我国风机盘管技术现状与发展
我国从1972年开始研制风机盘管机组的,并首先应用于北京饭店新楼的空调系统中。近年来它无论是在技术上还是在产品数量上发展的都很快,为了提高实际工程中风机盘管效能,长期以来科研技术人员主要从风机盘管的新的结构形式、提高换热效率、降低噪音、提高室内空气品质和自动控制水平等几个方面人手,做了深入的研究,并且提出了很多设计和改进方案。
国内风机盘管技术发展现状
在技术研发方面,取得的进展主要在以下几个方面:
1.风机盘管新的结构形式:风机盘管机组的机构比较简单,例如常见的吊顶式风机盘管,它是在一个不大的结构的空间内,组装有离心式或贯流式的通风机以铜管穿肋片的传热管束。
2.热工特性: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。
3.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。
4.室内空气品质
(1)冷却水的处理
风机盘管在夏季主要用来给室内空气进行降温除湿,进而维持室内比较舒适的温度和湿度,空气中的水分不断的在风机盘管中凝结出来,因此,风机盘管要能够除去空气中的水分还要将这些冷凝水尽快的排走。
(2)室内空气净化
空气仅仅经过降温和除湿是不能完全满足对空气品质的要求的。在尽快排走冷凝水防止生菌的同时,一方面要保证新风的引入提高室内空气的新鲜度,另一方面需要进一步对空气进行净化。
5.噪声:风机盘管噪声都是由气动力噪声和机械噪声合成的。机械噪声取决于旋转部件的加工、动平衡及装配精度,即取决于产品质量;气动力噪声仅与送风静压和风量有关。风机盘管的气动力噪声一般高于机械噪声。
6.风机盘管控制
(1)全年运行调节
风机盘管的控制与集中式空调基本类似,以双水管系统为例,全年冬夏季以及干、湿工况时都可运行调节。
(2)自动控制
基于对风机盘管原理的认识和自动控制手段的日益成熟,大量的自动控制元件被广泛应用与风机盘管的控制当中。 国内外风机盘管主要差距
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,并推出了新一代产品。当时国内空调企业更多集中在冷量、噪声等孤立参数上的研究等,而忽略了风机盘管的综合性能和使用效果上的整体差距,以至这次产品的更新换代未能在国内空调界引起反响。因此,应该说国外最新一代风机盘管在性能和品种上都要领先于国产产品。
空气调节是借助空调器或末端装置向房间连续或间断输送具有一定温差的送风来保持房间的热湿平衡和温、湿度要求。当送风冷量与冷负荷处平衡状态时,空调精度仅取决于送风温度和换气次数。送风温差越小、换气次数越多、室温梯度和波动幅度越小、空调精度也越高。从理论上讲,针对不同冷负荷、不同使用要求的空调场合,应该选用不同风量、不同焓差的机组,才可能取得最佳空调效果。
我国于1991年发布了该产品行业标准JB/T4283-91《风机盘管机组》,原标准规定按风量、供冷(热)量、噪声等参数大小来划分产品质量等级,这造成风机盘管性能单一、低静压、高焓差、实际风量不足、送风温差过大、实际性能和使用效果打折等不良倾向的出现。相比之下。国外厂商则更注重不断的提高成品性能和使用效果。目前,不同风量的产品中、不仅已有2排、3排、(2+1)排等不同冷、热量的单一盘管或组合盘管,而且还提供高静压,标准静压、低噪声等不同送风静压的产品。因而同一名义风量中,就有多种不同静压和不同焓差的产品。这与目前国内多数厂家只有一种低静压、高焓差产品的国产风机盘管相比,其差距是显而易见的。2003年12月1日,GB/T19232-2003《风机盘管机组》开始颁布实施。新国标与已废止的JB/T4283-91《风机盘管机组》相比较,从型号规格、名词定义及技术参数、安装方式等都有了一些新的规定,更加符合市场需求,有利于促进国内风机盘管整体水平的提高。
国产风机盘管的发展方向
改革开放以来,随着国民经济的快速发展,国内新建、改建了大量宾馆、饭店和写字楼等公共建筑。这些建筑都要求安装中央空调系统。同时,高档住宅发展迅速,这部分用民用建筑中也有相当一部分采用户式中央空调。无论是公共建筑中央空调还是户式中央空调,风机盘管都被广泛采用。
1.生产多种焓差的风机盘管
选择风机盘管,供冷量大小取决于计算冷负荷;风量则须满足送风温差、换气次数及气流组织等使用要求。不同冷负荷、不同使用要求的空调房间,冷量的风量的匹配不应是一成不变的。即使空调要求和净容积相同的房间,因气倏条件、朝向或围护结构等差异,也会导致冷负荷的不同,显然须使同不同焓差的风机盘管,才能满足对供冷量的不同需求。使用等焓差风机盘管,即使按冷负荷选择不同供冷量的机组,也有可能导致低负荷房间因风量和换气次数不足而造成室温梯度和波动幅度过大,降低空调精度和舒适性;如果使用相同风量的机组,又可能造成高负荷房间因供冷不足而无法保证温、湿度要求。所以不同使用条件和要求的空调房间,应分别选用不同焓差的风机盘管。
2.发展两排风机盘管
减少送风温差、增加换气次数,有助于提高空调精度和舒适性。两排管风机盘管焓差低、送风温差小、风量大、换气次数多,在同样冷量下风量较大,这将增大空调房间的换气次数,取得更佳的空调效果,同时还能缩小盘管传热面积和机组外形尺寸;用户可按高速档参数选型,从而缩小所选机组型号、减小冷冻水系统容量和能耗。所以使用两排管风机盘管的空调系统,初投资和运行费用都会低于三排管无静压机组;两排管风机盘管不仅节省1/3的有色金属材料(铜管、铝箔),降低生产成本,而且能用小型号机组替代较大型号的三排管无静压机组,大幅度降低原材料及能源消耗,并为用户节省大笔初投资。显然,生产和推广使用两排管风机盘管,具有明显的社会经济效益。因此近年以两排管机组为代表的低焓差风机盘管,在国外得到迅速发展和普及。有些国外厂家则用以两排管机组为主导产品的不同排数的系列产品取代了传统的单一三排管产品。目前国内市场上多数厂家还都以三排管产品为主,但也有厂家提供二排管的盘管。但要注意的是两排管风机盘管焓差低,除湿能力较差,在潜热负荷很高的湿热地区,仍宜采用三排管机组。
风机盘管机组作为空气调节系统的末端设备,对空调房间的热舒适度、噪声水平和室内空气品质起着十分重要的作用。另外,由于风机盘管数量惊人,其耗能在我国能源消耗中也占相当大的比重。近几年,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取得了一些明显的成果。但应该看到,与国外的先进产品相比,国产产品在整体性能等方面都还存在一定的差距。随着国家经济的发展和人民生活水平的提高、风机盘管空调器的市场要求会越来越大。风机盘管企业应该注重产品综合性能的不断研究和忧化,为人们创造更加舒适洁净的生活工作环境。在国家大力提倡节能环保的政策环境下,未来的风机盘管必将向着更加节能和精致的方向发展。