施智輝

（福州市建筑工程檢測中心有限公司 350005）

0 前言

目前市場上對風(fēng)機盤管的主要性能測試一般是以數(shù)學(xué)仿真或是經(jīng)驗公式等為主。采用實測的方式在不同的工況下展開對風(fēng)機盤管性能的測試相對較少。因此，本文主要介紹了低溫大溫差工況下風(fēng)機盤管機組性能的測試研究結(jié)果。

1 低溫大溫差工況下風(fēng)機盤管機組性能的測試背景

伴隨著區(qū)域供冷以及冰蓄冷技術(shù)發(fā)展的逐步優(yōu)化完善，低溫大溫差供冷已經(jīng)發(fā)展成為市面上供冷系統(tǒng)新的發(fā)展方向。但是廠家和檢測機構(gòu)所提供的風(fēng)機盤管的測試都是標(biāo)準(zhǔn)工況下的，非標(biāo)準(zhǔn)工況下的測試數(shù)據(jù)很少，因此在設(shè)計階段，無法給設(shè)計人員提供有效數(shù)據(jù)，選型偏差會導(dǎo)致節(jié)能效果的偏離。因此對低溫大溫差工況環(huán)境下風(fēng)機盤管機組性能的測試研究是非常必要的。

2 實驗的應(yīng)用原理

現(xiàn)階段國外主流的測試風(fēng)機盤管熱工性能的檢測方法大概有三種：A、風(fēng)洞式空氣焓值實驗法；B、量熱式空氣焓值實驗法；3、環(huán)路式空氣焓值實驗法。放眼國內(nèi)主要集中為三種：1、焓差法；2、房間熱平衡法；3 風(fēng)管熱平衡法。實際實驗的案例中主要應(yīng)用的是以GB/T19232—2003《風(fēng)機盤管機組》為實驗的依據(jù)。本文實驗的平臺是采用風(fēng)洞式風(fēng)機盤管檢測裝置，它可以對風(fēng)機盤管在不同的溫度環(huán)境工況下，進行的熱性能轉(zhuǎn)化進行實際的測試，測試性能包括：風(fēng)量（高、中、低檔）、供冷量、供熱量、水量、水阻、輸入功率、出口靜壓、噪聲等。風(fēng)機盤管風(fēng)側(cè)所要求的額定供冷量主要采用的是焓差測試法，即利用焓熵的能量轉(zhuǎn)換原理，通過測試風(fēng)機盤管內(nèi)的進風(fēng)口以及出風(fēng)口之間的空氣焓差，與其相關(guān)的循環(huán)風(fēng)量，精確測量單位時間內(nèi)機組出口（風(fēng)測）的所獲得能量與傳熱介質(zhì)流過風(fēng)機盤管機組后釋放的能量的平衡誤差，進而測試出熱工性能參數(shù)。規(guī)范19232 中規(guī)定當(dāng)兩方的平衡誤差小于5%時候，用其風(fēng)測供冷量和水側(cè)供冷量的平均值作為測試最終值。風(fēng)機盤管熱工性能檢測試驗平臺，詳見圖1。

圖1 風(fēng)機盤管熱工性能檢測試驗平臺

圖2 低溫大溫差供水檢測數(shù)據(jù)

3 標(biāo)準(zhǔn)工況下的風(fēng)機盤管性能測試

本文測試了不同型號的風(fēng)機盤管機組共101 臺，進行了標(biāo)準(zhǔn)工況下的換熱性能測試。測試樣本涵蓋了市面上工裝常用的機組型號。測試表明：一般的機組風(fēng)量是在340～2400m3/h，供冷量是在2200～12600W 之間，冷風(fēng)比的分布平均值一般是在6.56KW/(m3/h)，而在實際的標(biāo)準(zhǔn)工況下，風(fēng)機盤管的析濕因數(shù)分布的范圍也是相對的集中，結(jié)合實際的數(shù)據(jù)分析，一般都是在1.34～1.52 之間，其中的平均值是出于1.43 之間。此外在標(biāo)準(zhǔn)工況下檢測風(fēng)機盤管中需要注意的是：風(fēng)機盤管熱工性能的檢測過程復(fù)雜，且風(fēng)管和水管管路數(shù)量眾多，傳統(tǒng)的管路設(shè)計存在諸多不足，如：1、傳熱管道一般由恒溫水箱供熱，由于恒溫水箱的容積較大，選用的加熱功率也大，這就造成檢測設(shè)備的電源容量需要加大，增加用電風(fēng)險；2、其次空氣制冷系統(tǒng)中大多采用抽濕機和除濕機，占用空間大，環(huán)境能量損失高，耗電量大，且另外一方面試驗過程很難維持國標(biāo)19232 中的精確指標(biāo)要求。因此對風(fēng)機盤管的檢測設(shè)備中的管路優(yōu)化設(shè)計就顯得尤為重要。

4 低溫大溫差供水工況下風(fēng)機盤管的性能測試

這一實驗的過程主要運用為其30 天的時間，實驗中選用的是FP-101 型號的風(fēng)機盤管機組（額定風(fēng)量1010m3/h，額定供冷量5810W，額定功率94W），一共采用的是36 組風(fēng)機盤管的性能對其不同的供水溫度以及相應(yīng)的不同的供回水溫差進行檢測，通過實驗得出的數(shù)據(jù)結(jié)果，分析總結(jié)出不同的低溫大溫差工況環(huán)境下，風(fēng)機盤管的實際換熱性。

本文測試機組型號是FP-101（36 組），實驗分為6 組，一般的冷水進水溫度主要在3～8℃之間展開，冷水進水溫度為：3、4、5、6、7、8 攝氏度。供回水溫差為：5、6、7、8、9、10 攝氏度。綜合一共有36 種不同類別的工況，室內(nèi)的空氣干球的溫度是27℃，濕球的溫度19.5℃，風(fēng)量1010m2/h，額定冷量5810W，功率94W。數(shù)據(jù)詳見圖2。

4.1 供冷能力。當(dāng)進水溫度不斷加大的情況下，供回水的溫差在不斷的加大，其相應(yīng)的供冷量是在不斷的減少的，這主要是由于供回水的溫差加大，使得冷水的流量逐漸的減少，逐漸導(dǎo)致盤管換熱的能力逐漸的降低。而在相同的供回水溫差之下，伴隨著冷水的之間的進水溫差的不斷的加大，而實際呈現(xiàn)出的風(fēng)機管盤機的整個機組的供冷量呈現(xiàn)出不斷增大的趨勢。所以，通過以上實驗的數(shù)據(jù)表明，低溫供水可以大大的加大高風(fēng)機盤管的實際供冷能力，結(jié)合實驗的數(shù)據(jù)結(jié)果，得出特別是在當(dāng)供回水溫度處于3℃/13℃，以及5℃/12℃時，整個風(fēng)機盤管的實際供冷能力要相比于7℃/12℃的標(biāo)準(zhǔn)工況下均有實際的增強。

4.2 對除濕能力的分析。結(jié)合實驗的數(shù)據(jù)，當(dāng)進水的溫度處于一樣的狀態(tài)下，風(fēng)機管盤的整個機組的析濕因數(shù)伴隨著供回水溫差的增大而呈現(xiàn)出不斷的減小的趨勢，因而相應(yīng)的除濕能力也是不斷的逐漸降低。另外，在相同的供回水溫差下，整個機組的進水溫度越高，整個風(fēng)機盤管的析濕因素是越小的，因而潛在的制冷量呈現(xiàn)出越低的趨勢，整個機組相應(yīng)的除濕能力也就越弱。

4.3 水阻力方面的分析。經(jīng)過大量的風(fēng)機盤管測試總結(jié)出，第一當(dāng)相同的進水溫度下，水阻力會隨著回水溫差的變大，風(fēng)機盤管的水阻力逐漸減小，但是下降率逐漸降低，因此水阻和回水溫差不是線性關(guān)系。第二，采用低溫大溫差供水的非標(biāo)工況，會有效的減小風(fēng)機盤管的水阻力，也同時弱化水泵揚程，進而大幅度的降低了水泵的能耗，節(jié)能性大大的提高。因此如果設(shè)計院在早期設(shè)計（非標(biāo)工況）選型水泵時候，應(yīng)該二次核算水阻力，方便選取合適的水泵型號。

表1

5 總結(jié)

綜上所述，結(jié)合實驗得出的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，可以得出結(jié)論是，低溫大溫差工況下風(fēng)機盤管機組性能的測試可以為實際的風(fēng)機管盤機組型號的選型提供良好的選擇依據(jù)。本文提供的數(shù)據(jù)具有一定參考價值，在實際應(yīng)用的過程中可以擁有較好的社會效益。

另外GB/T19232-2003 自發(fā)布至今已有10 多年，且目前風(fēng)機盤管行業(yè)中非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品占比越來越大，本人通過多年的風(fēng)機盤管檢測經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)存在一種特殊情況，比如：A 國標(biāo)型風(fēng)機盤管和B 非標(biāo)型風(fēng)機盤管，兩者供冷、供熱量均符合19232規(guī)范要求，由于B 型非標(biāo)風(fēng)機盤管輸入功率稍大于規(guī)范規(guī)定限定值，依照19232規(guī)范，B 非標(biāo)型產(chǎn)品就判定為不合格，但是就綜合節(jié)能性能而言，B 非標(biāo)型風(fēng)機盤管供冷/熱量明顯優(yōu)于A 國標(biāo)型風(fēng)機盤管，B 型非標(biāo)產(chǎn)品相對于A 型國標(biāo)產(chǎn)品更加節(jié)能環(huán)保，綜合性能更好。如果強行依照國標(biāo)19232 來判定，就會造成判定失誤。A、B 型風(fēng)機盤管檢測數(shù)據(jù)詳見表2。

風(fēng)機盤管檢測數(shù)據(jù)表2

因此筆者對現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19232 中的技術(shù)判定存在的問題，提出以下修訂意見：

1、建議將原標(biāo)準(zhǔn)中“輸入功率不大于表2規(guī)定值”更改為“不大于產(chǎn)品額定值”。目前市場上眾多非標(biāo)產(chǎn)品的輸入功率均大于表2值，這樣可以滿足目前市場大量非標(biāo)產(chǎn)品的合格判定的需求，從實際角度出發(fā)，提高節(jié)能效益。

2、由于舊版規(guī)范中缺少一個綜合能效測評的指標(biāo)，無法真實反映產(chǎn)品的節(jié)能效果，建議在新版標(biāo)準(zhǔn)中可以增加一個綜合節(jié)能評價指標(biāo)——E 單位功率下的制冷/制熱量（E=供冷量W/N 功率），這樣可以從大局的角度綜合評價風(fēng)機盤管節(jié)能水平，規(guī)范和推進風(fēng)機盤管的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)。