國產風機盤管的現(xiàn)狀與發(fā)展

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　　簡介： 本文介紹了國產風機盤管和國外風機盤管的主要差距，以及國產風機盤管的優(yōu)點和缺點，類型等方面的知識。

　　關鍵字：風機盤管 送風靜壓 焓差

　　1 引言近年我國風機盤管制造業(yè)快速發(fā)展，年產量已從八十年代初的數(shù)千臺激增到目前的五十多萬臺，但產品性能卻長期徘徊于國外七十年代水平。這種低水平下的快速增長，前景不容樂觀。八十年代中期，以美國特靈、約克、開利等公司為代表的國外風機盤管制造業(yè)，已相繼完成了產品的更新?lián)Q代，并推出了一代全新產品。當時我國空調行業(yè)正陶醉于國產風機盤管在冷量、噪聲等孤立參數(shù)上接近國外產品而忽略了綜合性能和使用效果上的真實差距，以致這次產品更新?lián)Q代未能在我國空調界引起任何反響。實際上，國外最新一代風機盤管無論在性能、品種及空調上都要領先于我國產品。

　　2 國產風機盤管的主要差距空氣調節(jié)是借助空調器或末端裝置向房間連續(xù)或斷續(xù)輸送具有一定溫差的送風來保持房間的熱濕平衡和溫、濕度要求。當送風冷量與冷負荷處平衡狀態(tài)時，空調精度僅取決于送風溫度和換氣次數(shù)。送風溫差越小、換氣次數(shù)越多、室溫梯度和波動幅度越小，空調精度也越高。所以GBJ19-87《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》中，對不同精度要求的空調房間的最大送風溫差和最低換氣次數(shù)都要作出明確規(guī)定：如夏季舒適性空調，送風溫差不宜大于10℃；換氣次數(shù)不宜少于每小時5次。供冷量僅能表示風機盤管消除冷負荷的能力；空調效果優(yōu)劣則取決于實際風量和送風焓差。從理論上講，針對不同冷負荷、不同使用要求的空調場合，應該選用不同風量、不同焓差的機組，才可能取得最佳空調效果。

　　我國行業(yè)標準JB/T4283-91《風機盤管機組》中對產品的風量、供冷（熱）量、單位風機功率供冷量、噪聲、水阻力等參數(shù)都要作出統(tǒng)一規(guī)定，還在配套標準JB/T50056-95《風機盤管機組產品質量分等》中規(guī)定按以上參數(shù)大小來劃分產品質量等級。上述規(guī)定不僅造成國產風機盤管性能單一、低靜壓、高焓差、實際風量不足、送風溫差過大，實際性能和使用效果的不良傾向。

　　相比之下，國外廠商則更注重不斷提高產品性能和使用效果。目前，不同風量的產品中，不僅有了2排、3排、（2+1）排等不同冷、熱量的單一盤管或組合盤管，而且還提供高靜壓、標準靜壓、低噪聲等不同送風靜壓的產品。因而同一名義風量中，就有多種不同靜壓和不同焓差的產品可供選用。這與目前僅有單一一種低靜壓、高焓差產品的國產風機盤管相比，其差距是顯而易見的。

　　3 提高暗裝風機盤管的送風靜壓暗裝機組約占風機盤管銷售量的70～80%以上。暗裝機組的性能則代表了風機盤管產品的總體水平。

　　我國行業(yè)標準JB/T4283-91規(guī)定：風機盤管（無靜壓機組）的名義風量要在盤管不通水、進出口靜壓差為零的條件下進測試。由于暗裝機組使用一般須加裝送回風格柵、過濾網和短風管，加上盤管凝露、濾網積塵等，都會使風阻力加大，實際風量下降。實際風量不足，又將引起供冷量下降。所以按JB/T4283-91測試條件確定的暗裝風機盤管的名義風量、名義供冷量等參數(shù)，實際運行中都是不能再現(xiàn)的。

　　1990年標準修訂時，雖然增加了有靜壓機組的提法，但風量、冷量、噪聲等指標都是根據無靜壓機組制定的，并未作出相應修改，有靜壓機組根本無法通過該標準的檢驗。

　　目前我國廠家按行業(yè)標準生產暗裝裝機組，都屬于無靜壓風機盤管，不僅送風靜壓低，實際風量嚴重不足，而且產品體積和重量都偏大，一般要比國外同型號產品大出50～100%，原材料和能源消耗都遠遠高于國外產品。所以若提高國產風機盤管的總體水平，首要是提高暗裝機組的送風靜壓。

　　4 生產多種焓差的風機盤管選擇風機盤管，供冷量大小取決于計算冷負荷；風量則須滿足送風溫差、換氣次數(shù)及氣流組織等使用要求。不同冷負荷、不同使用要求的空調房間，冷量的風量的匹配不應是一成不變的。即使空調要求和凈容積相同的房間，因氣倏條件、朝向或圍護結構等差異，也會導致冷負荷的不同，顯然須使同不同焓差的風機盤管，才能滿足對供冷量的不同需求。使用等焓差風機盤管，即使按冷負荷選擇不同供冷量的機組，也有可能導致低負荷房間因風量和換氣次數(shù)不足而造成室溫梯度和波動幅度過大，降低空調精度和舒適性；如果使用相同風量的機組，又可能造成高負荷房間因供冷不足而無法保證溫、濕度要求。所以不同使用條件和要求的空調房間，應分別選用不同焓差的風機盤管。

　　5 發(fā)展兩排風機盤管減少送風溫差、增加換氣次數(shù)，有助于提高空調精度和舒適性。同樣供冷量下，采用小溫差、大風量送風，會取得比大溫差、小風量送風更佳的空調效果，同時還能縮小盤管傳熱面積和機組外形尺寸。所以近年以兩排管機組為代表低焓差風機盤管，在國外得到迅速發(fā)展和普及。

　　八十年代中期，開利公司就兩排管的42C/V系列風機盤管成功取代了已生產多年的三排管42E/J系列老產品。有些國外廠家則用以兩排管機組為主導產品的不同排數(shù)的系列產品取代了傳統(tǒng)的單一三排管產品。

　　5.1 兩排管風機盤管的優(yōu)點

　　5.1.1 供冷量不低于傳統(tǒng)的三排管機組

　　兩排管盤傳熱面積雖比三排管小1/3，送風焓差也較低，但風阻力小、風量大，加上采取強化傳熱和改進盤管水路設計等措施，供冷量完全可以達到或超過傳統(tǒng)的三排管機組.

　　5.1.2 改善空調效果

　　國外廠家生產的兩排管機盤管，平均焓差大致在8.5～14.5kJ/kg之間，平均送風溫差為6～10℃（見表1）可滿足大多數(shù)場合的使用要求。國產風機盤管按名義參數(shù)計算的送回風焓差為16.5kJ/kg，因暗裝機組實際風量要比名義值低20%以上，實際焓差往往大于20kJ/kg，實際送風溫差就會大于15℃，遠遠超出GBJ19-87規(guī)定的夏季舒適性空調允許的送風溫差，更無法滿足高精度空調的使用要求。

　　兩排管風機盤管焓差低、送風溫差小、風量大、換氣次數(shù)多，空調效果一般優(yōu)于三排管機組。

　　5.1.3 高效節(jié)能

　　國產暗裝風風機盤管的實際風量和實際供冷量都是低于名義值的，所以不少空調設計人員都按樣本給出的中速檔參數(shù)選用產品，這必然加大所選機組型號，同時也相應加大了冷凍水系統(tǒng)（冷水機組、水泵、冷卻塔及管路）的容量和初投資。 兩排管風機盤管送風靜壓高、實際風量大，足以消除無靜壓機組“名”、“實”不符等弊病，用戶可按高速檔參數(shù)選型，從而縮小所選機組型號、減小冷凍水系統(tǒng)容量和能耗。所以使用兩排管風機盤管的空調系統(tǒng)，初投資和運行費用都會低于三排管無靜壓機組。

　　5.1.4 降低生產成本和資源消耗

　　兩排管風機盤管不僅節(jié)省1/3的有色金屬材料（銅管、鋁箔），降低生產成本；而且能用小型號機組替代較大型號的三排管無靜壓機組，大幅度降低原材料及能源消耗，并為用戶節(jié)省大筆初投資。顯然，生產和推廣使用兩排管風機盤管，具有明顯的社會經濟效益。

　　兩排管風機盤管焓差低，除濕能力較差，在潛熱負荷很高的濕熱地區(qū)，仍宜采用三排管機組。

　　5.2 兩排管風機盤的結構特點

　　近年國外流行的兩排管風機盤管，有以特靈、約克為代表的5/8〃（15.875毫米）2×6（2排×6根管）盤管；和以開利為代表的3/8〃（9.52毫米）2×8盤管。此前一些廠家生產的1/2〃（12.7毫米）盤管，已在八十年代中期的產品更新?lián)Q代中被淘汰。5/8〃2×6盤管水阻力較低，更適合高層建筑使用。

　　 5.2.1 盤管采用多種水路設計

　　目前我國生產的三排管盤管，不論長短，都采用相同的三進三出水路。兩排管過流斷面積小，為了降低水阻力、提高供冷量，不同長度的盤管須采用不同的水路設計。如特靈2×6盤管，200～600風量的中短盤管為二進二出；800風量以上的長盤管為三進三出。開利的2×8盤管，則分別采用了二進二出、三進三出和四進四出三種不同水種。圖2是某公司的2×8盤管水路設計。圖2-a為二進二出，用于200、300風量；圖2-b為三進三出，用于400、600風量；圖2-c為四進四出，用于800、1200風量。

　　5.2.2 通過改變電機轉速提供不同送風靜壓 國外生產的高靜壓、標準靜壓及低噪聲風機盤管，都是通過改變風機轉速來實現(xiàn)的。采用不同電機、會使電機品種過多，庫存加大，不利于生產管理和產品售后維修，所以有些廠家采用五速電機。如五檔轉速依次為最高一高一低一最低的話，高靜壓機組接最高一高一中三檔；標準靜壓機組接高一中一低三檔；低噪聲機組可接中一低一最低三檔。五速電機的缺點是體積較大、成本較高，而且各檔傳速不易拉開。

　　5.2.3 零部件通用化

　　設計多種排數(shù)的風機盤管，須保證結構零部件高度通用化，才能減少零部件品種、方便生產管理、減少庫存、縮短制造周期、降低生產成本。

　　6 修訂現(xiàn)行行業(yè)標準我國風機盤管行業(yè)標準制訂于八十年代初，1990年修訂頒布實施。該標準基本反映我國七、八十年代對風機盤管的認識水平和產品水平。當時由于計劃經濟體制的速縛，加上對國外產品發(fā)展動態(tài)缺乏了解，標準中難免產生一系列不適應當前產品發(fā)展的內容或失誤，如不及時修訂，勢必阻礙產品的進步。

　　6.1 修改名義風量定義和測試條件

　　名義風量是選用風機盤管的主要依據，保證實際風量與名義風量相符，是對產品的起碼要求。

　　國外風機盤管的名義風量，通常表示產品在正常安裝、使用條件下的風量，對于暗裝機組則是指一定機外靜壓下的風量。美國空調與制冷學會標準ARI440-84《房間風機盤管空調器》中規(guī)定：出廠時不帶送、回風格柵或過濾器的風機盤管，應在12.4Pa機外靜壓下測試風量，這一規(guī)定旨在保證實際風量與名義風量相條款。國產風機盤管（無靜壓機組）的名義風量則是機外靜壓為零時的風量，實際風量當然要低于名義值。所以修改名義風量定義和測試條件，與國外先進標準接軌，是提高國產風機盤管性能和產品進入國際空調市場的必要條件。

　　6.2 放開對產品供冷量的限制

　　行業(yè)標準起草之初，我國風機盤管產量甚低，工藝水平落后，產品性能和質量尚不穩(wěn)定，標準中限定冷量、噪聲等參數(shù)，對保證產品質量無疑具有一定積極意義。如今各大企業(yè)都引進了國外先進、高效的盤管及鈑金加工專用設備及生產線，產品質量基本穩(wěn)定可靠，繼續(xù)限制供冷量已失去保障產品質量的積極意義，只會將產品長期禁錮于現(xiàn)有水平，成為產品更新?lián)Q代的絆腳石，而且會誤導廠家和用戶盲目追求高冷量指標。

　　JB/T4283-91雖屬推薦性標準，但在具體操作中一直被當成強制性標準來執(zhí)行，凡是不符該標準的產品，都會被國家技術監(jiān)督局宣布為“不合格產品”，直接影響上市銷售。雖然這種靠行政手段賦予標準的強制性和壟斷性，是造成國產風機盤管發(fā)展長期陷于停滯的根本原因。

　　6.3 放開對產品噪聲的限制

　　目前發(fā)展高靜壓風機盤管，阻力還來自行業(yè)標準中的噪聲指標，同時反映出我國企業(yè)和用戶對空調噪聲認識上還存在著誤區(qū)。

　　風機盤管噪聲都是由氣動力噪聲和機械噪聲合成的。機械噪聲固然取決于旋轉部件的加工、動平衡及裝配精度，即取決于產品質量；但氣動力噪聲僅與送風靜壓和風量有關。風機盤管的氣動力器聲一般高于機械噪聲，所以整機噪聲自然也不能真實反映風機盤管的內在質量，低噪聲更不代表高質量。例如同一名義風量的高靜壓風機盤管，噪聲必然高于標準靜壓和低噪聲機組，但這并不說明前者質量和水平低于后者。所以限制噪聲不僅無助于保障產品質量，反而會限制送風靜壓和風量的提高，直接影響風機盤管的使用效果。 不同使用場合容許的噪聲水平是不同的，大型商場店鋪沒必要象星級飯店客房那樣追求低噪聲效果。我國行業(yè)標準要求風機盤管都須達到同一低噪聲水平，顯然是不合理的。這不僅無法滿足許多場合對高靜壓、大風量的需求，同時會造成原材料和能源上的巨大浪費。所以國外有關標準中，對風機盤管的噪聲都不作任何限制。

　　6.4 “單位風機功率供冷量”屬要領性錯誤

　　風機盤管電機輸入功率除損耗之外，將全部轉化成送風氣流的能量。它與盤管傳熱量（供冷量）之間并無任何直接因果關系，所以“單位風機功率供冷量”不具任何物理意義，乃是錯誤套用能量轉換系數(shù)EER或性能系數(shù)COP的結果，當屬概念性錯誤。而且該指標不利于發(fā)展高靜壓的低焓差產品，應在修訂標準時予以刪除。

　　7 結論

　?、侔次覈F(xiàn)行行業(yè)標準生產的風機盤管，都具有低靜壓、高焓差、送風溫差大、性能單一、風量不足、實際性能與名義參數(shù)不符等一系列缺點，達不到空調設計規(guī)范要求，使用中很難取得理想的空調效果。

　　②現(xiàn)行行業(yè)標準是造成國產風機盤管發(fā)展停帶滯不前的主要原因：修訂行業(yè)標準，與國外先進標準接軌，是完成產品更新?lián)Q代和進軍世界空調市場的先決條件。

　?、厶岣咚惋L靜壓，發(fā)展以兩排管風機盤管為主導的低焓差及多種焓 差、不同送風靜壓的系列產品，是國產風機盤管的發(fā)展方向。

　?、芄├淞績H表明風機盤管消除冷負荷的能力，與空調效果間并不存在必然的因果關系；保證最低換氣次數(shù)要求的實際送風量和滿足送風溫差要求的焓差，是決定空調效果的關鍵。

　?、菰肼暡荒苷鎸嵎从筹L機盤管的內在質量，低噪聲并不代表高質量。