팬 코일 유닛
Fan coil unit |
수직 팬 코일 유닛(FCU)이라고도 하는 팬 코일 유닛(FCU)은 열교환기(코일)와 팬으로 구성된 장치다. 덕트 분할 에어컨 또는 중앙 발전소 냉각을 사용하는 주거용, 상업용 및 산업용 건물에서 발견되는 HVAC 시스템의 일부로서, 팬 코일 유닛은 덕트워크 및 온도 조절기에 연결되어 하나 이상의 공간의 온도를 조절하는 것은 물론 냉각기와 함께 사용할 경우 각 공간에 대한 주 공기 처리 유닛을 보조한다.s. 서모스탯은 제어 밸브를 사용하여 팬 속도 및/또는 열 교환기로의 물의 처리량을 제어한다.
팬 코일 유닛은 단순성과 유연성 때문에 덕트형 100% 외부 공기 시스템(VAV)이나 공기 처리 유닛 또는 냉각 빔이 있는 중앙 난방 시스템보다 설치하기에 더 경제적일 수 있다. 수평(천장 장착) 또는 수직(바닥 장착)을 포함한 다양한 장치 구성을 사용할 수 있다.
다른 형태의 에어컨과 마찬가지로 FCU에서 발생하는 소음 출력은 주로 장치의 설계와 그 주변의 건축 자재 때문이다. NR25 또는 NC25만큼 낮은 소음 수준을 제공하는 기업도 있다.
FCU로부터의 출력은 장치를 통해 이동하는 공기의 부피와 결합하여 유닛으로 들어가는 공기의 온도와 유닛을 나가는 공기의 온도를 보면 알 수 있다. 이것은 간단한 설명이며, 지각 있는 열 비와 공기의 특정 열 용량에 대한 추가 판독이 있는데, 두 가지 모두 열 성능에 영향을 미친다.
설계 및 운영
팬 코일 유닛은 다양한 제품을 포괄하며, 특히 제품 크기와 출력 능력과 관련하여 국가 및 지역에 따라 사용자, 지정자 및 설치자에게 다른 의미를 부여할 것이다.
팬 코일 유닛은 주로 블로 스루와 드루 스루라는 두 가지 유형으로 나뉜다. 이름에서 알 수 있듯이, 첫 번째 유형에서는 팬을 열 교환기 뒤에 장착하고, 다른 유형에서는 팬을 코일 앞에 장착하여 코일을 통해 공기를 흡입한다. 일반적으로 열 교환기를 더 잘 사용하기 때문에 드루 스루 유닛은 열적으로 우월한 것으로 간주된다. 그러나 일반적으로 블로 스루 유닛은 코일에 볼트로 고정된 팬 세트로 구성되는 반면에 팬을 고정하는 섀시가 필요하기 때문에 가격이 더 비싸다.
팬 코일 유닛은 해당 유닛이 서비스하는 방 또는 구역 내에 숨겨지거나 노출될 수 있다.
노출된 팬 코일 유닛은 벽걸이형, 프리스탠딩형 또는 천장을 장착할 수 있으며, 일반적으로 팬 코일 유닛 자체를 보호 및 숨기기 위한 적절한 엔클로저를 포함하며, 리턴 에어 그릴과 공기 분배기를 해당 엔클로저에 설정한다.
은닉 팬 코일 유닛은 일반적으로 접근 가능한 천장 보이드 또는 서비스 구역 내에 설치된다. 일반적으로 천장에 수직으로 설치되는 리턴 에어 그릴과 공급 에어 디퓨저는 팬 코일 유닛과 덕트가 연결되며, 따라서 공간 내에서 천장 배치 및/또는 파티션 레이아웃에 적합하도록 그릴을 배치할 수 있는 상당한 유연성을 허용한다. 환풍기는 덕트를 붙이지 않고 천장 공백을 환풍기로 사용하는 것이 꽤 일반적이다.
코일은 중앙식물에서 온수나 냉수를 공급받아 열전달을 통해 열을 제거하거나 공기에 열을 가한다. 전통적으로 팬 코일 유닛은 자체 내부 서모스탯을 포함하거나 원격 서모스탯과 함께 작동하도록 배선할 수 있다. 단, BEMS(Building Energy Management System)를 갖춘 대부분의 현대적 건물에서 흔히 볼 수 있듯이 팬 코일 유닛의 제어는 통신 네트워크를 통해 BEMS에 연결된 로컬 디지털 컨트롤러 또는 아웃스테이션(관련 실온 센서 및 제어 밸브 액추에이터와 함께)에 의해 이루어지며, 따라서 조정 가능하고 제어 가능함e 감독관 헤드엔드 컴퓨터와 같은 중앙 지점으로부터.
팬 코일 유닛은 공간을 조절하기 위해 코일을 통해 뜨거운 물이나 차가운 물을 순환시킨다. 이 유닛은 중앙 발전소 또는 중앙 건물의 폐쇄 루프에서 열을 제거하기 위한 장비가 들어 있는 기계실에서 온수 또는 냉수를 공급받는다. 사용되는 장비는 냉동기나 냉각탑 등의 열을 제거하기 위해 사용되는 기계와 보일러나 상업용 온수기 등 건물의 용수에 열을 가하기 위한 장비로 구성될 수 있다.
팬 코일 유닛은 두 가지 유형으로 나뉜다. 2파이프 팬 코일 유닛 또는 4파이프 팬 코일 유닛. 2파이프 팬 코일 유닛에는 1개의 공급관과 1개의 리턴 파이프가 있다. 공급 배관은 연도에 따라 냉수 또는 온수를 장치에 공급한다. 4파이프 팬 코일 유닛에는 2개의 공급 파이프와 2개의 리턴 파이프가 있다. 따라서 언제든지 온수 또는 냉수가 장치에 들어갈 수 있다. 내부 열손실이나 열 이득의 차이로 인해 건물의 다른 영역을 동시에 가열하고 냉각해야 하는 경우가 많기 때문에 4파이프 팬 코일 유닛이 가장 많이 사용된다.
팬 코일 유닛은 "직접 리턴", "역 리턴" 또는 "직렬 디커플링"과 같은 다양한 토폴로지 설계를 사용하여 배관 네트워크에 연결될 수 있다. ASHRAE 핸드북 "2008 시스템 & 장비" 12장을 참조하십시오.
선택한 냉각수 온도와 공간의 상대 습도에 따라 냉각 코일이 유입되는 공기 흐름을 제습할 가능성이 높고, 이 과정에서 생산물로서 배수하기 위해 운반해야 할 응축수를 생성하기도 한다. 팬 코일 유닛에는 이를 위해 배수구 연결부가 있는 특수 설계 드립 트레이가 내장된다. 복수 팬 코일 유닛에서 응축수를 배출하는 가장 간단한 방법은 적절한 지점까지 떨어지도록 배치된 배관망에 의해 이루어진다. 또는 중력 파이프 구조를 위한 공간이 제한된 경우 응축수 펌프를 사용할 수 있다.
팬 코일 유닛 내 팬 모터의 속도 제어는 유닛에서 원하는 냉난방 출력을 제어하는 데 부분적으로 사용된다. 일부 제조업체는 팬 모터에 전원을 공급하는 AC 변압기의 탭을 조정하여 속도 제어를 한다. 일반적으로 이것은 건물 건설 과정의 커미셔닝 단계에서 조정이 필요하며 따라서 고정된 속도로 평생 동안 설정된다. 다른 제조업체는 팬 코일 유닛 설계에 대해 원하는 속도 수준으로 설정된 권선의 속도 탭과 함께 사용자 지정 와운드 PSC(Permanent Split Capacitor) 모터를 제공한다. 로컬 룸 탑승자가 팬 속도를 제어할 수 있도록 간단한 속도 선택 스위치(Off-High-Medium-Low)가 제공된다. 일반적으로 이 스피드 셀렉터 스위치는 룸 서모스탯에 통합되어 있으며 수동으로 설정되거나 디지털 룸 서모스탯에 의해 자동으로 제어된다. 빌딩 에너지 관리 시스템은 자동 팬 속도 및 온도 제어에 사용할 수 있다. 팬 모터는 일반적으로 AC 음영 폴 또는 영구 분할 캐패시터를 사용한다. 보다 최근의 개발에는 전자적 교류가 있는 브러시리스 DC 설계가 포함된다. 비동기식 3단 모터를 탑재한 유닛에 비해 브러시리스 모터를 탑재한 팬코일 유닛은 전력 소비량을 최대 70%까지 줄일 수 있다.[1]
덕트 분할 에어컨 유닛에 연결된 팬 코일 유닛은 냉각 코일에 냉매를 사용하고 냉각기 대신 냉각 코일에 냉매를 사용하고 냉각기 대신 대형 콘덴서 유닛에 연결한다. 또한 중간 냉각수를 사용하여 냉각탑을 사용하여 응축기를 냉각하는 액체 냉각 콘덴서 유닛에도 연결될 수 있다.
DC/EC 모터 전원 장치
이러한 모터를 DC 모터라고 부르기도 하고, EC 모터라고 부르기도 하며, EC/DC 모터라고도 부르기도 한다. DC는 Direct Current를, EC는 Electronic Commutted를 의미한다.
DC 모터는 팬 코일 유닛 내의 팬 속도를 모터에 0~10V 입력 '시그널'로 제어하도록 허용하며, AC 팬 코일과 관련된 변압기 및 속도 스위치가 필요하지 않다. 최대 2.5V의 신호 전압(팬/모터 제조업체마다 다를 수 있음)까지 팬은 정지 상태가 되지만 신호 전압이 증가함에 따라 신호 전압 10V에서 최대치에 도달할 때까지 팬의 속도가 매끄럽게 증가한다. 팬 코일은 일반적으로 약 4V에서 7.5V 사이에서 작동하는데, 이는 4V 미만이면 공기량이 비효율적이고 7.5V 이상이면 팬 코일이 대부분의 상업적 용도에 비해 너무 시끄러울 수 있기 때문이다.
0-10V 신호 전압은 단순한 전위차계를 통해 설정할 수 있으며, 좌측 또는 0-10V 신호 전압은 각 팬 코일 유닛의 단자 컨트롤러에 의해 팬 모터로 전달될 수 있다. 전자는 매우 단순하고 저렴하지만 후자는 다양한 외부 조건/인플레이션에 따라 팬 속도를 지속적으로 변경할 수 있는 기회를 열어준다. 이러한 조건/기준은 난방 또는 냉방, 점유 수준, 창문 스위치, 시계 또는 장치 자체, 건물 관리 시스템 또는 둘 다로부터의 임의의 수의 다른 입력에 대한 '실시간' 수요일 수 있다.
이러한 DC 팬 코일 유닛이 겉보기에는 상대적인 복잡함에도 불구하고 더욱 인기를 끄는 이유는 불과 몇 년 전의 AC 모터 구동 유닛에 비해 향상된 에너지 효율 수준 때문이다. AC에서 DC로의 직선 스왑은 전기 소비량을 50%까지 감소시키지만 수요 및 점유에 따른 팬 속도 제어를 적용하면 최대 80%까지 절약할 수 있다. 법적으로 집행 가능한 팬 코일(영국 등) 에너지 효율 요건이 있는 세계 지역에서는 DC 팬 코일 유닛이 빠르게 유일한 선택지가 되고 있다.
사용 영역
고층 건물에서 팬 코일은 수직으로 쌓을 수 있으며, 바닥에서 바닥까지 다른 코일 위에 위치하며, 모든 코일은 동일한 배관 루프로 상호 연결된다.
팬 코일 유닛은 대규모 주거용 및 경량 상업용 응용 분야에서 수력식 냉동기 보일러 시스템을 위한 탁월한 공급 메커니즘이다. 이러한 애플리케이션에서 팬 코일 유닛은 욕실 천장에 장착되며, 에너지를 절약하기 위해 구조물의 사용되지 않는 영역을 끌 수 있는 기능과 함께 무제한의 안락한 공간을 제공하는 데 사용될 수 있다.
설치
고층 주거용 건축에서 일반적으로 각 팬 코일 유닛은 그 유닛이 위치한 콘크리트 슬래브에 직사각형 관통부를 필요로 한다. 보통 바닥을 통과하는 ABS, 강철 또는 구리로 만들어진 파이프가 2~4개 있다. 파이프는 보통 모든 파이프에 아크릴로니트릴 부타디엔/폴리비닐염화비닐(AB/PVC) 플렉시블 폼(Rubatex 또는 Armaflex 브랜드)과 같은 냉동 절연재로 절연되어 콘덴세이트가 형성되는 것을 방지한다.
유닛 환풍기
유닛 환풍기는 주로 교실, 호텔, 아파트, 콘도 등에서 사용되는 팬 코일 유닛이다. 유닛 환풍기는 벽면 장착형 또는 천장형 행 캐비닛이 될 수 있으며, 팬을 사용하여 외부 공기를 코일에 걸쳐 불어 넣어 서비스하는 공간을 조절하고 환기할 수 있도록 설계되어 있다.
유럽 시장
팬코일은 2파이프 유니트의 1/4과 4파이프 유니트의 3/4로 구성되며, 가장 많이 팔리는 제품은 '케이싱 있음'(35%), '케이싱 없음'(28%), '카세트'(18%), '덕티드'(16%)[1] 등이다.
2010년 지역별 시장은 다음과 같이 분할되었다.
| 지역 | 단위[2] 판매량 | 공유 |
|---|---|---|
| 베넬룩스 | 33 725 | 2.6% |
| 프랑스. | 168 028 | 13.2% |
| 독일. | 63 256 | 5.0% |
| 그리스 | 33 292 | 2.6% |
| 이탈리아 | 409 830 | 32.1% |
| 폴란드 | 32 987 | 2.6% |
| 포르투갈 | 22 957 | 1.8% |
| 러시아, 우크라이나, CIS 국가 | 87 054 | 6.8% |
| 스칸디나비아와 발트해 국가들 | 39 124 | 3.1% |
| 스페인 | 91 575 | 7.2% |
| 터키 | 70 682 | 5.5% |
| 영국과 아일랜드 | 69 169 | 5.4% |
| 동유럽 | 153 847 | 12.1% |
참고 항목
| 위키미디어 커먼즈에는 팬코일 유닛과 관련된 미디어가 있다. |
참조
- ^ 유로벤트 마켓 인텔리전스 https://www.eurovent-marketintelligence.eu/
- ^ 유로벤트 마켓 인텔리전스 https://www.eurovent-marketintelligence.eu/