¿Qué es un fan coil? ¿Cómo funcionan estos equipos? ¿Qué ventajas otorga? ¿Cuáles son los tipos que existen? En este post hablaremos acerca de estos equipos, con la finalidad de generar mayores conocimientos de climatización entre nuestros clientes y seguidores.
Los ventiloconvectores, o mayormente conocidos como sistemas fan coils (en inglés significa ventilador de espiral o bobina) son equipos agua-aire. Un fan coil o ventiloconvector es el término que hace referencia a un equipo de climatización todo agua constituido por una batería o un intercambiador de frio o de calor (tubos de cobre y aletas de aluminio), un ventilador que fuerza el aire a pasar por esta batería y un filtro de aire para evitar llenar la batería de polvo. Pueden trabajar bien refrescando o bien calentando el ambiente, según se alimente de agua refrigerada procedente de un refrigerador o con agua caliente procedente de una bomba de calor o de una caldera común. Para refrescar o calentar el agua, el fan coil requiere de una unidad exterior. Normalmente los fan coils o ventiloconvectores climatizan un local o varios conectados a una red de tuberías que le proporcionan la energía térmica (calor o frío) y tienen un sistema de regulación propio, generalmente un termostato todo o nada.
Su naturaleza compacta, los convierte en una alternativa muy eficaz. Forma parte de los sistemas de climatización en edificios residenciales, comerciales o industriales. En resumen y términos generales, un fan coil no es más que un dispositivo formado por una batería o intercambiador de frío o calor (coil) y un ventilador (fan).
Funcionamiento de un fan coil
Los equipos fan coil utilizan el agua como elemento refrigerante. Estas unidades reciben agua caliente o fría desde la unidad exterior. Un ventilador impulsa el aire y lo hace atravesar los tubos por los que pasa el agua caliente o fría produciéndose aquí el cambio de temperatura (termotransferencia). Tras pasar por el filtro, el aire calentado o refrigerado sale al exterior climatizando el ambiente.
Al tratarse de un sistema compacto que ocupa un espacio reducido para su instalación, resulta un sistema muy demandado en edificios de uso comercial como hoteles, hospitales, centros comerciales, etc.
El elemento fundamental es una batería de intercambio de calor, que recibe la energía térmica (frío o calor) desde una central de producción, por medio de tuberías. Además dispone de un ventilador que mueve el aire del ambiente por las baterías y de sistemas de control y regulación. En su caso, tiene además una carcasa para alojar dentro todos estos sistemas.
La batería recibe agua caliente o fría producida en una central térmica y trasfiere la energía al aire y el ventilador lo impulsa a los locales. La regulación, normalmente, suele consistir en un termostato interno, que toma la temperatura del aire del local en la entrada del retorno, pero puede ponerse un termostato de ambiente separado. En ciertos edificios la regulación se hace mediante un sistema integrado de control, que mueve en el ventiloconvector la válvula de entrada del caloportador, siguiendo las indicaciones de un sensor de ambiente, enlazado con el control central mediante una red.
Por la batería circula agua caliente o fría según las necesidades del local. Puede haber dos intercambiadores, uno para agua caliente y otro para fría. el sistema de control se encarga de dejar pasar agua por uno u otro. El agua, caliente o fría, se prepara en un local técnico, mediante una caldera o una planta enfriadora de agua, respectivamente.
Las tuberías que enlazan los ventiloconvectores con los generadores del local técnico pueden disponerse de dos modos: con dos y con cuatro tuberías. En el primer caso tienen una tubería de ida y otra tubería de retorno y con este sistema solamente puede darse un servicio (calefacción o refrigeración) a la vez a todos los aparatos de la red. En el caso de cuatro tuberías, un par será de ida y retorno para el calor y el otro par de ida y retorno para el frío; a menudo estos ventiloconvectores de cuatro tuberías tienen dos baterías, una para cada servicio, pero no es absolutamente necesario, puesto que los controles son perfectamente capaces de hacer funcionar uno u otro servicio según las necesidades del local. Este tipo de cuatro tuberías se emplea fundamentalmente en edificios donde pueden presentarse a la vez zonas que requieran calefacción mientras que otras demanden refrigeración (debido a causas como diferentes soleamiento, ocupación, orientación...). La red de tuberías que alimenta los aparatos puede hacerse con retorno directo o con retorno invertido, tal como las redes de calefacción por agua caliente.
Dependiendo de las temperaturas del agua fría y de la humedad relativa de los espacios climatizados, en las baterías se producirán condensaciones que será necesario evacuar a desagüe. Los condensados se recogerían en una bandeja de condensados incluida en el aparato, con una salida para empalmar con el desagüe y, en caso de haber varios ventiloconvectores, habría que instalar una red de desagüe. Si fuera necesario por la disposición de los aparatos el desagüe podría hacerse mediante una bomba y, si se hiciera a la red de desagües general, habría que utilizar un dispositivo de cierre inodoro (normalmente un sifón) para evitar que los olores de la red lleguen a los espacios habitados.
Se puede regular la potencia emitida por los ventiloconvectores variando la velocidad del ventilador. Esto puede hacerse mediante un selector de velocidad manual (paro-baja-media-alta) que puede manejar el usuario, o mediante sistemas automáticos regulados por un termostato ambiente.
Tipos de fan coil
En términos generales, se podrían decir que existe dos tipos: los de dos tubos y los de cuatro tubos:
Fan coil de dos tubos: Tiene un tubo de impulsión o de ida y otro de retorno. El tubo de proporciona agua fría o caliente en función del momento del año. Solo pueden proporcionar o frío o calor a la vez, pero no ambas. Su coste no es elevado.
Fan coil de cuatro tubos: Tiene dos tubos de impulsión y dos tubos de retorno. Cada circuito funciona de forma independiente por lo que pueden llegar a producir frío y calor simultáneamente. Su uso se asocia con un mayor confort. Este tipo de fan coils abundan en grandes superficies como oficinas, hospitales, grandes almacenes, etc. Su coste es más elevado.
Según su instalación podemos distinguir dos tipos de fan coil: vertical y horizontal.
Las unidades verticales son fabricadas para ser instaladas en las paredes perimetrales de la zona a climatizar. Suelen ir encastrados y cubiertos por algún tipo de mueble decorativo diseñado específicamente para la unidad.
En cuanto a las unidades horizonales están diseñadas para colocarse principalmente en falsos techos, de forma oculta, junto con un sistema de conductos de aire acondicionado.
En cuanto a su colocación, existen también diversas tipologías:
Pared
Suelo
Techo
Conductos
Cassette
Fan Coils con ventilador EC:
Los nuevos FAN COILS EC (Electrónicamente Conmutados) incorporan motores de corriente continua con modulación de la velocidad tipo “step-less”, estos motores permiten mantener el punto de ajuste de temperatura y humedad con mínimas oscilaciones manteniendo el nivel de confort en estado máximo. El motor es accionado por una señal procedente de una placa inverter integrada en la unidad de control, que utiliza el driver electrónico PID para modular las RPM del motor, evitando continuas paradas y arranques y eliminando rozamientos y sobrecalentamientos. Esto junto con el nuevo diseño aerodinámico y mejora en la calidad de los materiales constructivos, se traduce en un aumento significativo de las prestaciones y el ciclo de vida de los equipos.
Ventiloconvector con aire exterior:
Esta variante se utiliza principalmente en aulas, hoteles, apartamentos y casas de vecinos. La diferencia es que está conectada al exterior mediante un conducto, de modo que puede introducir aire para la ventilación, aire que acondiciona antes de impulsarlo al local que sirve. Con ello soluciona uno de los problemas más importantes de muchas instalaciones de ventiloconvectores, la ventilación.
Diseño
Cada unidad terminal fan-coil está constituida por un gabinete que contiene la toma de aire exterior y de retorno, filtro, serpentín y ventiladores centrífugos de doble entrada montados sobre un eje común a un motor eléctrico, que distribuye el aire al ambiente por medio de una reja frontal u horizontal. Cuenta con un pleno de mezcla en la parte inferior para regular las proporciones de aire de retorno del local y aire nuevo de ventilación y de esa manera, el aire circula y atraviesa sobre el serpentín o batería que puede ser de 2 a 4 hileras por la cual fluye el agua fría o caliente.Cuentan con una carcasa exterior, con una rejilla de toma de aire y una de impulsión.
Espacios donde se utiliza
El ventiloconvector o fan coil es una solución excelente para la climatización todo-agua en grandes edificios residenciales y en locales comerciales. En estos casos el aparato se monta sobre el falso techo de los aseos o pasillos (suelen necesitar menor altura libre) y recirculan el aire de los locales climatizados, con la posibilidad de apagado en los locales o zonas no usados en ciertos momentos, para ahorrar energía. Una variante de los ventiloconvectores, simplificada al máximo, llamada calorifero o aerotermo, se utiliza como instalación económica en almacenes, pasillos e incluso en grandes salas de deporte.
Ventajas y desventajas
Ventajas:
La gran ventaja de los sistemas de climatización con fan coils está en su gran flexibilidad de funcionamiento, porque es posible parar las unidades de acuerdo con las necesidades.
Tienen una instalación más sencilla, ya que los diferentes dispositivos se van instalando uno a uno.
Cuentan con un menor mantenimiento, ya que disponen de diferentes partes mecánicas.
Sus elementos duran más, ya que trabajan cada uno independiente.
Su regulación es por habitáculos, lo que permite que cada zona tenga la temperatura deseada a través de los termostatos individuales.
Tienen una mayor eficiencia energética y ahorro en consumo energético. El consumo energético y la intensidad de funcionamiento se minimizan en todas las velocidades de funcionamiento hasta un 70% con respecto a las unidades convencionales. Esto, además repercute en un funcionamiento más silencioso y con mayor nivel de confort.
Desventajas:
La inversión es mayor, ya que estamos hablando de instalaciones grandes.
Se necesita un espacio o zona donde tener los termos o calentadores o los enfriadores tienen que ser de mayor capacidad para climatizar mas cantidad de metros cúbicos, y tienen que estar fuera de la zona de confort.
Generan un mayor ruido y se tienen que insonorizar muy bien, ya que no olvidemos que es un ventilador empujando aire.
Ocupan más espacio y consideraciones eléctricas que un aire acondicionado.
Imposibilidad de controlar el grado de humedad con el aparato terminal.
Mantenimiento importante debido al gran número de ventiladores y motores eléctricos en la instalación.
¿Cuál es la diferencia entre un fan coil y un split? Básicamente, la diferencia entre ambos equipos es que los splits son unidades aire-aire, mientras que los fan coils son unidades agua-aire. Los splits utilizan gas como refrigerante; mientras que los fan coils, agua.
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