Üçüncü halka terminal cihaz, yani fan coil. Dördüncü halka kontrol: oda termostatı ve serpantin üzerindeki vana. Bu halkalardan biri yanlış seçilirse diğer üçü doğru olsa bile mahal konforu tutmaz.

Soğutma modunda serpantin yüzey sıcaklığı mahal havasının çiy noktasının altına iner. Bu yüzden serpantin üzerinde yoğuşma oluşur; su damlaları tavada toplanır ve drenaj hattıyla uzaklaştırılır. Isıtma modunda yoğuşma yoktur. Sistemin genel mimarisi ve terminal cihazların iklimlendirme içindeki yeri için havalandırma ürün grubumuzu inceleyebilirsiniz. (Detay: Havalandırma)

Fan coil, tek başına bir havalandırma cihazı değildir. Mahal havasını devridaim eder; taze hava getirmez. Taze hava ihtiyacı ayrı bir hijyenik klima santrali, primer hava ünitesi ya da ısı geri kazanımlı havalandırma cihazıyla karşılanır. Bu ayrımın gözden kaçması, ofislerde CO₂ seviyesinin 1.200 ppm üzerine çıkmasının en sık nedenidir. (Detay: HRV Sistemleri (Isı Geri Kazanım))

Fan coil tipleri montaj biçimine göre ayrılır: kaset tipi fan coil, gizli tavan tipi fan coil, duvar tipi, döşeme veya salon tipi ve dikey gizli tip. Seçimi belirleyen üç şey vardır: asma tavan var mı, mahal geometrisi nasıl, üfleme yönü kaç yöne olmalı. Kapasite ikinci sırada gelir, çünkü her tip geniş bir kapasite aralığında üretilir.

Kaset tipi fan coil, asma tavan içine gömülen ve dekoratif panelinden 2 veya 4 yöne üfleme yapan cihazdır. Standart ölçüsü 600x600 mm modüler tavan kasetine oturur; 840x840 mm ve 1.200x600 mm gövdeler de yaygındır. 4 yönlü kaset, kare planlı ve orta noktaya yerleştirilebilen mahallerde hava dağılımının en homojen olduğu çözümdür. Kapasite aralığı seriye göre değişmekle birlikte tipik olarak 2-14 kW mertebesindedir.

Gizli tavan tipi fan coil, asma tavanın içine yatay olarak gizlenen ve hava dağıtımını kanal ile menfeze taşıyan cihazdır. Kanallı olduğu için birden fazla menfezi tek cihazdan beslemeye, emişi ayrı bir noktadan almaya ve cihazı mahal dışına, örneğin koridor tavanına yerleştirmeye izin verir. Karşılığında fanın kanal direncini yenmesi gerekir; bu yüzden statik basınç seçimi kritiktir.

Duvar tipi fan coil, split klima iç ünitesine benzeyen, asma tavanı olmayan mahallerde duvara yüksekten monte edilen cihazdır. Otel odası tadilatlarında ve dairelerde kullanılır. Döşeme tipi veya salon tipi fan coil ise pencere altına, radyatör konumuna yerleştirilir; kabinli olarak açıkta bırakılabilir ya da kasası duvara gömülebilir. Yüksek camlı mahallerde soğuk cam yüzeyinden gelen düşen hava akımını kırdığı için üstündür.

• Kaset tipi fan coil — Asma tavan gerekli, 2 veya 4 yönlü üfleme, kanal yok, tipik ses 28-46 dB(A), açık ofis ve mağazada standart çözüm
• Gizli tavan tipi fan coil — Asma tavan gerekli, kanallı, 30-200 Pa arası statik basınç seçenekleri, otel odası ve bölünmüş planda üstün
• Duvar tipi fan coil — Asma tavan gerekmez, tek yönlü üfleme, montajı en hızlı tip, tadilat projelerinde tercih edilir
• Döşeme veya salon tipi fan coil — Pencere altı montaj, soğuk cam etkisini kırar, ısıtma ağırlıklı mahallerde ve yüksek camlı salonlarda üstün
• Dikey gizli tip — Kolon nişine veya dolap içine gizlenir, kanallı üfleme, mimarinin cihazı görmek istemediği konut projelerinde kullanılır

Fanın kendisi de bir ayrım noktasıdır. Düşük basınçlı fanlı cihazlar kanalsız veya çok kısa kanallı uygulamalar için 10-30 Pa dış statik basınç üretir. Yüksek basınçlı fanlı cihazlar 120-200 Pa mertebesine çıkar ve uzun kanal hatlarını, susturucuyu, yüksek verimli filtreyi taşıyabilir. Yanlış tarafı seçmek ya menfezden hava çıkmamasına ya da gereksiz gürültü ve elektrik tüketimine yol açar.

2 borulu fan coil, cihaz içinde tek bir serpantin bulunan ve bu serpantine sezona göre ya soğuk ya sıcak su gönderilen sistemdir. Cihaza bir gidiş, bir dönüş borusu gelir; toplam iki boru. Aynı serpantin yazın 7/12 °C soğutma suyuyla, kışın 45/40 °C ısıtma suyuyla çalışır. Değişim cihazda değil, merkezde yapılır.

Kısıt tek ve nettir: bina bir anda ya ısıtır ya soğutur. Merkez soğutmaya alındıysa binadaki bütün cihazlar yalnızca soğutabilir. Kuzey cepheli, gölgede ve dış duvarı çok olan bir oda o gün ısıtma isterse alamaz. Aynı anda güney cephede soğutma, kuzey cephede ısıtma talebi olan bir binada bu kısıt gerçek bir konfor problemine dönüşür.

Problemin adı mevsim geçişi sorunudur. İstanbul için nisan-mayıs ve ekim-kasım aylarında gündüz dış hava 20-24 °C, gece 10-13 °C olur. Bina yönetimi merkezi soğutmaya alırsa sabahları şikâyet gelir, ısıtmada bırakırsa öğleden sonra güney cephesinden şikâyet gelir. Geçiş kararı tek kişiye kalır ve her iki karar da bir grup kullanıcıyı memnuniyetsiz bırakır. Merkezi geçiş süresi de bedava değildir: 2 boruda hat suyunun tamamı değişeceği için tipik bir apartman kolonunda birkaç saat gecikme yaşanır.

Ek bir teknik kısıt daha vardır: serpantin tek olduğu için sıra sayısı iki role birden hizmet eder. Soğutma için optimize edilmiş 3 sıralı bir serpantin, 45 °C giriş suyuyla ısıtmada gereğinden fazla kapasite verir; ısıtma tarafında düşük su sıcaklığına inilecekse serpantin yüzeyi soğutma ihtiyacından daha büyük seçilmek zorunda kalır. Vana ve balans tarafının doğru kurgulanması bu dengeyi tutar. (Detay: Vana Sistemleri)

4 borulu fan coil, cihaz içinde biri soğutma biri ısıtma için ayrılmış iki bağımsız serpantin bulunan ve her serpantine ayrı gidiş-dönüş hattı çekilen sistemdir. Cihaza toplam dört boru gelir: soğutma gidiş, soğutma dönüş, ısıtma gidiş, ısıtma dönüş. Böylece bina genelinde soğuk su ve sıcak su aynı anda hazır beklerken her mahal kendi ihtiyacını seçer.

Kazanç eşzamanlılıktır. Aynı katta bir toplantı odası 20 kişi ile dolup soğutma isterken, koridor ucundaki kuzey cepheli ofis ısıtma isteyebilir. Her ikisi de aynı anda karşılanır. Mevsim geçişi diye bir karar noktası kalmaz; bina yönetiminin merkezi bir anahtarı çevirmesi gerekmez, kontrol tamamen oda termostatına iner.

İkinci kazanç kontrol hassasiyetidir. Isıtma serpantini ısıtma için, soğutma serpantini soğutma için ayrı ayrı boyutlanır. Isıtma serpantini genelde 1 veya 2 sıralıdır ve düşük su sıcaklığında çalışabilir; bu da yoğuşmalı kazan ve ısı pompası verimini yükseltir. Soğutma serpantini 3-4 sıralı seçilir ve nem alma kapasitesi bağımsız optimize edilir.

Bedeli metraj ve şafttır. Boru, yalıtım, askı, kaynak ve vana sayısı yaklaşık iki katına çıkar. Şaft kesiti büyür, asma tavan içindeki dolu hacim artar, kat yüksekliği talebi yükselir. Ayrıca hem soğuk su hem sıcak su üretiminin aynı anda çalışması, merkezde iki ayrı sistemin paralel işletilmesi demektir. Bu yüzden 4 borulu fan coil ofis, otel, hastane, alışveriş merkezi ve derin planlı binalarda; 2 borulu fan coil konut ve küçük ticari binalarda öne çıkar.

Dört boru mimarisinde ısıtma ve soğutma devrelerinin birbirinden bağımsız balanslanması zorunludur. İki devre aynı kolon şaftında yan yana gittiği için, birinde yapılan debi hatası diğerinde fark edilmez ve şikâyet başka kata çıkar. Basınçtan bağımsız balans ve kontrol vanaları bu riski büyük ölçüde kaldırır. (Detay: Danfoss Balans Vanası Nedir? Isıtma ve Soğutma Sistemlerinde Neden Kullanılır?)

2 borulu ve 4 borulu fan coil farkı tek cümleyle özetlenir: 2 boruda bina bir anda tek bir şey yapar, 4 boruda her mahal kendi kararını verir. Bu fark yatırım kalemlerine, şaft alanına, işletme esnekliğine ve konfor şikâyeti sayısına doğrudan yansır. Aşağıdaki iki liste aynı kararı iki farklı açıdan gösterir.

Birinci liste teknik parametreleri karşılaştırır.

• Serpantin sayısı — 2 boruda 1 adet ortak serpantin, 4 boruda 1 soğutma ve 1 ısıtma serpantini olmak üzere 2 adet
• Cihaz başına boru sayısı — 2 boruda 2 hat, 4 boruda 4 hat; kolon şaftındaki boru kesiti yaklaşık 2 katına çıkar
• Eşzamanlı ısıtma ve soğutma — 2 boruda mümkün değil, 4 boruda mümkün
• Mevsim geçişi — 2 boruda merkezi karar gerekir ve hat suyunun değişimi saatler alır, 4 boruda karar gerekmez
• Kontrol vanası — 2 boruda serpantin başına 1 adet 2 yollu veya 3 yollu vana, 4 boruda serpantin başına birer adet, toplam 2 adet
• Isıtma su sıcaklığı — 2 boruda ortak serpantin nedeniyle tipik 45-55 °C, 4 boruda ısıtma serpantini ayrı boyutlandığı için 40-45 °C bandına inilebilir
• Otomasyon nokta sayısı — 2 boruda mahal başına 1 vana çıkışı, 4 boruda mahal başına 2 vana çıkışı ve ısıt/soğut kilitlemesi

İkinci liste aynı iki sistemi işletme ve proje kararı açısından karşılaştırır.

• Uygun bina tipi — 2 borulu fan coil: konut, küçük ofis, tek cepheli veya sığ planlı bina; 4 borulu fan coil: otel, hastane, derin planlı ofis, AVM
• Montaj işçiliği — 2 boruda kaynak ve askı metrajı referans kabul edilirse, 4 boruda yaklaşık 1,8-2,0 kat
• Yalıtım kalemi — 2 boruda tek hat yalıtımı, 4 boruda soğuk hatta buhar kesici yalıtım ve sıcak hatta ayrı kalınlık, iki ayrı detay
• Asma tavan yüksekliği ihtiyacı — 2 boruda tipik 25-35 cm, 4 boruda boru katmanı nedeniyle tipik 35-45 cm
• Kullanıcı şikâyeti riski — 2 boruda geçiş mevsimlerinde yoğunlaşır, 4 boruda cepheye bağlı şikâyet pratikte ortadan kalkar
• Enerji davranışı — 2 boruda tek kaynak çalışır, 4 boruda iki kaynak paralel çalışır; buna karşılık 4 boruda aşırı soğutup sonra ısıtma gibi savurganlıklar doğru kilitleme ile önlenir
• Devreye alma süresi — 2 boruda daha kısa, 4 boruda iki devrenin ayrı ayrı balanslanması nedeniyle yaklaşık 1,5 kat

Hangisi kime uygun? Net hüküm: binada aynı anda ısıtma ve soğutma talebi doğuyorsa 4 boru seçilir, tartışma buradan başlar ve burada biter. Aynı anda talep doğmuyorsa 4 boru gereksiz metraj ve gereksiz şafttır. Tek cepheli konut bloklarında 2 boru; derin planlı, iç zonu ısı kazancı yüksek ofis ve otellerde 4 boru doğru karardır. Sistem seçimini besleyen genel HVAC çerçevesi için ayrıca (Detay: HVAC Nedir?)

2 boru artı elektrikli ısıtıcı, 2 borulu bir sistemde cihazın üfleme tarafına elektrikli rezistans yerleştirerek soğutma sezonunda da yerel ısıtma yapabilmek anlamına gelir. Merkez soğutmadayken kuzey cepheli veya az yüklü bir mahal ısıtma isterse, rezistans devreye girer. Boru mimarisi 2 boru olarak kalır, dördüncü ve üçüncü hat çekilmez.

Bu çözüm belirli bir çerçevede mantıklıdır. Kriter üçtür: elektrikli ısıtıcı yalnızca az sayıda mahalde bulunmalı, yalnızca geçiş mevsimlerinde ve kısa süreli devreye girmeli, kapasitesi mahal ısı kaybının tamamını değil sadece dengeleme payını karşılamalı. Tipik olarak cihaz başına 0,5-2,0 kW rezistans yeterlidir.

Tuzak, bu çözümün asıl ısıtma yöntemi hâline gelmesidir. Elektrik ile ısıtmanın birincil enerji verimi, aynı ısıyı ısı pompasıyla üretmeye göre kat kat düşüktür. Bir ısı pompası COP 3,5 ile 1 kWh elektrikten 3,5 kWh ısı üretirken rezistans 1 kWh üretir. 2,0 kW'lık bir rezistans, geçiş sezonunda günde 4 saat çalışırsa 60 günde 480 kWh eder; aynı ısı ısı pompasıyla yaklaşık 140 kWh ile karşılanır.

Elektriksel altyapı da gözden kaçar. 40 cihazlı bir katta cihaz başına 2 kW rezistans, tek başına 80 kW ek talep demektir. Bu yük kat panosunu, yükselen hattı ve trafo kapasitesini doğrudan ilgilendirir; eşzamanlılık katsayısı 0,5 alınsa bile 40 kW ek talep hesaba katılmalıdır. Rezistanslı fan coil'de fan-rezistans kilitlemesi ve termik emniyet şalteri zorunludur; fan durduğunda rezistans kesilmezse gövde sıcaklığı hızla yükselir.

Karar kuralı şudur: ısıtma ihtiyacı binanın küçük bir bölümünde ve yılın kısa bir bölümünde doğuyorsa 2 boru artı elektrikli ısıtıcı, 4 boruya göre daha az metraj ve daha az şaft ile kabul edilebilir bir çözümdür. Isıtma ihtiyacı yaygın ve sürekli ise 4 boru seçilir, elektrikli ısıtıcı bir çözüm değil erteleme olur. Isı pompalı üretim alternatifi için (Detay: Isı Pompaları)

Fan coil kapasite seçimi, mahal ısı yükü hesabıyla başlar ve iki ayrı sayı üretir: duyulur soğutma yükü ve toplam soğutma yükü. Duyulur yük havanın sıcaklığını düşürmek için gereken kısımdır; gizli yük ise havadaki nemi yoğuşturmak için gerekendir. Toplam yük ikisinin toplamıdır ve serpantinin gerçekten karşılaması gereken değerdir.

İkisinin oranına duyulur ısı oranı denir. SHR eşittir duyulur yük bölü toplam yük. Ofis ve konut uygulamalarında 27 °C kuru termometre ve 19 °C yaş termometre giriş havası koşulunda fan coil serpantinlerinin SHR değeri tipik olarak 0,70-0,78 bandındadır. Yani 5,0 kW toplam soğutma kapasiteli bir cihaz yaklaşık 3,5-3,9 kW duyulur soğutma verir.

Buradan sık yapılan bir hata doğar. Mahal duyulur yükü 3,5 kW hesaplanır, katalogdan 3,5 kW yazan cihaz seçilir; oysa katalogdaki 3,5 kW toplam kapasitedir ve duyulur karşılığı yalnızca 2,5 kW civarındadır. Cihaz 1,0 kW eksik kalır. Doğru yöntem, katalog tablosunda duyulur ve toplam kapasitenin ayrı sütunlarda verildiği satırı okumak ve seçimi duyulur yük üzerinden doğrulamaktır.

Katalog değerleri belirli referans koşulunda verilir: genellikle 7/12 °C su, 27 °C kuru ve 19 °C yaş termometre giriş havası, yüksek fan kademesi. Gerçek proje bu koşuldan saparsa düzeltme çarpanı uygulanır. Giriş suyu 7 °C yerine 9 °C ise soğutma kapasitesi tipik olarak yüzde 10-15 düşer. Fan orta kademede çalışacaksa hava debisi tipik olarak yüzde 20-25 düşer ve kapasite yüzde 12-18 azalır. Seçimin, işletmede kullanılacak gerçek kademede yapılması gerekir.

Örnek hesap: 30 m² açık ofis, 6 kişi, cephe camı 8 m², aydınlatma ve ekipman 45 W/m². TS EN 12831 ve mahal yükü hesabıyla duyulur yük 3,2 kW, gizli yük 0,9 kW, toplam 4,1 kW bulunmuş olsun. SHR eşittir 3,2 bölü 4,1 eşittir 0,78. Katalogdan orta fan kademesinde toplam 4,3 kW ve duyulur 3,3 kW veren cihaz seçilir. Yüksek kademede değil, orta kademede seçmek ses bütçesini korur ve rezerv bırakır.

Isıtma tarafı ayrıca doğrulanır. 45/40 °C su ile aynı cihazın ısıtma kapasitesi genellikle soğutma kapasitesinin 1,2-1,5 katı çıkar; bu çoğu projede yeterlidir. Ancak düşük sıcaklıklı ısıtma tasarımında, örneğin 40/35 °C ile çalışan bir ısı pompası devresinde, ısıtma kapasitesi ayrıca kontrol edilir. Yerden ısıtma ile hibrit kurgularda paylaşımın nasıl yapıldığı için (Detay: Yerden Isıtma Sistemi Nasıl Çalışır? Kollektör, Pompa ve Termostat Seçimi)

Fan coil giriş suyu sıcaklığı soğutmada standart olarak 7 °C giriş ve 12 °C dönüş, ısıtmada ise 45-55 °C giriş kabul edilir. 7 °C, mahal havasının çiy noktasının belirgin biçimde altındadır ve serpantin yüzeyinde nem yoğuşmasını mümkün kılar; nem alma bu sayede gerçekleşir. 5 K'lik ΔT ise su debisini makul, boru çapını ve pompa enerjisini kabul edilebilir tutar.

Su debisi şu bağıntıyla hesaplanır: Q eşittir 1,163 çarpı V çarpı ΔT. Burada Q kW, V m³/h, ΔT K'dir. 4,3 kW toplam soğutma kapasiteli bir cihaz için 7/12 °C, yani ΔT eşittir 5 K koşulunda V eşittir 4,3 bölü (1,163 çarpı 5) eşittir 0,74 m³/h, yani yaklaşık 740 l/h su debisi gerekir.

Aynı cihazın ısıtma tarafı: 5,4 kW ısıtma kapasitesi ve 45/40 °C, yani ΔT eşittir 5 K için V eşittir 5,4 bölü (1,163 çarpı 5) eşittir 0,93 m³/h, yaklaşık 930 l/h. 2 borulu bir sistemde bu iki debiden büyük olanına göre vana Kvs değeri ve balans ayarı yapılır; küçük olanına göre yapılırsa ısıtma sezonunda debi yetmez.

Isıtmada ise ters yön kazandırır. Isıtma suyunu 55 °C'den 45 °C'ye indirmek yoğuşmalı kazan verimini artırır ve ısı pompası COP değerini yaklaşık 0,4-0,6 puan yükseltir. Karşılığında serpantin kapasitesi düşer; bu yüzden düşük sıcaklık hedefleniyorsa cihaz baştan bu koşulda seçilir. Su tarafı boru ve armatür seçimi için (Detay: Tesisat)

Fan coil hava debisi hesabı, duyulur soğutma yükü ile üfleme-emiş sıcaklık farkından yapılır. Kullanılan bağıntı şudur: Q_duyulur eşittir 0,335 çarpı V çarpı ΔT. Burada Q_duyulur W, V hava debisi m³/h, ΔT ise emiş ve üfleme havası arasındaki sıcaklık farkı K cinsindendir. Katsayı, havanın yoğunluğu ve özgül ısısından gelir.

Adım adım örnek: duyulur yük 3.300 W, mahal havası 26 °C, üfleme havası 13 °C, dolayısıyla ΔT eşittir 13 K. V eşittir 3.300 bölü (0,335 çarpı 13) eşittir 3.300 bölü 4,355 eşittir 758 m³/h. Cihaz orta kademede yaklaşık 760 m³/h veriyorsa seçim tutar. Bu değeri veren cihazın yüksek kademesi tipik olarak 950-1.000 m³/h civarındadır ve rezerv olarak durur.

ΔT seçimi konfor açısından sınırlıdır. Üfleme sıcaklığı 12 °C'nin altına inerse tavan menfezinden çıkan hava soğuk akım hissi yaratır; 16 °C'nin üzerine çıkarsa gereken hava debisi hızla büyür ve fan sesi artar. Kaset tipi tavan üflemesinde 11-14 K, kanallı gizli tavan uygulamasında 10-13 K bandı pratikte doğru sonucu verir.

Fan kademesi seçimi bir tasarım kararıdır, bir kullanıcı tercihi değildir. Cihaz yüksek kademede seçilirse işletmede rezerv kalmaz ve kullanıcı sıcak bir günde kapasiteyi artıramaz. Orta kademede seçmek hem ses bütçesini korur hem de yüksek kademeyi tepe yük için saklar. AC motorlu cihazlarda kademe üç adettir; EC motorlu cihazlarda debi sürekli değiştirilebildiği için bu kısıt ortadan kalkar.

Fan coil kaç dB(A) ses yapar sorusunun cevabı fan kademesine, cihaz tipine ve ölçüm koşuluna bağlıdır. EN 1397 kapsamında yapılan ölçümlerde kaset tipi cihazlar düşük kademede tipik olarak 28-33 dB(A), orta kademede 34-40 dB(A), yüksek kademede 42-48 dB(A) ses basınç seviyesi verir. Gizli tavan tipi cihazlar kanal ve menfez sönümlemesi sayesinde mahalde 3-6 dB(A) daha sessiz duyulabilir.

Katalog değerlerini karşılaştırmadan önce ölçüm koşulunu okumak gerekir. Bazı üreticiler ses basıncını 1,5 m mesafede ve 100 m³ hacimli, 8 dB sönümlemeli referans odada verir; bazıları ses gücü seviyesi olarak LwA yayınlar. LwA ile Lp arasında tipik olarak 8-14 dB fark vardır. İki farklı markanın kataloğunu, biri Lw diğeri Lp olarak yan yana koymak yanlış sonuç üretir.

Mahal hedefleri şöyledir: yatak odası ve otel odası için NR 25-30, yani yaklaşık 30-35 dB(A); açık ofis için NR 35, yaklaşık 40 dB(A); toplantı odası için NR 30, yaklaşık 35 dB(A); mağaza ve restoran için NR 40-45. Cihazın seçilen kademedeki değeri bu hedefin en az 3 dB(A) altında olmalıdır, çünkü kanal, menfez ve mahal etkileri ölçümü yukarı taşır.

Ses ile statik basınç arasındaki ilişki fan yasalarından gelir. Debi sabitken dış statik basıncı artırmak fan devrini yükseltmeyi gerektirir ve ses gücü seviyesi devrin yaklaşık beşinci kuvvetiyle artar. Pratik sonuç: kanal direncini 50 Pa'dan 120 Pa'ya çıkarmak aynı debide tipik olarak 4-7 dB(A) ek ses demektir. Kanal çapını bir ölçü büyütmek, cihazı yüksek basınçlı fanla değiştirmekten daha ucuz ve daha sessiz bir çözümdür.

Kanallı gizli tavan tipi fan coil seçiminde dış statik basınç, cihazın kanal sistemini yenmek için sağlaması gereken basınçtır ve Pa cinsinden verilir. Toplam direnç üç kalemden oluşur: düz kanal sürtünmesi, ek parça ve dirsek kayıpları, terminal eleman kayıpları. Filtre, susturucu ve menfez basınç kaybı ayrıca eklenir.

Adım adım örnek hesap: 18 m düz galvaniz kanal, tasarım sürtünmesi 0,8 Pa/m ile 14,4 Pa. Dört adet 90 derece dirsek, her biri 4 Pa ile 16 Pa. İki adet damper 6 Pa ile 12 Pa. Üfleme menfezi 25 Pa, emiş menfezi 15 Pa. Kirlenmiş filtre payı 25 Pa. Toplam eşittir 14,4 artı 16 artı 12 artı 25 artı 15 artı 25 eşittir 107,4 Pa.

Bu değere yüzde 15 emniyet payı eklenir: 107,4 çarpı 1,15 eşittir yaklaşık 124 Pa. Dolayısıyla seçilecek cihazın, hedef hava debisinde en az 124 Pa dış statik basınç verebilmesi gerekir. Katalogda 120 Pa yazan cihaz sınırdadır; 150 Pa sınıfı cihaz doğru seçimdir. Emniyet payının filtre kirlenme payından ayrı tutulması önemlidir, çünkü ikisi farklı belirsizlikleri karşılar.

• Düşük basınçlı fan — 10-30 Pa dış statik, kanalsız veya 2-3 m'yi geçmeyen kısa kanal, plenum kutulu kaset uygulamaları
• Orta basınçlı fan — 50-100 Pa dış statik, tek mahal besleyen 8-15 m kanal ve 2-3 menfez
• Yüksek basınçlı fan — 120-200 Pa dış statik, 15 m üzeri kanal, susturuculu hat, F7 sınıfı filtre veya çok menfezli dağıtım
• Filtre kirlenme payı — G4 sınıfı için 20-30 Pa, F7 sınıfı için 80-120 Pa ek direnç öngörülür
• Emniyet payı — Hesaplanan toplam dirence yüzde 10-15; bunun üzerine çıkmak fanı gereksiz büyütür ve sesi artırır

Fan coil drenaj hattı eğimi, yoğuşma suyunun cihazdan yerçekimiyle uzaklaşmasını sağlayan en kritik montaj detayıdır. Minimum eğim yüzde 1, yani metrede 1 cm'dir; sahada güvenli değer yüzde 2, yani metrede 2 cm'dir. Eğimi kaybeden her nokta, o noktada su birikmesi ve zamanla tıkanma demektir.

Yoğuşma miktarı sanıldığından fazladır. Nemli bir yaz gününde, 4 kW toplam ve 3 kW duyulur kapasiteli bir cihazın gizli kapasitesi 1 kW'tır. Suyun buharlaşma gizli ısısı yaklaşık 2.450 kJ/kg olduğundan, saatte yoğuşan su kütlesi 1 çarpı 3.600 bölü 2.450 eşittir yaklaşık 1,47 kg/h, yani yaklaşık 1,5 litre/saattir. On saatlik bir gün 15 litre eder; tek bir cihaz için.

Yoğuşma tavası cihazın altını tam kapsamalı ve serpantinin taştığı bölgeyi de içine almalıdır. Tava yalıtımlı olmalıdır; yalıtımsız tavanın dış yüzeyinde de yoğuşma olur ve asma tavan lekelenir. Boru çapı cihaz çıkışından küçük olamaz; tipik olarak DN25-DN32 kullanılır. Hat yalıtımı zorunludur, çünkü içinden 10-14 °C su geçen çıplak boru asma tavanda terler.

Sifon, negatif basınçlı tarafta zorunludur. Emiş tarafında fan tavayı vakumlar; sifon yoksa hava tavadan geri emilir ve su boşalmaz, tava taşar. Sifon derinliği için pratik kural: cihazın statik basıncı mmSS cinsinden alınır ve üzerine 25 mm eklenir. 100 Pa yaklaşık 10 mmSS olduğuna göre, 100 Pa'lık bir cihazda sifon derinliği en az 35 mm olmalıdır; sahada 50 mm uygulanır.

Hat sonunda drenaj, pis su hattına doğrudan bağlanmaz; hava boşluklu bağlantı veya ayrı bir yoğuşma toplama hattı kullanılır. Doğrudan bağlantı, koku ve geri akış riski taşır. Devreye almada hat, tavaya 1-2 litre su dökülerek test edilir; su 30 saniye içinde tahliye olmuyorsa eğim veya tıkanma sorunu vardır ve asma tavan kapatılmadan çözülür.

Drenaj pompası, yoğuşma suyunun yerçekimiyle tahliye edilemediği durumlarda kullanılan küçük kapasiteli tahliye pompasıdır. Gerekliliğin tek ölçütü vardır: cihaz çıkışı ile toplama hattı arasında yüzde 1 eğim sağlayacak kot farkı var mı? Yoksa pompa gerekir. Bu durum, asma tavan boşluğu 20 cm'nin altındaki tadilat projelerinde ve bodrum kat cihazlarında sık görülür.

Seçim iki değerle yapılır: debi ve basma yüksekliği. Debi, cihazın gizli kapasitesinden hesaplanan yoğuşma miktarının en az 2 katı seçilir. Yukarıdaki 1,5 l/h örneğinde 3 l/h yeterli görünse de piyasadaki mini drenaj pompaları zaten 10-20 l/h kapasitededir; kritik olan basma yüksekliğidir. Tipik mini pompalar 8-15 m basar, tank tipi pompalar 4-6 m.

Emniyet kontağı zorunludur. Drenaj pompası arızalandığında veya seviye yükseldiğinde pompa üzerindeki alarm kontağı, fan coil vanasını kapatmalı ya da cihazı durdurmalıdır. Bu kilitleme kurulmazsa cihaz çalışmaya devam eder, yoğuşma birikir ve asma tavan çöker. Sahada gördüğümüz su hasarlarının önemli bölümü, pompası olan ama alarm kontağı bağlanmamış cihazlardan gelir.

Pompa çıkışında geri akış önleyici ve hattın en yüksek noktasında hava alma detayı bulunmalıdır. Pompa çıkış borusu önce dikey olarak yükselir, sonra yüzde 1-2 eğimle toplama hattına iner. Yükselen kısmın uzunluğu, seçilen pompanın basma yüksekliğinin yüzde 70'ini geçmemelidir. Drenaj ve tahliye pompası seçim mantığının genel çerçevesi için (Detay: Drenaj Pompası Seçimi)

Fan coil termostatı nasıl bağlanır sorusunun cevabı üç bileşenlidir: termostat mahal sıcaklığını ölçer, fan kademesini yönetir ve serpantin üzerindeki motorlu vanaya kumanda eder. En yaygın kurgu, termostatın on-off çıkışıyla 230 V termik veya motorlu vana aktüatörünü sürmesi ve ayrı çıkışlarla fanın üç kademesini seçmesidir.

Fan coil için üretilmiş termostat kullanmak önemlidir. Siemens RDG100 ve Siemens RDF340, fan kademesi çıkışları, ısıt/soğut geçişi, 2 boru ve 4 boru modları ile fan coil uygulaması için tasarlanmış oda termostatlarıdır. Standart bir kombi termostatı yalnızca tek bir kuru kontak verir; fan kademesi yönetimi ve mod geçişi yapamaz. Oda termostatı karşılaştırması için (Detay: En İyi Oda Termostatı Hangisi? Danfoss, Siemens, Resideo ve ECA Karşılaştırması)

Vana seçimi hidrolik bir karardır. 2 yollu vana kapandığında devreden geçen su debisi durur; sistem değişken debili olur ve pompa frekans konvertörüyle debiyi düşürerek enerji tasarrufu sağlar. 3 yollu vana kapandığında su serpantini atlayıp bypass hattından devam eder; sistem sabit debili kalır, pompa aynı debide çalışmaya devam eder.

• 2 yollu vana — Değişken debili sistem, pompa enerjisinde belirgin kazanç, frekans konvertörlü pompa şart, diferansiyel basınç kontrolü gerekir
• 3 yollu vana — Sabit debili sistem, hidrolik denge kolay, pompa enerjisi kazancı yok, bypass hattı ve balans elemanı gerekir
• Basınçtan bağımsız kontrol vanası — Danfoss AB-QM tipi çözüm; debi sınırlama ve kontrol tek gövdede, yük değişiminde balans bozulmaz
• Termik aktüatör — Sessiz, ucuz, açma-kapama süresi 2-4 dakika, sadece on-off kontrol; küçük konut uygulamalarında yeterli
• Motorlu modülasyonlu aktüatör — 0-10 V veya 3 nokta kontrol, kısmi açıklıkta çalışabilir, oda sıcaklığı salınımını 1 K altına indirir

Değişken debili 2 yollu kurguda pompa da uyumlu seçilmelidir. Grundfos MAGNA3 ve Wilo Stratos MAXO gibi elektronik kontrollü sirkülasyon pompaları, vanalar kapandıkça sabit veya değişken diferansiyel basınç modunda devri düşürerek tüketimi azaltır. Sabit devirli pompa ile 2 yollu vana birleşimi, vanalar kapandığında hat basıncını yükseltir ve vana gürültüsü üretir. Aktüatör tipi karşılaştırması için (Detay: Danfoss mu Siemens mi Belimo mu? Motorlu Vana ve Aktüatör Karşılaştırması)

4 boru kurgusunda iki vana ve iki çıkış vardır; termostat, aynı anda hem ısıtma hem soğutma vanasını açmayacak şekilde kilitlenmelidir. Kilitleme yoksa cihaz aynı anda serpantinden ısıtıp diğerinden soğutur ve iki kaynağı birden boşa harcar. Vana sayısı ve tipi kararının detayı için (Detay: 2 Yollu Vana mı 3 Yollu Vana mı? Nerede Hangisi Kullanılır?)

EC motorlu fan coil, elektronik komütasyonlu kalıcı mıknatıslı DC motor kullanan cihazdır; AC motorlu cihaz ise klasik sargılı asenkron motor kullanır ve devri kademe trafosuyla değiştirir. Fark iki yerde toplanır: motor verimi ve kısmi yükte davranış. EC motor tam yükte tipik olarak yüzde 70-85 verimle çalışırken, küçük AC motorlar yüzde 25-40 bandında kalır.

AC motorun asıl kaybı kademe düşürmede ortaya çıkar. Kademe trafosu ile devir düşürülünce debi azalır ama motor verimi de düşer; alt kademede motorun çektiği güç orantılı biçimde azalmaz. EC motorda ise devir doğrudan elektronik olarak ayarlanır ve fan yasası uygulanır: güç, devrin küpüyle değişir. Devri yüzde 20 düşürmek gücü yaklaşık yüzde 49 düşürür.

• Orta kademede tipik güç, 800 m³/h sınıfı cihaz — AC motor yaklaşık 85-100 W, EC motor yaklaşık 30-40 W
• Düşük kademede tipik güç — AC motor yaklaşık 55-70 W, EC motor yaklaşık 12-18 W
• Kademe sayısı — AC motorda 3 sabit kademe, EC motorda 0-100 arası sürekli ayar
• Kısmi yükte davranış — AC motorda verim düşer, EC motorda fan yasası nedeniyle güç devrin küpüyle azalır
• Ses — Aynı debide EC motorlu cihaz tipik olarak 2-4 dB(A) daha sessiz; alt devirlerde fark 6 dB(A)'ya çıkar
• Kontrol — AC motorda röle ile kademe seçimi, EC motorda 0-10 V veya Modbus üzerinden sürekli kontrol ve otomasyona entegrasyon
• Yatırım kalemi — EC motorlu cihaz gövde maliyeti daha yüksektir; kazanç işletme elektriğinde geri döner

Kazanç hesabı adım adım yapılır. 40 cihazlı bir ofis katı, cihazlar yılda 2.500 saat orta kademede çalışıyor olsun. AC motor 90 W ise cihaz başına yıllık tüketim 90 çarpı 2.500 bölü 1.000 eşittir 225 kWh. EC motor 35 W ise 35 çarpı 2.500 bölü 1.000 eşittir 87,5 kWh. Cihaz başına fark 137,5 kWh/yıl.

Kat toplamı: 137,5 çarpı 40 eşittir 5.500 kWh/yıl. Buna serpantin tarafındaki dolaylı kazanç eklenir: EC motorun mahalle attığı motor ısısı daha az olduğu için soğutma yükü de bir miktar düşer, tipik olarak motor gücü farkının yaklaşık yüzde 80'i kadar. Bu da yıllık birkaç yüz kWh daha soğutma grubu tüketimi anlamına gelir. Sistem genelinde enerji verimliliği yaklaşımı için (Detay: Mekanik Sistemlerde Enerji Verimliliği)

Net hüküm: cihaz sayısı 20'nin üzerindeyse ve günlük çalışma saati 6 saati aşıyorsa EC motorlu fan coil seçilir. Cihaz sayısı az, çalışma süresi kısa ve otomasyon entegrasyonu talebi yoksa AC motor kabul edilebilir. Otomasyona bağlanacak her projede EC motor pratikte zorunludur, çünkü sürekli debi kontrolü olmadan mahal bazlı optimizasyon yapılamaz.

Fan coil filtre bakımı nasıl yapılır sorusunun cevabı basittir ama en çok ihmal edilen bakım kalemidir: filtre cihazdan çıkarılır, kaba tozu dışarıda silkelenir, ılık su ve nötr deterjanla yıkanır, tamamen kuruduktan sonra yerine takılır. Islak filtre asla takılmaz; nem, serpantin üzerinde mikrobiyolojik üreme başlatır.

Periyot mahal kirliliğine göre belirlenir. Ofis ve konutta 3 ayda bir, restoran ve mağazada ayda bir, atölye ve endüstriyel mahalde 2 haftada bir kontrol edilir. Standart fan coil filtreleri genellikle G3 veya G4 sınıfıdır; daha yüksek filtrasyon isteniyorsa cihazın statik basıncı buna göre seçilmelidir, çünkü F7 filtre 80-120 Pa ek direnç getirir.

Kirli filtrenin bedeli ölçülebilir. Tıkanmış filtre hava debisini yüzde 20-30 düşürür; debi düşünce serpantin kapasitesi yüzde 15-25 azalır ve mahal sıcaklık hedefini tutmaz. Kullanıcı termostatı daha düşük bir değere çeker, cihaz sürekli çalışır, hem elektrik hem soğutma grubu tüketimi artar.

Filtre dışında iki bakım kalemi daha vardır. Serpantin lamelleri yılda bir kez basınçlı hava veya düşük basınçlı su ile temizlenir; ezik lameller lamel tarağıyla düzeltilir. Yoğuşma tavası ve drenaj hattı her soğutma sezonu öncesi kontrol edilir, tava içindeki biyofilm temizlenir ve hat su dökülerek test edilir. Bu iki işlem yapılmazsa filtre bakımı tek başına kapasiteyi geri getirmez.

Su tarafında da yıllık bir kontrol vardır: serpantin bağlantılarındaki pislik tutucu süzgeci temizlenir, hava alma tapası açılarak serpantinin havası atılır. Serpantin içinde hava kalırsa kapasite düşer ve cihazdan su akışı sesi gelir. Bakım programı ve devreye alma pratikleri için ürün ve servis çerçevemize bakabilirsiniz. (Detay: Isıtma)

Fan coil, VRF ve split sistemler aynı ihtiyaca üç farklı mimariyle cevap verir. Fan coil ısıyı su ile taşır; VRF soğutucu akışkanla taşır; split ise her mahal için bağımsız bir soğutucu akışkan devresi kurar. Seçim, bina büyüklüğüne, aynı anda ısıtma-soğutma ihtiyacına, mevcut ısı kaynağına ve bakım organizasyonuna göre yapılır.

VRF sistemler, örneğin Mitsubishi Electric City Multi ailesi, ısı geri kazanımlı kurguda aynı anda bir mahalli ısıtıp diğerini soğutabilir ve bunu tek bir dış üniteyle yapar. Kısmi yükte verimi yüksektir ve su borusu, pompa, genleşme tankı gibi kalemleri ortadan kaldırır. Buna karşılık mahallerde soğutucu akışkan bulunur ve hacim başına akışkan sınırı hesaplanmalıdır.

Net hüküm: merkezi su üretimi olan, 20 mahalden büyük ve aynı anda ısıtma-soğutma talebi doğan binalarda 4 borulu fan coil; merkezi su üretimi olmayan ve orta ölçekli ofis binalarında VRF; 10 mahalden küçük, dağınık kullanımlı yerlerde split doğru seçimdir. Markaların gam karşılaştırması için (Detay: markalar sayfamız)