风机盘管的特性及选型
长沙有色冶金设计研究院  刘光大  袁  敏

 内容摘要：本文分析了风机盘管的特性和变工况条件下运行的性能、提出按房间热、湿负荷比确定风机盘管处理空气焓差，根据焓差选择风机盘管的方法。
 一、概述
 风机盘管是集中空调系统中广泛应用的空气处理设备，其特点是结构紧凑、使用灵活、安装方便、噪声较低、价格便宜、是一种适用于不同功能建筑舒适性空调的通用型设备，由于风机盘管的性能是按统一标准设计和标定的，当用于使用条件不同的房间时，风机盘管的选型，应进行换算和修正。
 二、风机盘管的特性
 1、风机盘管的构造
 风机盘管主要由风机，换热盘管和机壳组成，按风机盘管机外静压可分为标准型和高静压型、按换热盘管排数可分为两排和三排，换热盘管一般是采用铜管串铝翅片，铜管外径为10～16mm，翅片厚度约0.15～0.2mm，间距2.0～3.0mm，风机采用双进风前弯形叶片离心风机，电机采用电容式4极单相电机、三档转速、机壳和凝水盘隔热。
 2、风机盘管的特性
 （1）风机盘管的标准
风机盘管机组标准中规定了风机盘管的各项性能指标，现将部分内容摘录如下。
风机盘管机组标准主要性能指标
代号 风量
（m3/h） 供冷量
（W） 供热量
（W） 单位功率供冷（W/W） 最大空气处理焓差（W/kg） 
     制冷 制热 
FP2.5 250 1400 2100 40 4.67 7.0 
FP3.5 350 2100 3000 45 5.0 7.14 
FP5 500 2800 4200 50 4.7 7.0 
FP6.3 630 3500 5250 55 4.63 6.94 
FP7.1 710 4000 6000 52 4.7 7.04 
FP8 800 4500 6750 50 4.69 7.03 
FP10 1000 5300 7950 45 4.42 6.63 
FP12.5 1250 6600 9900 47 4.4 6.6 
FP14 1400 7400 11100 45 4.4 6.61 
FP16 1600 8500 12750 45 4.43 6.64 
FP18 1800 10600 15900 40 4.91 7.36 
   
 （2）风机盘管风量一定，供水温度一定，供水量变化时，制冷量随供水量的变化而变化，根据部分产品性能统计，当供水温度为7℃，供水量减少到80%时，制冷量为原来的92%左右，说明当供水量变化时对制冷量的影响较为缓慢。
 （3）风机盘管供、回水温差一定，供水温度升高时，制冷量随着减少，据统计，供水温度升高1℃时，制冷量减少10%左右，供水温度越高，减幅越大，除湿能力下降。
 （4）供水条件一定，风机盘管风量改变时，制冷量和空气处理焓差随着变化，一般是制冷量减少，焓差增大，单位制冷量风机耗电变化不大。
 （5）风机盘管进、出水温差增大时，水量减少，换热盘管的传热系数随着减小。另外，传热温差也发生了变化，因此，风机盘管的制冷量随供回水温差的增大而减少，据统计当供水温度为7℃，供、回水温差从5℃提高到7℃时，制冷量可减少17%左右。
 风机盘管的供水量，供水温度、供、回水温差、风量及进风的温、湿度是相互影响的，其中某一项发生变化，都将改变风机盘管的性能。
 三、风机盘管的运行
 风机盘管标准工况下的风量和制冷量是按一定比例关系设计的，单位风量处理的冷（热）量称之为空气处理焓差（W/kg），风机盘管制冷量包含有显热和潜热两部分。
 Q=Qx+Qq
  =G.（In-Io）………………………………（1）
 Qx=G、C、（tn-to）……………………… （2）
 Qq=G（dn-do）r…………………………  （3）
 式中：Q——全热（W）
        Qx——显热（W）
       Qq——潜热（W）
       G——风量（Kg/h）
       r——汽化潜热（W/kg）
       C——空气比热（W/kg℃）
     tJ——进风温度（℃）
     tc——出风温度（℃）
 风机盘管制冷工况时，对空气的处理是冷却除湿过程，风机盘管的制冷能力与房间湿负荷有密切关系，风机盘管的控制一般是采用温控电动两通阀对供不进行开、停两位控制，只控制室温，不控制相对湿度。也就是说风机盘管对空气处理的终状态取决于风机盘管的冷却能力。
 风机盘管标准工况的供冷能力可由空气处理焓差确定，用下式表式。
 QL——G·（In-Io）ρ…………………………（4）

 

 

图1  图机盘管运行状况    图1中，（In—Io）即为风机盘管对空气处理的焓差，O点（φ=95%）为空气处理终状态点，以房间湿负荷很小为例热、湿比εn接近无穷大，当风机盘管运行稳定后送风状态O沿εn`=α送入室内，室内温度控制到tn，相对湿度为φ`此时，风机盘管运行的进风参数（n`点）为tn，φ`、空气处理焓差为（I`n-Io），因此，风机盘管在此工况下的实际制冷量Q’为：
 Q`=G`（I`n-Io）ρ……………………（5）
 随着房间湿负荷的增大，风机盘管对空气处理焓差逐渐增大、制冷量也相应增大。
 四、风机盘管选型
 如前所述，风机盘管在标准工况下运行时，空气处理终点取于空气处理焓差，风机盘管的制冷量与房间湿负荷有关，一般热、湿比越大，制冷量越小，见图2所示，可以通过房间热湿比线，空气处理终点参数及室内空气参数确定风机盘管的空气处理焓差，然后，可通过不同的热、湿比房间的空气处理焓差计算出风机盘管的制冷量：

 

图2  风机盘管空气处理过程
 1  焓差修正法：
 采用风机盘管实际运行焓差与标准工况焓差的比值m进行修正，计算风机盘管的实际制冷量，再根据实际制冷量选择风机盘管。
 Q`=QH·（△Im/△IH）
   =mQH…………（6）
 式中：Q`——风机盘管实际制冷量（W）。
       QH——风机盘管标准状况下额定制冷量（W）
       △Im——风机盘管实际空气处理焓差（W/kg）
       △IH——风机盘管标准状况下空气处理焓差（W/kg）
 m——修正系数
 2  风量选型法
 根据空调冷负荷和风机盘管实际空气处理焓差计算出空调风量，再根据风量选择风机盘管。
 G=Q/△Im（W）………………（7）
 式中：G——空调风量kg/h
 另外，当空调供水温度、供、回水温差，供水量、进风温度与标准工况不同时，应根据生产厂家资料再时行修正。