风机盘管是中央空调理想的末端产品,风机盘管广泛应用于宾馆、办公楼、医院、商住、科研机构。风机将室内空气或室外混合空气通过表冷器进行冷却或加热后送入室内,使室内气温降低或升高,以满足人们的舒适性要求。
为满足不同场合的设计选用,风机盘管种类有:卧式暗装
(
带回风箱
)
风机盘管、卧式明装风机盘管、立式
暗装风机盘管、立式明装风机盘管、卡式二出风风机盘管、卡式四出风风机盘管及壁挂式风机盘管等多种。
风机盘管机组
主要由低噪声电机、盘管等组成。盘管内的冷(热)媒水由机器房集中供给。
分类
中央空调
风机盘管按照形式分为:卧式暗装、卧式明装、立式暗装、立式明装、卡式五种;
卧式风机盘管按照厚度可以分成:超薄型、普通型; 卡式风机盘管
中央空调风机盘管根据机组静压大小可以分成:0Pa、12Pa、30Pa、50Pa、80Pa等,这里是指机外静压;
中央空调风机盘管按照排管数量可以分成:两排管、三排管; 还有两管制和四管制之分:两管制即普通风机盘管夏季走冷水制冷,冬季走热水制热;四管制风机盘管多用于一些比较豪华场所,可以同时走热水和冷水,即可以根据需要有的房间制冷,有的房间取暖。两排管是夏季一管进冷水,一管出冷水,冬季一管进热水,一管出热水;三排管是两管进水,一管进冷水,一管进热水,同时一管出水。
主要特点
风机盘管机体结构精致,紧凑,坚固耐用,外型美观且高贵幽雅。风机盘管采用优质镀锌板机壳,冷凝水盘
采用模压工艺一体成型,无焊缝、焊点、符合防火规范的保温材料整体连接于水盘。
风机盘管体积小: 机体设计轻巧。排水管及线路安装简便,左右接管及回风方式可随时变换,以配合现场情况。机组能安装于任何空间场所。
风机盘管效率高: 先进的胀管工艺,保证了换热器铜管和铝箔的紧密接触,传热性能好;
风机盘管噪音低: 合理的风机与气流结构设计,优质的吸音保温材料,使机组噪音低于国家标准1-3dB(A);
风机盘管能耗低: 风机与换热器合理匹配,三档可调风量,使风机用电最省。
工作原理
风机盘管主要依靠风机的强制作用,使空气通过加热器表面时被加热,因而强化了
散热器
与空气间的对流换热器,能够迅速加热房间的空气。风机盘管是
空调
系统的末端装置,其工作原理是机组内不断的再循环所在
房间的空气,使空气通过冷水(热水)盘管后被冷却(加热),以保持房间温度的恒定。通常,通过新风机组处理后送入室内,以满足空调房间新风量的需要。
但是,由于这种采暖方式只基于对流换热,而致使室内达不到最佳的舒适水平,故只适用于人停留时间较短的场所,如:办公室及宾馆,而不用于普通住宅。由于增加了风机,提高了造价和运行费用,设备的维护和管理也较为复杂。
风机盘管控制多采用就地控制的方案
分简单控制和温度控制两种。 简单控制:使用三速开关直接手动控制风机的三速转换与启停。温度控制:STC 系列温控器根据设定温度与实际检测温度的比较、运算,自动控制 STV 系列电动两 / 三通阀的开闭;风机的三速转换。或直接控制风机的三速转换与启停,从而通过控制系统水流或风量达到恒温的目的。
风机盘管做为中央空调的末端设备,其质量的好坏决定了室内的空调效果。性能主要是送冷(热)量的保障、送风量的保障,噪音的数值比、冷凝水不泄漏及电器、钣金件设计的合理性等等。
性能
风机盘管风量一定,供水温度一定,供水量变化时,制冷量随供水量的变化而变化,根据部分风机盘管产品性能统计,当供水温度为7℃,供水量减少到80%时,制冷量为原来的92%左右,说明当供水量变化时对制冷量的影响较为缓慢。
风机盘管供、回水温差一定,供水温度升高时,制冷量随着减少,据统计,供水温度升高1℃时,制冷量减少10%左右,供水温度越高,减幅越大,除湿能力下降。
供水条件一定,风机盘管风量改变时,制冷量和空气处理焓差随着变化,一般是制冷量减少,焓差增大,单位制冷量风机耗电变化不大。
风机盘管进、出水温差增大时,水量减少,换热盘管的传热系数随着减小。另外,传热温差也发生了变化,因此,风机盘管的制冷量随供回水温差的增大而减少,据统计当供水温度为7℃,供、回水温差从5℃提高到7℃时,制冷量可减少17%左右。
热环境条件是指物理参数对人体的热舒适性所发生的综合作用。这些物理参数中主要包括空气干球温度、空气的相对湿度,空气流动速度、平均辐射温度、人体的代谢量及衣着等六项。其中,空气的温度及流动速度是评价风机盘管所提供的热环境舒适条件的重要参数。
我国风机盘管的历史、现状和发展 我国风机盘管经历了几个不同的变化过程。初期,对风机盘管机组的认识停留在主要满足风量要求的基础上。认为只要风量大就满足了要求,就是一台好的风机盘管。在这种理念的指导下,当时生产的风机盘管机组的主要特征是风量普遍超标,随之带来的是机组噪声大,耗能量大,检测当时生产的风机盘管机组其单位功率制冷量只有40W左右。由于噪声大,当时的情况是人们在享受空调带来的习习冷风的同时,也不得不忍受烦人的噪声之苦。
为了解决以上问题,国家开始着手修改风机盘管机组产品标准。近年我国风机盘管制造业快速发展,年产量已从八十年代初的数千台激增到目前的几十多万台,产品性能却长期徘徊于国外七十年代水平。这种低水平下的快速增长,前景不容乐观。八十年代中期,以美国特灵、约克、开利等公司为代表的国外风机盘管制造业,已相继完成了产品的更新换代,并推出了一代全新产品。当时我国空调行业正陶醉于国产风机盘管在冷量、噪声等孤立参数上接近国外产品而忽略了综合性能和使用效果上的真实差距,以致这次产品更新换代未能在我国空调界引起任何反响。实际上,国外最新一代风机盘管无论在性能、品种及空调上都要领先于我国产品。
风机盘管机组的应用现状:由于风机盘管系统具有易于调控、便于安装、造价低等优点,所以其应用领域不断扩展,产品类型也在不断增加。当传统的大型集中式空调与分体式家用空调都不能满足现代文明对人居环境档次和居住管理要求的时候,户式中央空调的概念应运而生,风机盘管机组在其中担当了不可或缺的角色。如:风冷式冷热水机组与风机盘管组合式(如特灵)、风冷式冷热水机组与风机盘管和地暖组合式(如清华索兰)、水(地)源热泵机组与风机盘管组合式、风冷冷水机组与家用锅炉和风机盘管组合式(如约克)等等,户式中央空调在中国是近几年才出现的新概念,但在美国已经有近半个世纪的应用经验。而目前,户式中央空调正成为中国的房地产开发商提高楼盘档次及其业主们改善居住品质的一个条件。
风机盘管机组的结构比较简单,例如常见的吊顶式风机盘管;它是在一个不大的结构空间内,组装有离心式或贯流式的通风机以及铜管穿肋片的传热管束。风机盘管有两个主要的性能指标,即风量和热
(
冷
)
交换量。风量由风机选型确定;热
(
冷
)
交换量则与盘管的传热面积、热
(
冷
)
媒的温度和流量以及经过盘管的空气温度和流速等因素有关。风机盘管的传热管束是用直径较小的紫铜管穿上铝肋片,排成
2
至
4
排制成管束。冷热水在管内为蛇形往复流动,空气在管外肋片间穿行,同时被加热或冷却。
风机盘管是集中式空调系统中广泛使用的末端设备。风机盘管的合理选用不仅直接影响空调效果,也是保证系统正常运行和降低空调能耗的重要环节,尤其是在高精度或有严格工艺要求的场合,更须合理的送风参数。送风和供冷(热)是风机盘管的基本功能。
“
风
”
是
“
冷
”
的媒介和载体,它直接影响供冷量、送风温差、换气次数以及室温梯度和波动幅度,即决定了空调精度和舒适性的好坏。因此,保证足够的风量是实现预期空调效果的先决条件。需要指出的是,这里所说的风量是机组在正常使用时的实际送风量。
根据房间净空间体积和最低换气次数的要求,可以求出最低送风量。对高精度工艺性空调,风量校核是选型计算中必要程序。在选用国产风机盘管时,不能根据计算结果,按其样本参数选型,因为国产风机盘管的样本所列的名义风量要高于实际风量。
我国原机械工业部行业标准《风机盘管机组》
JB/T4283-91
中规定:名义风量必须在盘管不通水、空气进出口静压差为零的特定工况下进行测定。但是,风机盘管的实际使用条件显然不同于测试条件:实际使用中,暗装机组往往还宜加装进、回风格栅,过滤器和短风管,加上盘管表面冷凝水、积尘和滤网堵塞等许多因素的影响,都会导致风阻增大、风量下降。明装式机组同样也存在风量下降问题,只是下降幅度较小而已,所以国产风机盘管的实际风量必然要低于名义值。而风量的不足,又将引起冷量下降,进而形成机组实际性能(风、冷量)都要低于名义值的现象,从而使空调系统达不到原设计效果。近几年来,我国风机盘管在结构形式、传热效率、室内空气品质、噪音和自动控制等方面都采用了一些先进的技术,取得了一些明显的成果,大大提高风机盘管机组的性能。但是与国外的先进产品相比,在各个方面我们都还有不小的差距。国产风机盘管的名义参数在实际使用条件下是不可再现的,因此不能作为选用产品的依据。我国行业标准以及各厂家样本中给出的名义参数对暗装机组来讲,实际上是没有意义的。因为其正常使用时,冷工况风量要比名义风量低
20%-30%
,长期运行的机组甚至低
50%
以上。
国外风机盘管样本中,一般会给出不同机外静压下的风量及供冷量,以方便用户选用。有些国外简明样本虽然仅给出名义风量,但其含义不同于我国标准规定,其一般是指一定机外静压下的风量值,所以名义风量相近的国外风机盘管,风量会比国产机组高出
20%-50%
。
同样需要说明的是,使用国外简明样本时,须注意国外各公司往往执行不同的标准,名义风量的含义也会存在某些差异。所以选用时,最好依据数据齐全的最新样本,或要求供货厂家提供产品在不同机外静压下的风量及冷量值,以确定可靠性。加之风量不仅能够增加换气次数,降低送风温差,改善空调效果,因为冷量相应提高,所以还可以缩小机组体积。因此,国外风机盘管的体积和重量,一般都要小于国产风机。提高机外静压和风量,是风机盘管的发展方向。当然,风量的提高也要受空调区允许风速的制约。下面是国内几个品牌的风机盘管性能比较表
比较国内外几个品牌
1000m3
/
h
风机盘管性能
1
、盘管冷量不足:这个问题是目前用户投诉最多的一个问题。造成这种问题的主要原因是不少企业没有自己的测试手段,样本上的参数从其它厂家的样本上抄袭的,且自己生产的盘管热工性能又较差
(
这主要是由翅片形式、胀管质量、生产工艺等造成
)
。因此建议在进行项目考察时应注意该厂家的测试设施与手段,很难想象一个没有自己测试装置的厂家能产生出好产品来。
2
、风量:目前我们在进行具体工程设计中往往是根据计算所得冷负荷通过查阅有关厂家的样本来选择风机盘管。如何考虑盘管的风量是一个问题。国内市场上多数厂家的盘管都只有一种三排管的,但也有厂家提供二排管的盘管。同样冷量下,采用小温差、大风量送风,会取得比大温差、小风量送风更佳的空调效果。
3
、机外余压:由于我国目前的盘管国家标准规定风机盘管的风量、冷量及噪声等参数的测试均是在机外静压为
0Pa
的条件下进行的。但在实际使用中盘管出风口前往往要接一小段风管及出风百叶,另外有的工程中还设有回风箱,因此在实际使用中会发现盘管的实际风量要小于其名义风量,这样的后果就是房间风量减小,送风温差增大,空调的舒适性下降。有的设计人员为避免这种情况就在选型时按盘管的中档风量选取,以避免风量不足,但却增大工程的初投资。因而笔者建议在国内测试标准尚未改变的情况下,我们在盘管选型时应该优先选择有余压
(
一般应为
10
~
15Pa)
的机组。
4
、噪声问题:这是目前国内产品与国外产品差距较大的一个地方,也是目前盘管因质量问题而被投诉的一个要点。造成这一问题的原因多在于盘管中的电机与风机配置及匹配的不合理。另一个原因是厂家质量管理不严,装配工责任心不强,造成产品质量不稳定。所以我们在考察一个厂家产品时应查阅其由国家权威质检部门出具的该款产品
(
注意一定要是我们准备订货的那几款产品
)
噪声检测报告。对于选用批量较大的工程项目应现场抽样送有关质检部门检测。
综上所述,在选用风机盘管空调系统时,不仅要做到设计计算的准确,还要针对当前市场上各种产品的不同特点,合理选型,才能创造一个舒适、运行经济合理的空调系统。
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