闫晓伟
河南中烟工业有限责任公司，河南 郑州 450000
摘要：本文主要分析了风机在小型空调箱内的具体应用，提出了一种风机选型的新方法。这种方法主要通过功能分析风机的性能应用程序在计算机绘图软件,从而获得容量限制范围的风扇,同时与设计要求。用这种方法,系统的影响空调系统的风机可以充分考虑,结果准确、操作简单。
关键词：空调风机电机；特性；选型
1 空调风机的主要性能参数
风机的流量、励、转速、功率和效率等因素是衡量空调风机性能的主要参数指标。
1.1 风机与管网曲线
我们知道风机的作用就是克服管网的阻力，将气体恒压输送到指定的位置。因此，风机可与管网配合使用。管网曲线为抛物线，方程为:P=KQ2。以上公式通常用于如何调节风机转速或管网阻力来达到空调性能。
1.2 风机进口标准状况
风机入口的标准状态为风机入口总压为大气，温度为20℃，相对湿度为50%，空气密度为1.2kg/m3的气体条件。
1.3 风机流量
流量通常用体积流量来表示，即通过风机气体体积的单位时间流量。风扇流量通常是在风扇进口的流量。由于气体的压缩性质，出口的体积流量不同于进口的体积流量。空调风扇是一种低压风扇，在大多数情况下，其可压缩性可以忽略不计。
1.4 风机的压力
空调设计中经常使用总压、静压、风机总静压、机组内部阻力、机组外部残余压力等概念。空调风机总压力为风机出口总压力与进口总压力之差;动压是用气体在风机出口的动能来表示的压力。静压气体压力作用于表面平行于表面的空气流对象。压力是通过一个垂直于表面的孔来测量的。
1.5 风机的转速n
风机转速是指风机叶轮的旋转速度,通常它以每分钟旋转数为单位。即r/min或rmp
1.6 风机的功率N
风机所输送的气体,在单位时间内从风机中获得的有效能量称为风机有效功率。风机轴功率N轴,N轴=N/ηkw,其中n表示风机效率N轴又称风机的输入功率。
1.7 风机的效率η
风机的静压内效率為:n静内=NstN轴=PstxQ/1000/N轴。风机的全压内效率为n全内=Nt/N轴=PtxQ/1000/N轴。内效率和风机的静压内效率均表征风机内部流动过程的好坏。风机全压效率是风机气动力设计的主要指标。
2 选型
全热交换器与空调简单串联是废热回收空调系统常用的一种应用形式。空调系统通常有三种运行模式:单独运行的总热交换器、单独运行的空调器和与空调器一起运行的总热交换器。在热回收空调系统运行时，通过在总热交换器的出风口、空调器的进、回风口安装阀门，实现总热交换器与空调器的组合切换。这三个阀门根据不同的用途分别进行调节。总热交换器单独操作时,风机的操作条件下,测量和分析表明,空调风机的选择通常是相对于设计风量太大,和风扇额定风量平均增加9.14%相对于合理的总压风机,风机额定总压的平均增幅为93.88%。
显然，额定风量与合理风量之间的偏差非常小，且额定工况下的总压比合理总压严重。由于风机选型的结果，风机运行工况会明显失常，实际风机风量通常过高。与设计风量相比，风机实测风量增加了23.47%。如果风量过大，会增加风机的能耗。如果选择正确，风机的能耗平均可降低53.59%。如果通过节流来实现系统的设计流量，与目前工况相比，风机能耗平均可降低7.4%。其中,F1是总热交换器的特性曲线强制风扇,G1总热交换器本身的阻力曲线和连接管的管道阻力曲线,M1的引风机总热交换器的实际工作点强制通风。在现有的近400亿平方米的建筑中，超过95%是能源密集型的。在每年建设的近20亿平方米的城乡住房中，超过80%是能源密集型的。按照目前的建设速度，建筑能耗占社会能耗的比重将从27.6%上升到33%以上。在这些建筑中，尤其是用于商业和服务行业的公共建筑，由于其不同的功能和客户，大多数都使用中央空调来保证室内环境的要求。空调占T21总能耗的40-60%左右。根据上海和重庆的数据，空调分别占该市总用电量的23%和31.1%。因此，空调的高能耗已成为制约建筑节能的重要障碍。该模式下风扇工作正常。空调单独运行时，送风风机的情况如下:F2的特性曲线是空调送风机,G2是蒸发器侧阻力曲线和空调连接管,包括空气阻力曲线,m2的实际操作点供应空调的风扇。该模式下风扇工作正常。当总热交换器与空调共同工作时，风机的工作状态如下:F1为总热交换器的强制通风特性曲线，F2为总热交换器的强制通风特性曲线。当工作点为MB时，风机F1单独工作时风量、风压与风机F2空闲时相同。在Mc工作点，风机单独运行时的风量和风压均小于F1。此时，风扇F2只增加了阻力和油门，运行起来比较困难。
3 风机选型
采用一台风机F来代替全热换热器风机F1与空调器风机F2工作能够大幅度提高热回收空调系统风机的工作性能。在只采用一台风机运行时，为保证空调效果，该台风机F所提供的风量不能减小，所提供的压头也要能克服全热换热器、空调器及其连接管道的阻力之和。因此风机的选型变得尤为重要。本节以北京地区某家庭安装的热回收空调系统为例，设计风量为500m3/h。管道长5m，采用断面尺寸为250mm×160mm的胶合板标准矩形风管。全热换热器进气侧的阻力为：ΔPe，q=1978.95Q1.998，送风风机F1的选型参数为：Q1=525m3/h，P1=110Pa；空调器蒸发器空气侧的阻力为：ΔPe，ev=2003.878Q1.7，空调器风机F2的选型参数为：Q2=525m3/h，P2=140Pa。为使计算简便，首先作如下假设：假定管道只有一个送风口；风机及设备所占的管道长度忽略不计；除送风口外，其他部件处的面积均假设为管道面积。已知胶合板标准矩形风管管道摩阻系数λ＝0.06，管道的实际面积Ag=0.04m2。管道送风口面积Ao=0.07m2。夏季北京地区的空气密度值为1.136kg/m3。管道送风口局部阻力系数取1.0，进风口局部阻力系数取0.9，阀门及其它局部阻力系数之和取1。由于风机在民用空调系统中工作，考虑到噪声要求，风机F可选用FGD系列方接口低噪声管道风机，FGD-INo.40-20M风机满足要求。根据式可做出管道特性曲线，得到风机实际运行曲线，（由于篇幅所限，只列出两台设备联用时的风机选型结果图）。联用后，风机F的工作参数（即M点坐标）为：Q=518.50m3/h，P=171.83Pa全热换热器和空调器作为两个独立的产品，作为两个单独的产品，总热交换器和空调机的使用顺序应该比较简单。串联使用时，应注意妥善安排管道，防止风机运行在可操作性工作点;当总热交换器与空调共同工作时，应使用一台风机，而不是同时使用总热交换器和空调风机，以最大限度地提高运行效率，满足总热交换器和空调性能要求。当使用一个风扇代替两个风扇时，选择合理的风扇类型。选择风机时应遵循的原则是风量不变，风压为原两台风机的风压之和的0.5-1倍。如果风机的实际工作环境与标准条件不一致，则需要对性能参数进行转换。
4 结论
如今，随着互联网的快速发展，很多空调都实现了远程控制的功能，为生活提供了方便。为了适应环境、生态和人类审美，空调除了注重节能、低噪音和舒适性外，还对外观进行了改进，使其更加新颖、时尚和装饰性。因此，很多消费者更愿意购买空调，促进了空调市场的发展。因此，空调风机的研究将会更加深入，其应用将会越来越普遍。
参考文献：
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[2]韩保华，马秀力,王成霞,刘婷.办公建筑能耗现状与节能对策研究[J]建筑科学，2016(02)