O que é fan coil: princípio de funcionamento e regras de instalação do ventilador de serpentina

Ao escolher um sistema de ar condicionado e aquecimento para sua casa, faz sentido saber o que é um fan coil, quais funções o dispositivo climático desempenha e em quais situações é recomendável utilizá-lo.

No artigo, fornecemos respostas detalhadas para as perguntas mencionadas. Com o material, você aprenderá como funciona o ventilador de serpentina, de quais elementos é composto, quais são as variedades de fan coils e quais são suas características.

Indicamos as regras de posicionamento dos equipamentos climáticos e também descrevemos as especificidades da instalação dos aparelhos em uma casa particular e apartamento.

Princípio de funcionamento do fan coil

O nome do aparelho vem de duas palavras inglesas: “fan” — ventilador e “coil” — serpentina. Esses elementos principais garantem o funcionamento do dispositivo. O sistema que utiliza tais dispositivos geralmente é empregado para organizar o ar condicionado multizonal em grandes ambientes.

O ventilador força as correntes de ar através do trocador de calor. Na serpentina do trocador, dependendo da tarefa, entra água quente ou fria. O ar é aquecido e distribuído pelo ambiente.

Uma das vantagens do uso de ventiladores de serpentina – é a possibilidade não apenas de aquecer e resfriar o ar dentro do ambiente, mas também de misturá-lo com massas de ar fresco provenientes da rua.

Esta opção não é difícil de implementar se for planejado o uso de ventilação de insuflação forçada.

O fan coil é um sistema composto por um ventilador e um trocador de calor. O primeiro força o ar através do segundo, dando ao fluxo a temperatura necessária (+).

O fan coil consiste nos seguintes elementos:

• serpentina-trocador de calor;
• ventilador;
• bloco de filtragem.

No sistema pode ser incluído apenas um trocador de calor ou dois de uma vez, para garantir uma transição fácil para outro modo de operação.

No último caso, um circuito é conectado ao chiller – uma máquina de refrigeração que gera um fluxo de água fria, e o segundo – à caldeira de aquecimento ou a outro dispositivo de aquecimento semelhante. A combinação de fan coils com bomba de calor é muito popular.

Vale notar que, se for decidido usar o sistema chiller-fan coil, é possível instalar vários fan coils em diferentes ambientes, e apenas um chiller trabalhará para eles.

A solução parece muito conveniente para edifícios onde é necessário atender a uma grande área. Mas, ao mesmo tempo, a capacidade do chiller deve ser calculada corretamente dependendo da quantidade e das características dos fan coils.

Sistemas do tipo “chiller-fan coil” são usados para condicionamento de ar em grandes edifícios, mas eles encontram aplicação em casas particulares, chalés e até mesmo em apartamentos espaçosos.

Para o funcionamento do ventilador, cada dispositivo deve ser alimentado com eletricidade. Para a limpeza das massas de ar e melhoria do microclima interno, é necessário um bloco de filtros.

Cada fan coil é equipado com um sistema de controle que, dependendo do tipo de dispositivo, pode ser embutido, remoto ou à distância.

Além disso, para a instalação dos fan coils, será necessário um conjunto de acoplamentos de conexão, materiais isolantes, etc. Obrigatoriamente, para este tipo de sistema, é instalado um dreno para garantir a drenagem da umidade condensada.

O uso de fan coils proporciona uma liberdade significativa no projeto do sistema. É sempre possível escolher um chiller e/ou caldeira com a potência adequada e instalar a quantidade necessária de fan coils. A instalação é relativamente barata, pois são utilizados tubos de água comuns para o fluido de transferência de calor.

Os fan coils podem ser discretos, não prejudicam o interior. Os modelos de teto são escondidos atrás de estruturas suspensas, e os de parede podem ser fechados com uma grade decorativa.

O sistema ocupa relativamente pouco espaço; se desejar, os fan coils e as comunicações que os levam podem ser completamente escondidos atrás de um teto suspenso.

Se considerarmos os fan coils como uma alternativa para o sistema split, eles têm uma importante vantagem – permitem manter a aparência externa da fachada inalterada.

O aparelho para resfriar e/ou aquecer a água pode ser colocado a uma distância considerável dos fan coils. Se a instalação for feita corretamente e a tubulação estiver equipada com isolamento térmico confiável, o sistema funcionará de forma eficiente. Isso pode ser conveniente, especialmente se o edifício tiver uma planta complexa.

Os fan coils de parede são usados como substitutos dos radiadores. Eles também são instalados sob as janelas para compensar as perdas de calor nessas áreas.

O uso de tubos de água comuns, em vez de tubos especiais caros, reduz significativamente o custo do sistema e simplifica a instalação. A automação do sistema do tipo 'chiller-fan coil' é feita de forma semelhante à de um sistema split: através de um controle remoto.

Isso permite ajustar os parâmetros não para todo o edifício, mas separadamente para cada cômodo que possui um fan coil.

Até que distância um fan coil pode ficar da fonte de calor ou frio? Essa distância é determinada pela potência da bomba que move o líquido de transferência de calor pelos tubos do sistema. Quanto maior a potência da bomba, maior pode ser a distância.

Isso expande significativamente o número de opções para instalação tanto dos próprios fan coils quanto da caldeira e/ou chiller. O valor limite é considerado 600 m, o que é mais do que um número sólido.

O sistema de fan coils também pode ser usado em combinação com uma forma econômica e ecológica de obter energia, como a bomba de calor. Além disso, é possível organizar não apenas um sistema de aquecimento de um circuito, mas também de dois circuitos, ou seja, fornecer água quente para a casa.

Se o sistema for bem planejado e implementado corretamente, a temperatura confortável se estabelecerá no ambiente já cinco minutos após a inicialização.

Quais são os tipos de fan coils?

O tipo de fan coil depende das tarefas que precisam ser resolvidas com ele. Existem dispositivos de dois tubos e de quatro tubos. Os primeiros podem funcionar apenas para aquecimento ou resfriamento, os segundos podem realizar ambas as tarefas.

Aos fan coils de quatro tubos, são conectados paralelamente tanto o aquecedor quanto o chiller. O modo de operação do sistema é escolhido de acordo com a estação do ano e as necessidades.

O mais fácil é instalar a versão de piso do fan coil. O ar aquecido entrará através de uma grade elegante embutida no revestimento do piso.

No entanto, existe uma variante onde o sistema de dois tubos é usado para ar condicionado no verão e depois para aquecimento – no inverno. Nesse caso, o sistema é alternado entre um chiller e uma caldeira usando uma válvula especial, e a mudança do modo de operação do sistema é feita manualmente.

Esta é uma versão bastante popular, pois a instalação de apenas dois tubos é muito mais simples do que conduzir quatro estruturas.

Já a comutação dos modos de operação ao usar um sistema de quatro tubos pode ser realizada a partir de um painel de controle no modo automático.

Dependendo do local de instalação, os ventiloconvectores se diferenciam:

• de chão;
• de parede;
• de piso-teto;
• de teto.

A finalidade de cada tipo de dispositivo é clara pelo nome. Os ventiloconvectores de parede geralmente servem como alternativa aos radiadores comuns de sistemas de aquecimento a água. Eles também são instalados ao longo das paredes, sob as janelas ou em outros locais semelhantes. Os modelos piso-teto podem ser instalados tanto em cima quanto em baixo.

Os ventiloconvectores cassete são fáceis de instalar, têm boa aparência no interior e podem ser integrados sem problemas em um sistema de teto suspenso.

Além disso, existem construções de ventiloconvectores cassete e de duto. Os dispositivos também podem ser com carcaça ou sem carcaça, destinados à instalação oculta. Esta é mais uma vantagem dos ventiloconvectores: eles permitem tornar o sistema de aquecimento/ar condicionado praticamente invisível.

Alguns modelos são equipados com funções adicionais, como um sistema de captação de ar fresco do exterior, a possibilidade de aquecimento elétrico das massas de ar por meio de elementos de aquecimento embutidos. As opções de organização do sistema de controle também podem ser diferentes.

Os ventiloconvectores de parede têm uma aparência muito estilosa; tal dispositivo pode ser pendurado em vez de um ar condicionado e controlado por controle remoto.

Quanto às marcas específicas, os melhores são considerados os ventiloconvectores fabricados por Carrier e York. Os modelos da empresa Trane, bem como McQuay, demonstram excelentes qualidades; são dispositivos confiáveis de fabricação europeia.

General Climate apresenta uma ampla gama de modelos de ventiloconvectores em diversas configurações. E os modelos da empresa Daikin, segundo avaliações dos proprietários, têm uma aparência muito elegante. Entre os produtos de baixo custo, destacam-se os ventiloconvectores Aerotek – uma marca chinesa popular.

Características da instalação desse tipo de equipamento

A instalação do ventiloconvector – não é uma tarefa simples. Se o proprietário da casa não tiver muita experiência na instalação de equipamentos de aquecimento e/ou refrigeração, é melhor recorrer a profissionais. Primeiro, instala-se o próprio ventiloconvector. O local de instalação depende do tipo de dispositivo: teto, piso, parede.

Em qualquer caso, é necessário garantir a livre circulação das massas de ar do ventiloconvector por todo o ambiente, para que o funcionamento do dispositivo seja eficaz.

Após a instalação do fan coil, é necessário montar o conjunto de distribuição, instalar os tubos e aplicar uma camada de isolamento térmico. Devem ser colocados uma série de elementos como válvulas de bloqueio, sensores de temperatura, manômetros, etc.

Uma excelente opção para a instalação deste tipo de sistema podem ser tubos com revestimento de borracha. Eles são compactos e possuem boas propriedades de isolamento térmico.

Se necessário, são instalados canais de dutos de ar. Essas construções devem ser equipadas com isolamento acústico. Para que a água seja distribuída uniformemente pelo sistema e sua hidráulica correta seja garantida, são usadas válvulas de balanceamento.

A presença desses dispositivos facilita significativamente a configuração do sistema, pois independentemente da sua configuração, em todos os lugares poderão ser usados os mesmos tubos de água.

Tal conjunto de mistura deve ser instalado ao conectar o sistema de fan coils ao chiller ou à caldeira. É melhor que instaladores inexperientes consultem especialistas.

Ao elaborar o projeto do sistema, é necessário considerar o comprimento dos dutos de ar, que é estritamente normatizado. Isso é especialmente relevante na instalação de fan coils de parede sob as janelas. Os dutos de ar de aço são equipados com um silenciador de vibração. Obrigatoriamente, é instalado um sistema de coleta e drenagem de condensado.

As bandejas para coleta de umidade devem ser fixadas sob as aberturas correspondentes. Depois disso, o ventilador e os aquecedores elétricos (se houver) são conectados à alimentação elétrica. Em seguida, todos os contatos, canais e tubos são verificados quanto à estanqueidade.

Em seguida, o sistema é ligado e pressurizado para verificar a qualidade da instalação. Se não houver falhas, os trabalhos de acabamento podem continuar.

Os tubos que são conectados aos fan coils devem ser cuidadosamente selados e revestidos com uma camada de materiais de isolamento térmico. Antes de iniciar a instalação, deve-se elaborar um projeto e realizar os cálculos do sistema.

O mais fácil é lidar com a instalação da versão de piso do fan coil. Para ele, não é necessário instalar um canal de drenagem de condensado. O dispositivo possui dois terminais que são conectados ao respectivo aparelho.

Na instalação de modelos de parede, teto e cassete, a conexão à rede elétrica é feita de forma mais complexa do que para o fan coil de piso.

Em qualquer caso, instalar um sistema de quatro tubos será o mais difícil. Para a instalação de qualquer tipo de sistema, é importante realizar corretamente o projeto e uma série de cálculos especiais.

Instalação do fan coil em apartamento

Dispositivos deste tipo podem, até certo ponto, ser considerados universais. Seguindo algumas recomendações, os ventiloconvetores podem ser instalados com sucesso até mesmo em apartamentos comuns.

Para áreas pequenas, pode ser usado apenas um fan coil, a partir do qual o ar quente (ou frio) é distribuído pelo apartamento através de um sistema de dutos.

O fan coil geralmente é instalado no hall de entrada ou no banheiro, os tubos podem ser escondidos sob o teto suspenso. É claro que o teto no local de instalação do dispositivo principal terá que ser rebaixado, o que nem sempre é conveniente em apartamentos com pé-direito baixo.

No entanto, em outros cômodos, o problema pode ser resolvido se for feito um teto de dois ou até três níveis, para esconder os dutos de ar menos volumosos.

A localização do fan coil não é determinada apenas pelo tamanho do dispositivo. Durante a operação, a unidade produz uma quantidade significativa de ruído, que dificilmente será adequado em áreas residenciais. Para atender todo o apartamento, será necessário escolher um fan coil suficientemente potente, e quanto mais potente o dispositivo, maior o ruído que ele produz.

É claro que um sistema com apenas um fan coil sairá relativamente barato, e a instalação também não será muito complicada. No entanto, neste caso, perde-se a vantagem da multizona climática, característica de sistemas maiores.

A operação do fan coil poderá ser controlada por controle remoto, mas o modo selecionado se aplicará a todos os cômodos. Isso não é muito conveniente se as janelas dos cômodos estiverem voltadas para lados diferentes e forem aquecidas pelo sol de forma desigual.

Uma alternativa considerada é a instalação de um pequeno fan coil em cada cômodo ou apenas em alguns cômodos. Neste caso, regular o microclima em ambientes específicos será muito mais fácil.

O ruído de dispositivos pequenos será menor, e seu impacto pode ser significativamente reduzido escolhendo o local correto para instalação e usando medidas de supressão de ruído.

O ideal é instalar sistemas com fan coils durante a construção ou uma reforma geral, para realizar os acabamentos somente após a conclusão da instalação.

É claro que a instalação de um sistema como esse não será barata. Dois ou três fan coils podem ser colocados como na primeira opção – no hall de entrada, e depois os dutos de ar podem ser distribuídos para diferentes cômodos. Nesse caso, resolver o problema do ruído é ainda mais fácil. Posteriormente, basta ajustar cada fan coil para obter a temperatura adequada em zonas específicas.

Esses sistemas podem ser usados em combinação com ventilação forçada de ar fresco. Eles não apenas alterarão a temperatura do ar, mas também renovarão sua composição. Para drenar o condensado que surge durante a operação, são usadas bombas especiais que transferem a umidade para o sistema de esgoto.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Neste vídeo, são descritos os princípios de funcionamento dos fan coils e as características da instalação desses dispositivos:

Na construção residencial, os fan coils estão cada vez mais encontrando aplicação eficaz. É muito importante projetar e executar corretamente a instalação do ventiloconvector para garantir seu funcionamento impecável por um longo período.

Tem algo a acrescentar ou ainda tem dúvidas sobre a escolha, funcionamento e instalação do fan coil? Por favor, deixe seus comentários e participe das discussões. O formulário de contato está localizado abaixo.