王凌杰淤WANG Ling-jie曰岳岭于YUE Ling
（淤苏州经贸职业技术学院，苏州215000；于东南电梯股份有限公司，苏州215000）
摘要院参考风机盘管冷量变化的多元回归方程，分析了其冷量特性变化的规律，以选型实例说明了风机盘管的选型方法，以期为经济、合理地进行半集中式空调系统的设计提供参考。
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关键词 院风机盘管；冷量换算；选型
中图分类号院TU831 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2015）27-0115-03
0 引言
风机盘管机组是半集中式空调系统中应用最为广泛的末端空气处理设备，其选型的主要依据有风量、全热冷量、显热冷量等参数。根据现行国家标准《风机盘管机组》（GB/T19232-2003），风机盘管的名义制冷量的测试条件为：进风干球温度27益，湿球温度19.5益，盘管进水温度7益，水温升5益。目前国内外大部分制造商在风机盘管机组样本中仅提供了高、中、低转速时的风量、标准测试工况下高档风量时的全冷量和显冷量以及供水量等性能参数，由于室内设计参数或风机盘管进风状态的变化，运行工况不同于标准工况，使得盘管实际冷量与样本给出的数据存在差异，这就给风机盘管的正确选型及其运行调节带来极大不便。
风机盘管机组如果选择不合理，不仅会使室内空气状态偏离设计参数，影响人体的热舒适感，而且有可能增大初投资和机组的运行费用。综合考虑冷量的影响因素、将标准测试工况下的冷量换算成设计工况下的冷量是风机盘管正确选型的关键。本文拟通过对影响风机盘管冷量因素的分析，参考不同工况下风机盘管机组的冷量换算方法，为经济、合理地选择风机盘管提供参考。
1 风机盘管的不同空气处理过程
在夏季，风机盘管是将空调房间的回风或者室外新风与房间回风的混合风进行冷却减湿处理，并送入房间以消除房间的余热、余湿，满足人体或生产工艺对温湿度的要求。由于风机盘管安装方式的不同，其空气处理过程亦有所区别。一般风机盘管有两种安装方式，一种称为新风直入式，另一种是新回风串接式，如图1、图2 所示。采用新风直入式的安装方式，新风口与风机盘管出风口并排布置，新风与盘管处理的空气在盘管出口处混合后再送入房间，盘管直接处理房间回风，空气处理过程为N寅M。对采用新回风串接式安装方法的风机盘管，新风与房间回风在风机盘管的入口静压箱内混合，混合后的空气经盘管降温除湿后送入房间，此时新风量与回风量之和为风机盘管的风量，空气处理过程为C寅O。这两种安装方式的空气处理过程如图3、图4 所示。
由图3、图4 可以看出，在相同的室内设计参数、余热量和余湿量的条件下，由于安装方式的不同，风机盘管进风状态是不同的，因而风机盘管需要提供的冷量和处理风量也有所不同。此外，室内设计参数的改变（N 点不同）也会导致风机盘管的性能参数要求不同。
因此，直接按照产品样本提供的参数选择风机盘管，而不考虑其运行工况的变化，会导致房间的温湿度偏离设计值，因此有必要研究风机盘管在不同工况下的冷量变化规律，从而为准确、合理地进行风机盘管选型提供依据。2 风机盘管的变工况性能换算方法
风机盘管机组的选型本质上是表面式冷却器的设计计算过程。对于一个特定的风机盘管，影响其冷量特性的因素主要有室内空气干球温度t1、湿球温度ts、风机盘管冷水流量W、冷水进水温度tw 以及风机盘管风量G 等五个方面，文献[1]基于对上海—通惠开利空调设备有限公司的42C/V 系列风机盘管性能参数的分析整理，得出如下反映风机盘管冷量变化的多元回归数学方程[1]：
式中Qt、Qt0—分别为风机盘管在运行工况与标准工况下的全冷量，W；
Qs、Qs0—分别为风机盘管在运行工况与标准工况下的显冷量，W；
Q1、Q10—分别为风机盘管在运行工况与标准工况下的潜冷量，W；
孜、孜0—风分别为机盘管在运行工况与标准工况下的析湿系数；
W、W0—分别为风机盘管在运行工况与标准工况下的进水量，kg/s；
G、G0—分别为风机盘管在运行工况与标准工况下的风量，m3/s；
ts、t10—分别为风机盘管在运行工况与标准工况下的空气进口干球温度，益；
ts、ts0—分别为风机盘管在运行工况与标准工况下的进风湿球温度，益；
tw、tw0—分别为风机盘管在运行工况与标准工况下的冷水进口温度，益。
3 风机盘管性能随工况变化的规律
3.1 进风温度对盘管冷量的影响
由式（1）可知，在保持风量G、进水量W 和进水温度tw不变的情况下，风机盘管的全冷量Qt 与被处理空气的湿球温度ts 之间为线性关系，即随着进风湿球温度的升高，风机盘管的全冷量均线性增加。根据式（2），随着进风湿球温度的升高，风机盘管的显冷量则呈降低的趋势。
在其它参数不变时，当空气的干球温度t1 升高时，风机盘管的显冷量Qs 亦随之增大。
3.2 冷水进水温度对盘管冷量的影响
由式（1）、（2）可以看出，在其它参数不变的情况下，全冷量与显冷量和冷水进水温度呈线性关系。当进水温度tw降低，风机盘管的全冷量和显冷量随之增大，反之则降低。冷水进水温度对盘管除湿能力的影响可由式（3）分析得出。式（3）经变形得：
以上分析表明，盘管的除湿能力随进水温度tw 的升高而降低，反之则增大。
国家标准规定名义工况下风机盘管的进水温度为7益，在实际运行中，为保证冷水机组的能效比，风机盘管的进水温度通常调节在7益耀9益范围内，极少调节在7益以下，故其实际运行冷量一般小于名义工况冷量，因此风机盘管选型时应考虑冷水进水温度的调节对盘管冷量的影响。
3.3 风量变化对盘管冷量的影响
根据式（1）、（2），风机盘管的全冷量和显冷量均随风量的降低而减小，当其它参数不变，运行工况下的全冷量和显冷量与风量呈指数关系。风机盘管机组一般具有高、中、低档三种风速，样本中已列出各档风量，但仅提供了在高档风速下的全冷量和显冷量，若需要中、低档风速下的性能参数，可按式（1）、（2）进行折算，或者按照样本中提供的速度修正系数表进行折算，两种方法折算的冷量误差不大，完全满足工程需要。表1 为开利风机盘管样本中给出的速度修正系数。
在风机盘管机组选型时，设计人员一般无需考虑冷水流量对风机盘管冷量的影响，可直接按名义工况的冷水流量进行冷水循环系统的设计。样本中给出的冷水流量一般是运行的最大水量，实际运行中调节水量则是使房间所需的冷量小于设计工况的折算冷量，可满足系统设计要求。
4 风机盘管的选型方法与实例
综上所述，在选择风机盘管时，应按照下述的程序进行：
淤首先明确风机盘管的空气处理过程，进行热力计算，确定风机盘管在设计工况下的进风状态、所需的风量、全冷量与显冷量。
于按计算风量选择某一型号的风机盘管，使机组的高档风量满足计算风量。一台机组风量不满足时应选择多台机组。
盂将风机盘管在标准工况下（高速风量）的冷量折算成运行工况下的冷量，校核全冷量与显冷量是否满足设计要求，若有一项参数不满足要求，应重新选择其它型号的风机盘管并校核。
榆检查风机盘管的全冷量与显冷量不应超出设计工况下盘管所需冷量的20%以上，以免造成设备容量过大而导致空调系统投资过大和能耗的浪费。
下面以一个实例来说明风机盘管的选型过程。
已知某房间夏季室内冷负荷Q越14.2kW，湿负荷W越0.00042kg/s；设计工况室内干球温度tN=26益，相对湿度渍N越55豫，查得湿球温度ts=19.5益；室外干球温度tw越34益，相对湿度渍w越65豫；新风量GW越0.15kg/s。采用风机盘管加独立新风系统，风机盘管安装型式为新风直入式，其空气处理过程如图3 所示，夏季工况设计选型计算如下：
淤室内热湿比着=Q/W=33810kJ/kg。
于确定新风处理状态点L：在i-d 图上作室内状态点等焓线iN 与渍越90豫的等相对湿度线相交得点L，查得iN越56kJ/kg，iW越90.7 kJ/kg。
愚按计算风量初选开利42CE008200 型卧式暗装风机盘管3 台，在标准工况下，风机盘管的高档风量为1500m3/h，冷水流量为15L/min 时的全冷量为6.436kW、显冷量为5.660kW。按设计状态（进风干球温度26益、湿球温度19.5益、冷水进水温度10益）折算的全冷量为4.82kW、显冷量为4.57kW。
舆校核每台风机盘管全冷量与显冷量的富裕度分别为2.6%和16.2%；风量的富裕度为10.3%。因此选择开利42CE008200 型风机盘管3 台、设计进水温度为10益时满足设计要求，全冷量与显冷量的富裕度均在20%以下，符合节能的需要。
5 结论
风机盘管的冷量是在一定的工况条件下测试得出的，工况参数的改变会导致其冷量的不同变化。不同的空调场所要求不同的热湿处理过程，当运行工况与标准测试工况不一致时，应对所选择的风机盘管在标准工况下的冷量折算成运行工况时的冷量。在风机盘管机组选型时，应首先根据实际空气处理过程确定其运行工况，同时考虑设备调节的需要，再进行性能参数的换算，校核其实际运行能力是否满足设计需要，力求使空调系统的设计达到经济、合理的目的，避免盘管选得过大造成设备投资浪费或因盘管能力不足导致室内空气的温、湿度偏离设计参数。
