國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管的現(xiàn)狀與發(fā)展

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　　簡介： 本文介紹了國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管和國外風(fēng)機(jī)盤管的主要差距，以及國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，類型等方面的知識。

　　關(guān)鍵字：風(fēng)機(jī)盤管 送風(fēng)靜壓 焓差

　　1 引言近年我國風(fēng)機(jī)盤管制造業(yè)快速發(fā)展，年產(chǎn)量已從八十年代初的數(shù)千臺激增到目前的五十多萬臺，但產(chǎn)品性能卻長期徘徊于國外七十年代水平。這種低水平下的快速增長，前景不容樂觀。八十年代中期，以美國特靈、約克、開利等公司為代表的國外風(fēng)機(jī)盤管制造業(yè)，已相繼完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并推出了一代全新產(chǎn)品。當(dāng)時我國空調(diào)行業(yè)正陶醉于國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管在冷量、噪聲等孤立參數(shù)上接近國外產(chǎn)品而忽略了綜合性能和使用效果上的真實(shí)差距，以致這次產(chǎn)品更新?lián)Q代未能在我國空調(diào)界引起任何反響。實(shí)際上，國外最新一代風(fēng)機(jī)盤管無論在性能、品種及空調(diào)上都要領(lǐng)先于我國產(chǎn)品。

　　2 國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管的主要差距空氣調(diào)節(jié)是借助空調(diào)器或末端裝置向房間連續(xù)或斷續(xù)輸送具有一定溫差的送風(fēng)來保持房間的熱濕平衡和溫、濕度要求。當(dāng)送風(fēng)冷量與冷負(fù)荷處平衡狀態(tài)時，空調(diào)精度僅取決于送風(fēng)溫度和換氣次數(shù)。送風(fēng)溫差越小、換氣次數(shù)越多、室溫梯度和波動幅度越小，空調(diào)精度也越高。所以GBJ19-87《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》中，對不同精度要求的空調(diào)房間的最大送風(fēng)溫差和最低換氣次數(shù)都要作出明確規(guī)定：如夏季舒適性空調(diào)，送風(fēng)溫差不宜大于10℃；換氣次數(shù)不宜少于每小時5次。供冷量僅能表示風(fēng)機(jī)盤管消除冷負(fù)荷的能力；空調(diào)效果優(yōu)劣則取決于實(shí)際風(fēng)量和送風(fēng)焓差。從理論上講，針對不同冷負(fù)荷、不同使用要求的空調(diào)場合，應(yīng)該選用不同風(fēng)量、不同焓差的機(jī)組，才可能取得最佳空調(diào)效果。

　　我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T4283-91《風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組》中對產(chǎn)品的風(fēng)量、供冷（熱）量、單位風(fēng)機(jī)功率供冷量、噪聲、水阻力等參數(shù)都要作出統(tǒng)一規(guī)定，還在配套標(biāo)準(zhǔn)JB/T50056-95《風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組產(chǎn)品質(zhì)量分等》中規(guī)定按以上參數(shù)大小來劃分產(chǎn)品質(zhì)量等級。上述規(guī)定不僅造成國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管性能單一、低靜壓、高焓差、實(shí)際風(fēng)量不足、送風(fēng)溫差過大，實(shí)際性能和使用效果的不良傾向。

　　相比之下，國外廠商則更注重不斷提高產(chǎn)品性能和使用效果。目前，不同風(fēng)量的產(chǎn)品中，不僅有了2排、3排、（2+1）排等不同冷、熱量的單一盤管或組合盤管，而且還提供高靜壓、標(biāo)準(zhǔn)靜壓、低噪聲等不同送風(fēng)靜壓的產(chǎn)品。因而同一名義風(fēng)量中，就有多種不同靜壓和不同焓差的產(chǎn)品可供選用。這與目前僅有單一一種低靜壓、高焓差產(chǎn)品的國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管相比，其差距是顯而易見的。

　　3 提高暗裝風(fēng)機(jī)盤管的送風(fēng)靜壓暗裝機(jī)組約占風(fēng)機(jī)盤管銷售量的70～80%以上。暗裝機(jī)組的性能則代表了風(fēng)機(jī)盤管產(chǎn)品的總體水平。

　　我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T4283-91規(guī)定：風(fēng)機(jī)盤管（無靜壓機(jī)組）的名義風(fēng)量要在盤管不通水、進(jìn)出口靜壓差為零的條件下進(jìn)測試。由于暗裝機(jī)組使用一般須加裝送回風(fēng)格柵、過濾網(wǎng)和短風(fēng)管，加上盤管凝露、濾網(wǎng)積塵等，都會使風(fēng)阻力加大，實(shí)際風(fēng)量下降。實(shí)際風(fēng)量不足，又將引起供冷量下降。所以按JB/T4283-91測試條件確定的暗裝風(fēng)機(jī)盤管的名義風(fēng)量、名義供冷量等參數(shù)，實(shí)際運(yùn)行中都是不能再現(xiàn)的。

　　1990年標(biāo)準(zhǔn)修訂時，雖然增加了有靜壓機(jī)組的提法，但風(fēng)量、冷量、噪聲等指標(biāo)都是根據(jù)無靜壓機(jī)組制定的，并未作出相應(yīng)修改，有靜壓機(jī)組根本無法通過該標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)。

　　目前我國廠家按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)暗裝裝機(jī)組，都屬于無靜壓風(fēng)機(jī)盤管，不僅送風(fēng)靜壓低，實(shí)際風(fēng)量嚴(yán)重不足，而且產(chǎn)品體積和重量都偏大，一般要比國外同型號產(chǎn)品大出50～100%，原材料和能源消耗都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國外產(chǎn)品。所以若提高國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管的總體水平，首要是提高暗裝機(jī)組的送風(fēng)靜壓。

　　4 生產(chǎn)多種焓差的風(fēng)機(jī)盤管選擇風(fēng)機(jī)盤管，供冷量大小取決于計(jì)算冷負(fù)荷；風(fēng)量則須滿足送風(fēng)溫差、換氣次數(shù)及氣流組織等使用要求。不同冷負(fù)荷、不同使用要求的空調(diào)房間，冷量的風(fēng)量的匹配不應(yīng)是一成不變的。即使空調(diào)要求和凈容積相同的房間，因氣倏條件、朝向或圍護(hù)結(jié)構(gòu)等差異，也會導(dǎo)致冷負(fù)荷的不同，顯然須使同不同焓差的風(fēng)機(jī)盤管，才能滿足對供冷量的不同需求。使用等焓差風(fēng)機(jī)盤管，即使按冷負(fù)荷選擇不同供冷量的機(jī)組，也有可能導(dǎo)致低負(fù)荷房間因風(fēng)量和換氣次數(shù)不足而造成室溫梯度和波動幅度過大，降低空調(diào)精度和舒適性；如果使用相同風(fēng)量的機(jī)組，又可能造成高負(fù)荷房間因供冷不足而無法保證溫、濕度要求。所以不同使用條件和要求的空調(diào)房間，應(yīng)分別選用不同焓差的風(fēng)機(jī)盤管。

　　5 發(fā)展兩排風(fēng)機(jī)盤管減少送風(fēng)溫差、增加換氣次數(shù)，有助于提高空調(diào)精度和舒適性。同樣供冷量下，采用小溫差、大風(fēng)量送風(fēng)，會取得比大溫差、小風(fēng)量送風(fēng)更佳的空調(diào)效果，同時還能縮小盤管傳熱面積和機(jī)組外形尺寸。所以近年以兩排管機(jī)組為代表低焓差風(fēng)機(jī)盤管，在國外得到迅速發(fā)展和普及。

　　八十年代中期，開利公司就兩排管的42C/V系列風(fēng)機(jī)盤管成功取代了已生產(chǎn)多年的三排管42E/J系列老產(chǎn)品。有些國外廠家則用以兩排管機(jī)組為主導(dǎo)產(chǎn)品的不同排數(shù)的系列產(chǎn)品取代了傳統(tǒng)的單一三排管產(chǎn)品。

　　5.1 兩排管風(fēng)機(jī)盤管的優(yōu)點(diǎn)

　　5.1.1 供冷量不低于傳統(tǒng)的三排管機(jī)組

　　兩排管盤傳熱面積雖比三排管小1/3，送風(fēng)焓差也較低，但風(fēng)阻力小、風(fēng)量大，加上采取強(qiáng)化傳熱和改進(jìn)盤管水路設(shè)計(jì)等措施，供冷量完全可以達(dá)到或超過傳統(tǒng)的三排管機(jī)組.

　　5.1.2 改善空調(diào)效果

　　國外廠家生產(chǎn)的兩排管機(jī)盤管，平均焓差大致在8.5～14.5kJ/kg之間，平均送風(fēng)溫差為6～10℃（見表1）可滿足大多數(shù)場合的使用要求。國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管按名義參數(shù)計(jì)算的送回風(fēng)焓差為16.5kJ/kg，因暗裝機(jī)組實(shí)際風(fēng)量要比名義值低20%以上，實(shí)際焓差往往大于20kJ/kg，實(shí)際送風(fēng)溫差就會大于15℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出GBJ19-87規(guī)定的夏季舒適性空調(diào)允許的送風(fēng)溫差，更無法滿足高精度空調(diào)的使用要求。

　　兩排管風(fēng)機(jī)盤管焓差低、送風(fēng)溫差小、風(fēng)量大、換氣次數(shù)多，空調(diào)效果一般優(yōu)于三排管機(jī)組。

　　5.1.3 高效節(jié)能

　　國產(chǎn)暗裝風(fēng)風(fēng)機(jī)盤管的實(shí)際風(fēng)量和實(shí)際供冷量都是低于名義值的，所以不少空調(diào)設(shè)計(jì)人員都按樣本給出的中速檔參數(shù)選用產(chǎn)品，這必然加大所選機(jī)組型號，同時也相應(yīng)加大了冷凍水系統(tǒng)（冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔及管路）的容量和初投資。 兩排管風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)靜壓高、實(shí)際風(fēng)量大，足以消除無靜壓機(jī)組“名”、“實(shí)”不符等弊病，用戶可按高速檔參數(shù)選型，從而縮小所選機(jī)組型號、減小冷凍水系統(tǒng)容量和能耗。所以使用兩排管風(fēng)機(jī)盤管的空調(diào)系統(tǒng)，初投資和運(yùn)行費(fèi)用都會低于三排管無靜壓機(jī)組。

　　5.1.4 降低生產(chǎn)成本和資源消耗

　　兩排管風(fēng)機(jī)盤管不僅節(jié)省1/3的有色金屬材料（銅管、鋁箔），降低生產(chǎn)成本；而且能用小型號機(jī)組替代較大型號的三排管無靜壓機(jī)組，大幅度降低原材料及能源消耗，并為用戶節(jié)省大筆初投資。顯然，生產(chǎn)和推廣使用兩排管風(fēng)機(jī)盤管，具有明顯的社會經(jīng)濟(jì)效益。

　　兩排管風(fēng)機(jī)盤管焓差低，除濕能力較差，在潛熱負(fù)荷很高的濕熱地區(qū)，仍宜采用三排管機(jī)組。

　　5.2 兩排管風(fēng)機(jī)盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　近年國外流行的兩排管風(fēng)機(jī)盤管，有以特靈、約克為代表的5/8〃（15.875毫米）2×6（2排×6根管）盤管；和以開利為代表的3/8〃（9.52毫米）2×8盤管。此前一些廠家生產(chǎn)的1/2〃（12.7毫米）盤管，已在八十年代中期的產(chǎn)品更新?lián)Q代中被淘汰。5/8〃2×6盤管水阻力較低，更適合高層建筑使用。

　　 5.2.1 盤管采用多種水路設(shè)計(jì)

　　目前我國生產(chǎn)的三排管盤管，不論長短，都采用相同的三進(jìn)三出水路。兩排管過流斷面積小，為了降低水阻力、提高供冷量，不同長度的盤管須采用不同的水路設(shè)計(jì)。如特靈2×6盤管，200～600風(fēng)量的中短盤管為二進(jìn)二出；800風(fēng)量以上的長盤管為三進(jìn)三出。開利的2×8盤管，則分別采用了二進(jìn)二出、三進(jìn)三出和四進(jìn)四出三種不同水種。圖2是某公司的2×8盤管水路設(shè)計(jì)。圖2-a為二進(jìn)二出，用于200、300風(fēng)量；圖2-b為三進(jìn)三出，用于400、600風(fēng)量；圖2-c為四進(jìn)四出，用于800、1200風(fēng)量。

　　5.2.2 通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速提供不同送風(fēng)靜壓 國外生產(chǎn)的高靜壓、標(biāo)準(zhǔn)靜壓及低噪聲風(fēng)機(jī)盤管，都是通過改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。采用不同電機(jī)、會使電機(jī)品種過多，庫存加大，不利于生產(chǎn)管理和產(chǎn)品售后維修，所以有些廠家采用五速電機(jī)。如五檔轉(zhuǎn)速依次為最高一高一低一最低的話，高靜壓機(jī)組接最高一高一中三檔；標(biāo)準(zhǔn)靜壓機(jī)組接高一中一低三檔；低噪聲機(jī)組可接中一低一最低三檔。五速電機(jī)的缺點(diǎn)是體積較大、成本較高，而且各檔傳速不易拉開。

　　5.2.3 零部件通用化

　　設(shè)計(jì)多種排數(shù)的風(fēng)機(jī)盤管，須保證結(jié)構(gòu)零部件高度通用化，才能減少零部件品種、方便生產(chǎn)管理、減少庫存、縮短制造周期、降低生產(chǎn)成本。

　　6 修訂現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)我國風(fēng)機(jī)盤管行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂于八十年代初，1990年修訂頒布實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)基本反映我國七、八十年代對風(fēng)機(jī)盤管的認(rèn)識水平和產(chǎn)品水平。當(dāng)時由于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制的速縛，加上對國外產(chǎn)品發(fā)展動態(tài)缺乏了解，標(biāo)準(zhǔn)中難免產(chǎn)生一系列不適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)品發(fā)展的內(nèi)容或失誤，如不及時修訂，勢必阻礙產(chǎn)品的進(jìn)步。

　　6.1 修改名義風(fēng)量定義和測試條件

　　名義風(fēng)量是選用風(fēng)機(jī)盤管的主要依據(jù)，保證實(shí)際風(fēng)量與名義風(fēng)量相符，是對產(chǎn)品的起碼要求。

　　國外風(fēng)機(jī)盤管的名義風(fēng)量，通常表示產(chǎn)品在正常安裝、使用條件下的風(fēng)量，對于暗裝機(jī)組則是指一定機(jī)外靜壓下的風(fēng)量。美國空調(diào)與制冷學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)ARI440-84《房間風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)器》中規(guī)定：出廠時不帶送、回風(fēng)格柵或過濾器的風(fēng)機(jī)盤管，應(yīng)在12.4Pa機(jī)外靜壓下測試風(fēng)量，這一規(guī)定旨在保證實(shí)際風(fēng)量與名義風(fēng)量相條款。國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管（無靜壓機(jī)組）的名義風(fēng)量則是機(jī)外靜壓為零時的風(fēng)量，實(shí)際風(fēng)量當(dāng)然要低于名義值。所以修改名義風(fēng)量定義和測試條件，與國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌，是提高國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管性能和產(chǎn)品進(jìn)入國際空調(diào)市場的必要條件。

　　6.2 放開對產(chǎn)品供冷量的限制

　　行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草之初，我國風(fēng)機(jī)盤管產(chǎn)量甚低，工藝水平落后，產(chǎn)品性能和質(zhì)量尚不穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)中限定冷量、噪聲等參數(shù)，對保證產(chǎn)品質(zhì)量無疑具有一定積極意義。如今各大企業(yè)都引進(jìn)了國外先進(jìn)、高效的盤管及鈑金加工專用設(shè)備及生產(chǎn)線，產(chǎn)品質(zhì)量基本穩(wěn)定可靠，繼續(xù)限制供冷量已失去保障產(chǎn)品質(zhì)量的積極意義，只會將產(chǎn)品長期禁錮于現(xiàn)有水平，成為產(chǎn)品更新?lián)Q代的絆腳石，而且會誤導(dǎo)廠家和用戶盲目追求高冷量指標(biāo)。

　　JB/T4283-91雖屬推薦性標(biāo)準(zhǔn)，但在具體操作中一直被當(dāng)成強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，凡是不符該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，都會被國家技術(shù)監(jiān)督局宣布為“不合格產(chǎn)品”，直接影響上市銷售。雖然這種靠行政手段賦予標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性和壟斷性，是造成國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管發(fā)展長期陷于停滯的根本原因。

　　6.3 放開對產(chǎn)品噪聲的限制

　　目前發(fā)展高靜壓風(fēng)機(jī)盤管，阻力還來自行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的噪聲指標(biāo)，同時反映出我國企業(yè)和用戶對空調(diào)噪聲認(rèn)識上還存在著誤區(qū)。

　　風(fēng)機(jī)盤管噪聲都是由氣動力噪聲和機(jī)械噪聲合成的。機(jī)械噪聲固然取決于旋轉(zhuǎn)部件的加工、動平衡及裝配精度，即取決于產(chǎn)品質(zhì)量；但氣動力噪聲僅與送風(fēng)靜壓和風(fēng)量有關(guān)。風(fēng)機(jī)盤管的氣動力器聲一般高于機(jī)械噪聲，所以整機(jī)噪聲自然也不能真實(shí)反映風(fēng)機(jī)盤管的內(nèi)在質(zhì)量，低噪聲更不代表高質(zhì)量。例如同一名義風(fēng)量的高靜壓風(fēng)機(jī)盤管，噪聲必然高于標(biāo)準(zhǔn)靜壓和低噪聲機(jī)組，但這并不說明前者質(zhì)量和水平低于后者。所以限制噪聲不僅無助于保障產(chǎn)品質(zhì)量，反而會限制送風(fēng)靜壓和風(fēng)量的提高，直接影響風(fēng)機(jī)盤管的使用效果。 不同使用場合容許的噪聲水平是不同的，大型商場店鋪沒必要象星級飯店客房那樣追求低噪聲效果。我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求風(fēng)機(jī)盤管都須達(dá)到同一低噪聲水平，顯然是不合理的。這不僅無法滿足許多場合對高靜壓、大風(fēng)量的需求，同時會造成原材料和能源上的巨大浪費(fèi)。所以國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，對風(fēng)機(jī)盤管的噪聲都不作任何限制。

　　6.4 “單位風(fēng)機(jī)功率供冷量”屬要領(lǐng)性錯誤

　　風(fēng)機(jī)盤管電機(jī)輸入功率除損耗之外，將全部轉(zhuǎn)化成送風(fēng)氣流的能量。它與盤管傳熱量（供冷量）之間并無任何直接因果關(guān)系，所以“單位風(fēng)機(jī)功率供冷量”不具任何物理意義，乃是錯誤套用能量轉(zhuǎn)換系數(shù)EER或性能系數(shù)COP的結(jié)果，當(dāng)屬概念性錯誤。而且該指標(biāo)不利于發(fā)展高靜壓的低焓差產(chǎn)品，應(yīng)在修訂標(biāo)準(zhǔn)時予以刪除。

　　7 結(jié)論

　?、侔次覈F(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的風(fēng)機(jī)盤管，都具有低靜壓、高焓差、送風(fēng)溫差大、性能單一、風(fēng)量不足、實(shí)際性能與名義參數(shù)不符等一系列缺點(diǎn)，達(dá)不到空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，使用中很難取得理想的空調(diào)效果。

　?、诂F(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是造成國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管發(fā)展停帶滯不前的主要原因：修訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)接軌，是完成產(chǎn)品更新?lián)Q代和進(jìn)軍世界空調(diào)市場的先決條件。

　　③提高送風(fēng)靜壓，發(fā)展以兩排管風(fēng)機(jī)盤管為主導(dǎo)的低焓差及多種焓 差、不同送風(fēng)靜壓的系列產(chǎn)品，是國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管的發(fā)展方向。

　　④供冷量僅表明風(fēng)機(jī)盤管消除冷負(fù)荷的能力，與空調(diào)效果間并不存在必然的因果關(guān)系；保證最低換氣次數(shù)要求的實(shí)際送風(fēng)量和滿足送風(fēng)溫差要求的焓差，是決定空調(diào)效果的關(guān)鍵。

　?、菰肼暡荒苷鎸?shí)反映風(fēng)機(jī)盤管的內(nèi)在質(zhì)量，低噪聲并不代表高質(zhì)量。