风机盘管型号选型及设计

风机盘管机组作为半集中式空调系统的末端装置，其工程应用非常广泛。从总体上看，目前国内的风机盘管在名义供冷量、噪音、电机输入功率等项指标上，已接近于或优于国外产品，而风量则普遍低于国外同型号产品。但是，真正影响空调效果的，并不只是这些参数的绝对值大小，还取决于这些参数之间的配匹是否合理。因为我国的行业标准?中，对供冷量、噪声、输入功率等都有严格规定，因而形成了国产风机盘管高冷、低噪、小风量的总体特点，而风量与冷量的搭配(焓差)则不合理，这给选型工作的合理性和经济性带来问题。

（2）不能保证足够的送风量
因送风温差、换气次数是决定空调精度和舒适性的主要因素，故保证足够的风量是实现预期空调效果的先决条件。这里所说的风量是指机组使用时的实际送风量，而不是产品样本中的名义风量(GB／T 19232-2003规定：名义风量须在盘管不通水、空气14—27℃，风机转速为高档，对低静压机组不带风口和过滤器等出口静压为12Pa测得的风量值)。而实际使用中，暗装机组因要加进、回风格栅、过滤器和短风管，加上盘管表面凝水、积尘、滤网堵塞等诸多因素影响，会导致风阻增大、风量下降，使得实际风量远低于名义风量(笔者通过大量实验证明：一般低l5—25％)。由于风量的明显减少，影响空调效果，主要带来以下问题：
1)换气次数少;
2)送风速度低，影响送风射流射程；
3)送风温度低，影响空调舒适度和可能造成送风格栅结露等。

另一方面，对于风机盘管机组本身而言，风量的下降直接影响盘管的换热效果，使盘管的制冷量下降，这样就会形成机组的实际性能(风量、冷量)都要低于名义值的不合理现象。因此，产品样本上的名义风量、冷量只能作为选型时的参考，而不能作为选型的依据。加大风量不仅能增加换气次数、降低送风温差、改善空调效果，而且由于冷量也会提高，可相应地缩小机组的体积。故提高风量是风机盘管的发展方向之一。当然，风量的提高也要受空调区域允许风速的制约。另一方面，为控制送风温差，冷量与风量之间应保持适当的匹配关系。全冷量与风量(质量流量)之比就是盘管进出口空气的焓差，它决定了机组供冷能力和送风温差的大小。从控制送风温差角度，焓差过高不利，而国内的风机盘管的焓差和送风温差普遍偏高。按GB／T 19232-2003规定的名义参数计算，焓差为15．88k．1／kg，送风温差约为l2℃。若按风量下降20％计算，实际的焓差将超过19．85kJ／kg，实际的送风温差会高达l5℃，显然已超出规定的允许送风温差(6_-lO℃)，也就无法保证空调精度和舒适性要求。

再举一例，图l为某办公楼安装于吊顶内的卧式暗装FCU及相应的风系统，FCU的名义风量为750 m／h，散流器喉部风速2．5 m／s，回风风速1．5 m／s，经计算知FCU本体之外总阻力约为61Pa，其中散流器、回风口滤网阻力占总阻力的80％。此时即便采用机外静压30Pa或50Pa的高静压型FCU，风量也会下降15％左右。因此，在具体工程中笼统地提出高静压要求和认为只要采用高静压机组就不必进行相关风系统分析的做法是不可取的。

（1）保证风量的“名”“实”相符造成机组风量“名”“实”不符的根本原因就在于：
1)湿工况下翅片管表面的水膜和水滴大大地增加了空气的流动阻力,这是主要原因；
2)名义测试工况与实际使用工况不同。因此，解决风量的“名”“实”不符问题，设计时可从以下几方面入手：

②翅片间距的确定
翅片间距的大小是影响风机盘管传热性能和空气阻力的主要因素之一。由理论分析和实验结论可知，翅片间距对风机盘管传热性能的影响是很复杂的。一般说来，换热系数会随着间距的增大而增大，而阻力则会随着间距的增加而减小。但是，当翅片间距变小时，单位体积的换热面积增加。因此，虽然换热系数变小了，但换热量却有可能是增加的。因此，合理确定翅片间距的大小使得换热量相同时空气的阻力最小，即单位阻力换热量最大应是优化的翅片间距。实验研究结果表明lJ 0J：对于水冷式盘管，在常用的翅片间距范围内，3．3mm左右较好。

（2）保证机外静压和风量
因盘管(特别是暗装机组)在使用中风量会有大幅度衰减，因此为克服送风阻力必须具备一定的机外静压，以保证所需的风量。为满足用户的不同使用要求，国外厂家提供有低噪声、标准型、高静压三种机型供用户选择。低噪声机组的机外静压一般低于lOPa：标准型机组为15—25Pa；高静压机组高达30—5oPa。一般空调场合宜使用标准型机组，高精度及大面积房间则应考虑选用高静压机组，低噪声机组一般仅用于对噪声水平要求严格的场合，如高星级饭店中的豪华客房。因此，在选用国产暗装风盘管时，建议选择机外静压不低于20Pa的产品，当采用散流器送风且回风带滤网时，FCU 的机外余压不宜小于50Pa，方可取得较好的使用效果，当然，生产厂家最好在产品样本上附上机组的风量一机外静压曲线，以方便于机组选型时参考；并且应生产高低不同的机外静压机型以供不同的使用场合选用。

（3）提供多样化焓差的机组
按照我国行业标准，对于某一型号的机组只能提供单一焓差(因供冷量和风量一定)，并且焓差偏高，使得机组送风温差偏大，用在高精度、要求严格的空调场合还必须采取一定的补救措施，比如可采用改变新风参数来进行调节。而国外的风机盘管具有多种焓差，一般会提供2排管和3排管两种不同冷量的盘管，分别配上低噪声、标准型或高静压三种不同风量的风机，形成名义风量相同，但实际风量、冷量、焓差都不相同的6种机型，可以满足不同地区、不同围护结构、不同精度要求空调房间的使用要求。因此，国内生产厂家也应从实际使用情况出发，研制出多样化焓差的新型机组，以满足不同空调场合的灵活选用。

（4）合理的水路流程目前，多数厂家风机盘管的水路流程采用单一的3进3出的接法。合理的水路设计应满足：
1)较高的水流速，以保证较高的换热系数；
2)较低的水阻力，保证水泵较低的能耗，尤其是高层建筑空调系统：
3)水和空气的逆交叉流动，以保证最大的换热温差。然而实际水通路设计中，增强换热系数往往会带来水阻力的增加。因此，优化的水通路设计应做到：
1)不同长度的盘管应采用不同的水路设计，如大长度盘管采用多路并联、加大过水截面积，既能保证换热量又能有效地降低水阻力；
2)保证进、回水之间5℃温差， 以保证合适的流量、合适的水流速，从而保证换热性能，同时又不会使水阻过大。3)不同使用工况的盘管，其水路应区别设计。若进风参数不同，空气处理过程必然不同，因此，水通路设计应有所不同，以保证冷量、水阻力的合理。4)为冬季防冻放水及防止管内空气滞留，水路应设计成由下至上的单向行程比较合理、可行。