2024风机节能技术手册

TOC\o"1-2"\h\z\u一、前 二、风机简 三、风机性能测 四、风机系统的能量损 五、风机节能措 六、风机节能范 七、结 根据美国能源部(DOE2001规模长期调查结果显示(如图1所示)，在小型办公大楼空调系统中，不论是central论何种系统，送风机耗能占了整体空调耗能的比例总在30%-40%以上。1以国内尖峰用电中，空调耗电占整体耗电的30%以上来推估，单单送风系统的10%-12%。未来由于室内空气质量(IndoorAirQuality,电将比目前的数字再提高50%。因此，要节约产业能源消耗，降低生产成本，提高轴式(tubeaxial)等不同形式。离心式风机(centrifugalfan)2b所2c图2a轴流式风机风向示意 图2b离心式风机风向示意图2c斜流式风机风向示意 图2d横流式风机风向示意成，如图3a所示。当风机叶片被马达带动而旋转时，叶片在空气中快速扫过。其翼图3a轴流式风 图3b离心式风常用的空气状态有标准状态(standardcondition)与基准状态(normalcondition)两种，其规范如表1所示。1常用的空气状态上大气压(Pa)，亦即可表示为Pp由于皮托管(Pitottube)常被用来测量流体的压力，因此底下将针对皮托管做一简单介绍。一般皮托管是由内外两层套管所组成。如图4所示，由皮托管内管顶端小孔所测得的压力为全压(pt)，而由外管壁上的小孔所测得的压力为静压(ps)。全压与静压的差值则是流体速度所造成的压力，称为动压(pd

ptpspv2 4皮托管示意图送风机的全压(ptpt2(ps2pd2)(ps1pd1(ps2ps1)(pd2pd1pspsptpd(pt2pt1)pd(ps2ps1)rP2 0.465P其中，P为空气的绝对压力[mmHg]， 为相对溼度[%]，Psat为饱和蒸汽压[mmHg]，T则是绝对温度[K]。风量(volumeflowrate)指的是送风机在单位时间内所通过的气体体H)，其单位为[m]。当压力比小于1.03H

k H k

P t1 1则是入口处的比重量。位为[kW]。当压力比小于1.03时，理论功率为L其中，Q是风量[cmmpt则是全压[mmAq1.03，则理论

k L k

6120Pt1 L风机的转速(N)通常指的是叶轮每分钟旋转的次数，单位为[rpm]，亦即由于影响风机气流动力性能相关的物理参数有很多，为了让分析能更简1m3/s1mNs)，即为一N效率比速度区间具有最高值，其效率与比速度的关系如图5所示。因此，为了避免效率5等附件组成。当管路确定后，通过的风量Q与管路所形成的通风阻力之间便有RP与风量Q将遵循风机性能曲线变化，而气体通过管路时，其阻力与风量也需遵循管路阻力特性曲线。两者交会处即为风机的工作点，如图6的点A。当管路阻力增R1R2AB，风量也将由QA变成QB，6风机系统的工作点将遵守所谓的风机定律(Fanlaw)。假若风机尺寸与空气密度固定，则转速比为 N N11；11；11 N2

N2

N2QP为压力，WN12 D D D11；11；11 D2 D2

D2的特性有一番认识。常用的离心风机与轴流风机的特性列表如表2所示。选用一适当的送风机可由风机操作时的比速度着手。如图7所示，比速度278Ns)，据以选择最适合的机型，并尽量让风机操作在最高效率点附近；(2)依据风量验法；(2)JISB8330─Testingmethodsforturbo-fans；(3)ANSI/AMCA210─LaboratoryMethodsofTestingFansforCertifiedAerodynamicPerformanceRating；(4)ISO5801─Industrialfans--PerformancetestingusingstandardizedairwaysAMCA210ISO5801AMCA服务，所以AMCA210测试在业界相当普遍。AMCA(AirMovementandControlAssociation厂商所接受。AMCA210则是评估送风机性能之标准规范。根据2007年版的ANSI/AMCA210送风机性能测试规范，其中较常被提及的标准测试配置为图9与图10，其分别被用来评估吸入式与吹出式风机的性能。9Outletchambersetup-MultipleNozzlesin10Inletchambersetup-MultipleNozzlesin9(ANSI/AMCA210Figure1511中的QPtPsH是轴马力，t是全压效率，而s则是静压效率。11送风机的性能曲线(以AMCA210Figure15耗的能量。其中，轴封及轴承装置所引起的摩擦损失约占输入轴功率的10%以上，如何做好风机系风机本身效率过低─国产风机效率普遍比国外技术领先风机效率低了5%~10%12所示，国产风机效率甚至较国外风机效率低了15%，显示国内风机在效率提升上还有很大改善空间。12国内外风机效率比较所示。表4则是列出各类型风机效率所能改善的空间与提高效率所必须增加的3各类风机效率比较4二维叶轮风机之效率可提高5%~10%。(3)测试实体模型并修改至预期目标可提高2%-3%。风机定律(Fanlaw)，不过如果尺寸变化不超过原来叶轮直径15%的片高度l)的1%时，可忽略径向间隙对风机性能的影响。而当径向间能耗也少了20%左右。是较佳的调节方式。强烈建议在中小容量的风机装置上使用变频调应接直管。而且风机进口处所接直管的管长应不小于2.5倍管径。渐大静压效率从72%增加到88%。止了涡流与分离流的产生，使得其效率提升5%-10%。效率较佳的叶轮，结果其效率大幅提升30%。但能量浪费太多。将其叶片直径截短后，不仅风量符合要求，