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空调蒸发风机的选型

   日期:2025-10-17     浏览:2461    评论:0    
空调蒸发风机(通常称为蒸发器风机或送风机)的选型是一个系统性工程,它直接影响到空调系统的制冷/制热效果、能耗、噪音和运行稳定性。以下是详细的选型规范和步骤。
一、 核心选型原则
1. 风量与冷量/热量匹配原则:这是最根本的原则。风机必须能提供足够的风量,使蒸发器与空气进行充分的热交换。
2. 风压与系统阻力匹配原则:风机产生的静压必须能克服整个风道系统(包括蒸发器翅片、滤网、风管、送/回风口、弯头等)的阻力。
3. 效率与节能原则:在满足风量和风压的前提下,优先选择运行效率高、在高效区工作的风机,以降低运行成本。
4. 噪音控制原则:根据使用场合(如住宅、办公室、医院、图书馆),风机的噪音值必须控制在允许范围内。
5. 安全性与可靠性原则:风机需符合相关的电气安全标准,材质应耐腐蚀、耐高温,轴承寿命长,确保长期稳定运行。
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二、 关键选型参数与计算
1. 风量
风量是选型的首要参数。
· 计算公式:
 Q = P / (ρ * Cp * ΔT)
 · Q:所需风量 (m³/h)
 · P:蒸发器的总冷量/热量 (kW)
 · ρ:空气密度,一般取1.2 kg/m³ (标准工况)
 · Cp:空气定压比热容,一般取1.005 kJ/(kg·℃)
 · ΔT:蒸发器进出风的焓差或温差 (℃)。对于舒适性空调,此温差通常取8~12℃。
· 简化估算:
 在舒适性空调中,有一个常用的经验公式:
 风量 (m³/h) ≈ 冷量 (kW) * 180
 · 例如:一台50kW的空调,所需风量大约为 50 * 180 = 9000 m³/h。
 · 注意:此估算值需根据具体产品特性和应用场景进行修正。
2. 全压 / 静压
风压是选型中最容易出错的参数。
· 系统阻力构成:
 · 蒸发器本体阻力:空气流过翅片和铜管时的阻力。
 · 滤网阻力:新滤网阻力较小,积尘后会增大。
 · 风管阻力:与风管长度、材质、粗糙度、形状(圆形/矩形)有关。
 · 局部阻力:包括弯头、三通、变径管、送风口、回风口、防火阀等产生的阻力。
 · 余压:为保证出风效果,有时需要预留一定的额外静压。
· 计算方法:
 需要通过流体力学计算或使用专业软件(如CFD)对风管系统进行阻力估算。对于简单系统,可以经验估算各部分阻力并累加。
 系统总静压 = 蒸发器阻力 + 滤网阻力 + 风管沿程阻力 + 局部阻力 + 出口动压损失 + 余压 (通常10~15%)
3. 风机类型选择
根据风压和风量需求选择风机类型:
· 离心风机:
 · 特点:高风压、中等风量、噪音相对较低。
 · 适用:风管系统较长、阻力较大、对噪音要求较高的场合,如中央空调机组、风管机、组合式空调箱。
 · 叶片形式:
   · 前向多翼叶片:风压高、体积小、噪音较低,效率稍低。最常用。
   · 后向叶片:效率高、节能、噪音低,但风压相对较低,成本高。
   · 径向叶片:结构简单、耐磨损,适用于工业或含尘场合,效率低、噪音大。
· 轴流风机:
 · 特点:大风量、低风压、结构紧凑。
 · 适用:风道系统短、阻力小、直接送风的场合,如冷却塔、部分家用分体空调、轻商空调室内机。
· 贯流风机(横流风机):
 · 特点:风量大、风压非常低、出风均匀、噪音小。
 · 适用:对风压要求极低且需要扁平化设计的设备,如风机盘管、风幕机、部分家用空调室内机。
4. 电机与驱动方式
· 电机类型:
 · 交流定速电机:成本低,控制简单,但能耗高,无法调节风量。
 · 交流无级调速电机(如PSC电机):可有限度地调节风量。
 · EC电机(电子换向电机):目前的主流和趋势。效率极高(可达90%以上),可无级调速,集成智能控制,支持0-10V/PWM信号调节,能与楼宇自控系统完美对接,节能效果显著。
· 驱动方式:
 · 直驱:电机直接连接风机,结构紧凑、传动效率高、噪音小。EC风机多为直驱。
 · 皮带传动:用于大功率风机,通过更换皮带轮可灵活调整风机转速,但需要维护(更换皮带、润滑),有能量损失。
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三、 选型流程
1. 确定系统需求:
  · 空调的制冷/制热量。
  · 应用场景(住宅、商用、工业)。
  · 噪音限值。
2. 计算所需风量:
  · 使用上述公式或经验估算,确定额定风量 Q。
3. 估算系统阻力:
  · 设计风管系统,并计算或估算在额定风量下的总静压 P。
4. 初选风机类型:
  · 根据 Q 和 P,结合应用场景,初步确定使用离心、轴流还是贯流风机。
5. 查阅风机性能曲线:
  · 向风机供应商索取风机性能曲线图。
  · 在图上找到 (Q, P) 这个工作点。
  · 理想状态:该工作点应位于风机性能曲线的高效区(通常是峰值效率点的±10%范围内)。
  · 检查:工作点不应靠近失速区(性能曲线左侧的驼峰区域),否则会引起振动和噪音。
6. 校核功率与噪音:
  · 在性能曲线上,找到工作点对应的风机轴功率和全压效率。
  · 计算电机所需功率:电机功率 ≥ 风机轴功率 / 传动效率 / 电机效率,并留有10%~15%的安全余量。
  · 查阅风机在该工作点的噪音频谱和声功率级,确保满足要求。
7. 确定最终型号:
  · 选择能满足性能、效率、噪音要求,且成本最优的风机型号和对应的电机/控制方案。
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四、 其他重要考虑因素
· 安装空间:风机的尺寸和安装方式必须与空调箱体结构兼容。
· 材质:根据使用环境(普通环境、高湿度、腐蚀性环境)选择风机材质,如镀锌钢板、不锈钢、铝合金、工程塑料等。
· 维护性:考虑轴承的寿命、是否便于拆卸清洗、皮带传动的维护便利性等。
· 法规与标准:符合当地的安全、能效和EMC(电磁兼容)标准,如CE、UL、CCC等。
总结
空调蒸发风机的选型绝非简单的“看冷量配风机”,而是一个风量、风压、效率、噪音、成本和可靠性之间寻求最佳平衡的系统性决策过程。强烈建议在选型时与风机供应商的技术人员密切沟通,并充分利用其提供的性能曲线和选型软件,以确保选型的准确性和系统的最终效能。在现代空调系统中,采用EC风机几乎是实现高效、节能、智能控制的必然选择。

 
 
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