Sisteme de conducte cu două și patru țevi pentru fancoile – diferența și când se folosește fiecare

Produsele sunt în curs de pregătire.

Dar puteţi vizualiza alte categorii.

Conectarea cu două și patru țevi a unităților fancoil – diferența și când se folosește fiecare

Când decideți instalarea unui sistem de unități fancoil, una dintre primele și cele mai importante întrebări tehnice este alegerea tipului de conexiune hidraulică. În practică, întâlnim două opțiuni principale – conectarea cu două țevi (2-țevi) și conectarea cu patru țevi (4-țevi). Diferența dintre ele nu este doar în numărul de țevi, ci mai ales în ceea ce poate face sistemul dumneavoastră, când poate face-o și cât vă va costa. Acest articol este adresat proiectanților, tehnicienilor, dar și investitorilor și administratorilor de clădiri care doresc să înțeleagă ce comandă și de ce.

Din experiența mea știu că aici apar cele mai multe neînțelegeri. Clientul vine cu cerința „vreau unități fancoil, să răcească și să încălzească", primește o ofertă de preț pentru un sistem cu două țevi și, după un an, sună și întreabă de ce nu poate încălzi în aprilie, când afară este încă 8 °C și sursa este comutată în modul răcire. Aceste probleme pot fi eliminate prin alegerea corectă a conexiunii încă de la proiectare.

Ce este un sistem de unități fancoil și de ce contează numărul de țevi

O unitate fancoil (fan-coil unit, FCU) este esențial un schimbător de căldură cu un ventilator. Aerul din încăpere trece prin schimbător, unde este încălzit cu apă caldă (încălzire) sau răcit cu apă rece (răcire). Schimbătorul este conectat la un circuit hidraulic central, care furnizează apă caldă sau rece de la sursă – centrală termică, pompă de căldură sau chiller.

Și aici apare întrebarea de bază: are unitatea fancoil un singur schimbător sau două? Dacă are un singur schimbător cu două conexiuni (admisie + retur), vorbim despre o unitate fancoil cu două țevi. Dacă are două schimbătoare separate – una pentru încălzire, alta pentru răcire – și deci patru conexiuni, este vorba despre o unitate fancoil cu patru țevi. Această diferență fizică în construcția unității fancoil determină direct ce tip de conexiune hidraulică poate fi utilizată.

Conectarea cu două țevi – principiu, avantaje și limite

Într-un sistem cu două țevi, la unitățile fancoil ajung doar două țevi – admisie și retur. Prin ele trece apă caldă (în modul de încălzire) sau apă rece (în modul de răcire). Comutarea între regimuri se face sezonier la nivelul sursei sau al distribuitorului central. Unitatea fancoil în sine nu face diferența – reacționează la ceea ce primește de la sursă.

Aceasta este cel mai răspândit tip de conexiune, în special în clădiri rezidențiale, hoteluri cu climatizare simplă și clădiri de birouri, unde încălzirea și răcirea nu se suprapun în același timp. În practică, administratorul clădirii sau sistemul automat de reglare decide: „de la 15 aprilie trecem în modul de răcire" – și de atunci toate unitățile fancoil din clădire răcesc. Niciuna dintre ele nu poate încălzi până când sistemul nu revine.

Avantajele conectării cu două țevi

Cheltuieli de investiție mai mici – mai puține țevi, mai puține armături, mai puțină izolație, montaj mai rapid. În practică, aceasta poate însemna o economie de 20–35 % la materiale și muncă față de soluția cu 4 țevi.
Proiect și instalare mai simple – dimensionarea circuitului, echilibrarea, numărul de conexiuni – toate sunt mai simple, mai puțin spațiu în șahele de instalare.
Cerințe mai mici de spațiu – în tavanuri, șahe și încăperi tehnice, se obține un diametru și număr de țevi mai mici. Pentru cutia de montaj pentru unități fancoil și climatizare este suficient un spațiu mai mic și o conexiune mai simplă.
Reglare mai simplă – este suficient un ventil cu două sau trei poziții pe fiecare unitate fancoil, de exemplu soluția reglare 4-viteze 230V pentru IVAR.SL și SLS, care funcționează fiabil și în conexiunea cu două țevi.

Dezavantajele și limitele conectării cu două țevi

Încălzirea și răcirea simultană nu este posibilă – dacă sistemul este comutat în modul de răcire, nicio zonă nu poate încălzi și viceversa. Aceasta este o limitare esențială.
Perioadele tranziționale sunt problematice – primăvara și toamna sunt tipice „sezoane de conflict": fațada sud-vest are nevoie de răcire, fațada nord are nevoie de încălzire. Într-un sistem cu două țevi nu puteți rezolva aceasta.
Decizia de comutare este întotdeauna un compromis – fie cineva încălzește atunci când i se pare că este cald, fie răcește atunci când i se pare că este frig.
Dependență de o singură sursă – o defecțiune a sursei (centrală termică sau chiller) înseamnă o defecțiune a întregului sistem în ambele funcții.

Schema cu patru conducte – princip, avantaje și limite

Într-un sistem cu patru conducte, la unitatea de aer condiționat (fancoil) sunt aduse patru țevi: apă caldă de intrare și apă caldă de ieșire (circuitul de încălzire) și apă rece de intrare și apă rece de ieșire (circuitul de răcire). Fancoillul are în interior două schimbătoare de căldură – una pentru încălzire și una pentru răcire, fizic separate. Fiecare dintre ele are propria valvă de reglare, ceea ce înseamnă că fancoillul poate încălzi, răci sau fi oprit – fără a depinde de ceilalți fancoilluri din sistem.

Aceasta este diferența esențială. O cameră de la sudul clădirii poate răci în martie (iradiație solară puternică prin geamuri), în timp ce o cameră de la nordul aceleiași clădiri în aceeași perioadă încălzește. Ambele surse – centrala termică și chiller-ul – funcționează simultan și fiecare fancoill decide singur (pe baza comenzii de la termostat) din care circuit va prelua energia.

Avantajele schemei cu patru conducte

Încălzire și răcire simultană în diferite zone – cea mai importantă avantaj. Ideal pentru clădiri cu fațade de orientare diferită, cu mari suprafețe vitrate sau cu încărcări termice diferite ale încăperilor.
Flexibilitate maximă pe durata întregului an – nu sunteți limitați de schimbări sezoniere. Sistemul reacționează la condițiile reale din fiecare încăpere în parte.
Comfort mai mare pentru utilizatori – fiecare spațiu poate avea temperatura dorită fără compromisuri față de celelalte zone.
Potențial energetic mai bun cu surse moderne – în combinație cu o pompă de căldură care poate furniza atât căldură, cât și răcire simultan (pompă de căldură reversibilă cu distribuitor-hidraulic), sistemul cu 4 conducte este foarte eficient energetic.
Fiabilitate mai mare a întregului sistem – o defecțiune a unei surse nu înseamnă o defecțiune a întregii clădiri, circuitul secundar funcționează în continuare.

Dezavantajele schemei cu patru conducte

Cheltuieli inițiale mai mari – mai multe țevi, mai multă izolație (circuitul de răcire trebuie izolat cu atenție împotriva condensării), mai multe armturi și valvă, echilibrare mai complexă. Creșterea costurilor pentru partea de țevi este în mod tipic de 40–70 % față de soluția cu 2 conducte.
Spațiu suplimentar necesar – patru țevi + izolație în fiecare șaibă de instalare și în plafonul fals. Acest lucru trebuie luat în considerare în proiectul arhitectural.
Reglare mai complexă – fiecare fancoill are nevoie de două valvă de reglare (una pentru încălzire, una pentru răcire) și un termostat mai inteligent, care să comande ambele circuite.
Necesitatea a două surse sau a unei singure surse cu două circuite – costurile de exploatare sunt mai mari dacă ambele surse funcționează simultan.
Cerințe mai mari pentru proiectare și punere în funcțiune – echilibrarea a patru circuite, reglarea presiunii, reglarea automatizării – toate sunt de două ori mai complexe.

Parametri hidraulici și dimensionarea celor două sisteme

La dimensionarea unui sistem cu două conducte lucrăm cu un singur circuit, în care temperatura apei se modifică în funcție de sezon. În timpul verii, în mod tipic 7/12 °C (apă rece – răcire), în timpul iernii 45/40 °C sau 55/50 °C (apă caldă – încălzire) la centrale termice convenționale, sau 35/30 °C la încălzire la temperatură scăzută cu pompă de căldură. Fancoillul trebuie să fie proiectat astfel încât să funcționeze corect în ambele intervale de temperatură – uneori acest lucru implică un compromis, deoarece un schimbător de căldură optimizat pentru 7/12 °C nu este același cu un schimbător pentru 45/40 °C.

La sistemul cu patru conducte putem dimensiona fiecare circuit în mod optim. Circuitul de răcire este tipic 7/12 °C, iar circuitul de încălzire 45/40 °C (sau 35/30 °C), iar fiecare schimbător de căldură din fancoill este proiectat exact pentru sarcina sa. Rezultatul este o eficiență energetică mai bună și o performanță termică mai precisă în fiecare punct de funcționare.

Trebuie să ținem cont și de faptul că în timpul răcirii apare condens. Sistemul de drenare (trambulină de condens și țeavă de evacuare) trebuie rezolvat în ambele tipuri de scheme, dar în cazul sistemului cu 4 conducte circuitul de răcire este întotdeauna activ, deci dimensionarea evacuării condensului este și mai importantă. Multe fancoilluri IVAR au sifon integrat sau o conexiune pentru pompa de condens direct în corp, ceea ce ușurează montajul.

Când alegeți sistemul cu două conducte – scenarii concrete din practică

Din practică am realizat zeci de comenzi, unde sistemul cu două conducte a fost fără echivoc alegerea corectă. Iată câteva scenarii tipice:

Un bloc de apartamente cu încăpere comună

Bloc clasic cu 30–60 apartamente, unde pompa de căldură sau centrala termică se află într-o încăpere comună și răcirea nu este cerința principală (sau este rezolvată prin climatizatoare split în unele apartamente). Fancoilele servesc în principal la încălzire și eventual la o ventilare ușoară. Aici sistemul cu două conducte este ideal – simplu, ieftin, ușor de echilibrat și care îndeplinește toate cerințele.

O hotel cu climatizare simplă

Hoteli turistice din munți, unde sezonul de încălzire durează de la septembrie până în mai, iar sezonul de răcire de la iunie până în august, cu o perioadă de tranziție minimă. Oaspeții doresc încălzire sau răcire, dar nu ambele simultan. Sistemul cu două conducte este standardul aici – economiile de investiție pot ajunge la zeci de mii de euro la un obiectiv mai mare.

O clădire administrativă cu sarcină termică omogenă

O clădire de birouri cu o înveliș termic uniform și o sarcină termică similară în toate spațiile – de exemplu, o clădire cu cinci etaje cu fațade nordice și sudice, unde proiectantul poate seta schimbările sezoniere astfel încât să satisfacă majoritatea spațiilor. Cu o reglare adecvată (de exemplu, termostate cu detectare de sezon) această soluție este confortabilă și economică.

Reabilitare cu spațiu limitat în șahele

În reabilitarea clădirilor vechi, unde șahele de instalare nu sunt dimensionate pentru patru conducte, sistemul cu două conducte este adesea singura opțiune realistă fără lucrări de demontare. În astfel de proiecte am ales soluția cu două conducte cu o reglare modernă și clientul a fost mulțumit, în ciuda flexibilității mai mici.

Când alegeți sistemul cu patru conducte – scenarii concrete din practică

Există situații în care sistemul cu patru conducte nu este un lux, ci o necesitate. Experiența arată că regretul legat de un sistem insuficient vine întotdeauna prea târziu – iar reabilitarea unei instalații existente este de câteva ori mai scumpă decât un proiect corect de la început.

Clădiri cu înveliș termic mare și orientări diferite ale fațadelor

Clădiri administrative moderne, coworkinguri sau centre comerciale cu fațade complet vitrate. Pe partea sud-vest, radiația solară în martie sau octombrie poate ridica temperatura camerei la 26–28 °C, în timp ce pe partea nordică este în același timp 18 °C și oamenii cer încălzire. Această situație nu este rezolvabilă într-un sistem cu două conducte. Sistemul cu patru conducte este aici singura alegere corectă.

Hoteli de categorie superioară (4–5 stele)

Oaspeții dintr-o cameră de hotel 4* sau 5* își așteaptă ca temperatura dorită să fie garantată – indiferent de sezon sau de ceea ce fac camerele vecine. Aici sistemul cu patru conducte este standardul. Investiția suplimentară este în acest segment complet justificată.

Medicină și laboratoare

Secțiuni de spital, săli de operații, laboratoare – spații unde reglarea precisă a temperaturii și a umidității este o cerință anuală fără compromisuri. Aici sistemul cu patru conducte este nu doar o nevoie de confort, ci și o necesitate igienică. Pentru astfel de aplicații se recomandă și completarea cu lampa UVC pentru fancoile IVAR SL/SLI, care dezinfectează aerul care trece prin schimbător și împiedică răspândirea microorganismelor.

Clădiri cu pompe de căldură aer-apă sau cu ventilație cu recuperare de căldură

Clădiri moderne eficiente energetic (case pasive, clădiri cu etichetă energetică A), unde sursele sunt proiectate pentru a livra simultan căldură și răcire. Aici sistemul cu patru conducte permite utilizarea maximă a surselor și reducerea costurilor de exploatare.

Detalii tehnice – ce trebuie să știți la proiectare

Indiferent de tipul de conexiune pe care alegeți, există câteva aspecte tehnice pe care trebuie să le aveți sub control:

Echilibrarea circuitelor

Echilibrarea hidraulică este critică în ambele tipuri de sisteme, dar în cazul unui sistem cu patru conducte aveți de fapt două rețele care trebuie echilibrate independent. Fiecare circuit trebuie să aibă presiunea, debitul și diferența de presiune corecte la robinetele de reglare. Un sistem neechilibrat duce la faptul că fancoilele mai departe de încăperea comună nu primesc suficient debit și nu îndeplinesc performanța cerută.

Izolația țevilor

Circuitul de răcire trebuie izolat pe toată lungimea cu izolație etanșă la vapori, pentru a preveni condensarea umidității pe suprafața țevii. În mod obișnuit se folosește izolație din cauciuc (Armaflex sau echivalent) cu grosimea de 9–19 mm, în funcție de diametrul țevii și de condițiile mediului. În cazul unui sistem cu patru conducte volumul izolației este dublu față de soluția cu două conducte – acest lucru trebuie luat în considerare în buget.

Reglare și automatizare

În cazul unui sistem cu două conducte este suficient un termostat simplu cu un singur robinet de reglare. În cazul unui sistem cu patru conducte aveți nevoie de un termostat care să comande două robinete și, în plus, să aibă o logică integrată pentru a preveni deschiderea simultană a ambilor robinete (pentru a evita încălzirea și răcirea simultană în același fancoil – ceea ce ar duce la o pierdere de energie). Majoritatea termostatelor moderne pentru fancoile au această logică, dar trebuie verificată la alegere.

Alegerea fancoilului în funcție de putere

La alegerea fancoilului, verificați întotdeauna tabelele de putere la temperaturile concrete ale apei de intrare. Fancoilul IVAR SLI poate avea, de exemplu, o putere de încălzire de 2,8 kW la 45 °C a apei de intrare, dar doar 2,1 kW la 7 °C a apei de intrare și în regim de răcire – la tură medie. Este important ca puterea să fie verificată la temperaturile reale pe care le atinge sistemul dumneavoastră, nu la maximele teoretice. Mai multe informații despre calculul puterii găsiți în tema Ce putere de fancoil aveți nevoie pentru camera dumneavoastră în acest Centru de Cunoștințe.

Nu uitați să alegeți și accesorii. De exemplu, setul de aspirație de intrare pentru IVAR.SLI DC 400 sau grila de intrare pentru IVAR.SLI DC 600 sunt componente care influențează nu doar aspectul estetic, ci și performanța întregului echipament – spațiul corect de aspirație și evacuare este condiția pentru atingerea performanțelor din catalog.

Combinarea a două cercuri cu un singur sursă – soluție hibridă

În practică, uneori întâlnim o soluție hibridă, care este un fel de compromis între sistemul clasic cu 2 țevi și cel cu 4 țevi. Se folosește de exemplu un pompa de căldură aer-apă reversibilă, care poate livra simultan pe un cerc căldură și pe celălalt răcire (așa-numitul regim simultan cu recuperare de căldură). Această soluție are o bilanț energetic foarte interesant – căldura prelevată din spațiile răcite se folosește direct pentru încălzirea altor spații, ceea ce poate îmbunătăți dramatic COP-ul sistemului.

Pentru o astfel de soluție este absolut necesar un sistem cu 4 țevi la fancoile – fără el nu vă puteți folosi pe deplin potențialul. În practică, am văzut proiecte în care investiția într-un sistem cu 4 țevi s-a răscumpărat în 4–6 ani doar din economiile aduse de regimul hibrid al pompei de căldură. Desigur, acest lucru depinde de proiectul concret, de prețurile locale ale energiei și de modul de funcționare.

Reglarea și termostatul – diferențele dintre fancoile cu 2 țevi și cele cu 4 țevi

Reglarea fancoilelor este un subiect care merită un articol propriu (găsiți-l în tema Reglarea fancoilelor – de la simplul comutator la reglarea DC INVERTER continuă în acest Centru de Cunoștințe). Aici vom analiza doar diferențele esențiale în funcție de tipul de conexiune.

Pentru un fancoil cu 2 țevi este suficient un termostat cu un singur ieșire pentru ventilul reglabil (0–10 V sau ON/OFF) și o ieșire pentru comanda vitezei ventilatorului. Un astfel de termostat trebuie să „știe” în mod obișnuit în ce regim sezonier funcționează sistemul (încălzire sau răcire), pentru a regla corect ventilul – dacă sistemul este comutat în regim de răcire și încăperea este caldă, ventilul se deschide, ventilatorul merge la o viteză mai mare. Dacă încăperea este suficient de răcorită, ventilul se închide.

Pentru un fancoil cu 4 țevi aveți nevoie de un termostat cu două ieșiri independente – una pentru ventilul cercului de încălzire, alta pentru ventilul cercului de răcire. Termostatul trebuie să aibă o logică internă care să împiedice deschiderea simultană a ambilor ventiluri. Unele termostate permit și comutarea automată între încălzire și răcire în funcție de temperatura actuală din încăpere (mod auto), altele necesită o setare manuală. Alegerea unui termostat pentru un sistem cu 4 țevi este mai complexă și mai scumpă, dar pe piața de astăzi există o ofertă largă, de la termostate digitale simple până la dispozitive complet compatibile cu BMS cu comunicație Modbus sau KNX.

Sugestii practice la alegere și realizare

În finalul acestei părți oferim sugestii practice pe care le-am strâns din numeroasele proiecte realizate:

Luati decizia privind tipul de conexiune în faza incipientă a proiectului – schimbarea de la 2T la 4T după finalizarea construcției brute este extrem de costisitoare. Șanțurile de instalare trebuie să fie proiectate de la început pentru numărul corect de țevi.
Nu uitați spațiul pentru revizii și service – fancoilele necesită întreținere regulată. Filtrele trebuie curățate la fiecare 2–3 luni în funcționare normală, vasul de condens verificat, schimbătorul curățat o dată pe an. Mai multe despre acest lucru în tema Curățare și întreținere a fancoilelor – filtre, becuri UVC și service periodic.
Nu economisiți pe echilibrare – un sistem neechilibrat este sursă de plângeri și consum crescut. Echilibrarea cercurilor este o lucrare specializată care mereu se justifică.
Asigurați calitatea izolației cercului de răcire – izolația de calitate slabă sau deteriorată duce la condens și daune de umiditate în tavan și sub plafon.
Planificați capacitatea încăperii tehnice pentru ambele surse – dacă vă așteptați un upgrade viitor de la 4T, lăsați spațiu și conexiuni în încăperea tehnica și pentru chiller.
Documentați instalația – fiecare conexiune, fiecare ventil, fiecare element de echilibrare ar trebui să fie reprezentat în documentația reală (as-built). Aceasta economisește ore de căutare în timpul intervențiilor de service.

Rezumat – prezentare rapidă pentru luarea deciziei

Criteriu	Sistem cu 2 țevi	Sistem cu 4 țevi
Încălzire + răcire simultană	✗ Nu	✓ Da
Costuri de investiție pentru rețeaua de țevi	Mai mici (–30 % până la –50 %)	Mai mari
Complexitatea proiectului și a montajului	Mai mică	Mai mare
Spațiu în șanțuri și sub plafon	Mai mic	Mai mare
Confort pentru utilizator	Bun (cu limitări sezoniere)	Excelent
Potrivit pentru hoteluri 4–5	Nu (doar standard)	Da
Utilizare tipică	Apartamente, hoteluri standard, reconstrucții	Birouri cu mare vitrage, sănătate, hoteluri premium
Reglare	Termostat simplu, 1 ventil pe FCU	Termostat complex, 2 ventile pe FCU

Întrebări frecvente (FAQ)

Poate fi actualizat ulterior un sistem cu 2 țevi într-unul cu 4 țevi?

Teoretic da, dar în practică este o operație extrem de costisitoare, dacă țevile trec prin pereți închisi sau în subplafonuri fără acces. În plus față de țevi, trebuie înlocuite și fancoilele în sine (pentru că modelele cu 2 țevi au doar un singur schimbător și nu pot fi transformate în cele cu 4 țevi), ventilele, termostatele și, eventual, și distribuitorul în încăperea tehnica. Dacă există cel puțin o mică șansă că în viitor veți avea nevoie de un sistem cu 4 țevi, vă recomandăm să proiectați cu șanțuri suficiente și să instalați de la început 4 țevi, chiar dacă la început veți folosi doar o conexiune cu 2 țevi.

Cum funcționează comutarea sezonieră într-un sistem cu 2 țevi – cine ia decizia?

Comutarea sezonieră poate fi manuală (personalul din încăperea tehnica comută manual ventilul sau sursa) sau automată (sistemul BMS ia decizia în funcție de temperatura exterioară sau de data). În majoritatea clădirilor se folosește o combinație – comutare automată cu posibilitatea de intervenție manuală. O valoare tipică de setare: dacă temperatura exterioară scade sub 10 °C timp de 24 de ore, sistemul se comută în regim de încălzire; dacă crește peste 17 °C timp de 48 de ore, se comută în regim de răcire. Aceste valori sunt, desigur, ajustabile în funcție de condițiile specifice ale clădirii.

Trebuie ca fiecare fancoil dintr-un sistem cu patru țevi să aibă ambele supape (încălzire și răcire)?

Da, fiecare fancoil dintr-un sistem cu patru țevi trebuie să aibă două supape – una pentru circuitul de încălzire și una pentru circuitul de răcire. Ambele supape trebuie să fie controlate de un termostat cu logica corespunzătoare, care împiedică deschiderea simultană. Lipsa uneia dintre supape ar însemna că această zonă nu poate beneficia de una dintre funcții, ceea ce contrazice scopul unui sistem cu patru țevi. Unele fancoile moderne au acest nod de supape integrat direct în carcasă, ceea ce ușurează semnificativ montajul.

Aveți întrebări privind această temă?

Nu reușiți să alegeți sau aveți o situație concretă în gospodăria dumneavoastră? Trimiteți-ne un mesaj – suntem bucuroși să oferim consultanță.