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确定和调节空气流量

调节风机风量根据实际需求,在实践中可以显著节省能源和降低噪音。因此,应该能够尽可能精确和有效地将通风、制冷和空调系统中使用的风扇的气流调节到指定的设定值。厄瓜多尔vs塞内加尔实时比分根据风机类型和应用区域的不同,可以使用不同的方法。


在许多应用中,将气流调节到指定的设定值可以显著降低能源消耗和噪音排放(图1)。首先,这适用于风机本身;在空调系统等许多应用中,这也对其他系统组件(如加热器、冷却器或加湿器)的能量需求产生积极影响。此外,通常必须遵守特定于应用和地区的法律要求,例如住宅建筑的通风。

图1:根据需求调整气流可以显著节省能源和降低噪音。(照片:依必安派特)

住宅建筑规范

例如,DIN 18017-3适用于无窗浴室和厕所的排气扇。厄瓜多尔vs塞内加尔实时比分据此,在+/- 40pa或+/- 60pa的压差下,排风流量变化最大可达15%。在具有共同排风管道的单个通风系统中,当运行所有机组时,允许最低机组的排风流量最大减少10%。这是为了确保在外部风力作用于建筑围护结构时,排风流量的变化尽可能小。

对于个别房间的分散通风或具有热回收功能的中央住宅通风单元,也有类似的法律要求。DIN EN 13141-8适用于分散式系统。在这里,机组根据在+/- 20pa压差下产生的气流变化分为三个质量等级(图2)。

图2:带热回收的分散通风系统的DIN EN 13141-8规范。(照片:依必安派特)

在中央通风系统的情况下,根据DIBT批准(德国建筑技术研究所),排风流量必须始终高于进风流量,但过量排风不得超过10%。只有在应用中所使用的风机的风量可以通过调节转速来精确地确定和调节,才能在这里达到满意的值。厄瓜多尔vs塞内加尔实时比分

方法相比

原则上,确定体积或质量流量的物理测量方法范围很广;然而,并不是所有的都适用于气体,因此适用于风扇。厄瓜多尔vs塞内加尔实时比分例如,磁感应测量方法或基于科里奥利力的测量方法被排除在外,因为它们只适用于导电介质或由气体产生的力太小。使用热传感器的质量流量测量方法原则上适用于风扇,但只能在实验室条件下,因为细测量线非常敏感。厄瓜多尔vs塞内加尔实时比分

并不是所有原则上可行的测量方法都不一定是实用的。

其他的测量方法是高度准确和稳健的,但实施起来相对昂贵,因此更适合试验台。在超声波流量计上,两个偏移探测器记录两个超声波的透射时间差与平均流速成正比(图3)。

或者,可以使用叶片风速表或根据涡流原理使用涡流发生器记录流速(图3)。在涡流发生器上,检测到与流速成正比的涡流脱落频率。在风速表的情况下,速度和空气流量成正比。

图3:左:超声测速;右图:涡发生器。(照片:依必安派特)

什么是实际的?

原则上可行的事情,未必能付诸实践。转速测量可用于所有风机类型的风机流入或流出,相对较小的传感器不会引起任何相关的压力损失。然而,在许多应用中,传感器的额外成本、安装以及老化或污染的影响构成了巨大的障碍。

此外,“局部”测量的流速(即在一个地方)需要精确了解工作点或与安装有关的流速分布在流经的横截面区域内,或相应的特定单元校准以确定气流。

采用压降或压差方法,在低气流下的测量精度显著降低。

另一方面,基于测量压降或压差的容积流量控制系统现在在空调系统或通风机组中相对频繁地被发现(图4)。这里还需要一个传感器来测量压力。然而,在许多情况下,测量点的应用方式不是单纯的局部测量速度,而是至少能够通过压力信号对气流进行近似的“积分”测量。

此外,通常没有额外的压力损失,过程相对独立于流入、流出和工作点。压降或压差法的最大缺点是在低空气流量下的测量精度会因空气流量与压力的二次关系而显著降低。此外,还存在特定于应用的问题:例如,如果在住宅通风机组中使用换热器或过滤器的压差,则测量信号严重依赖于污染和旁路流。

图4:左:空调系统离心叶轮进口喷嘴处的压差测量;右图:住宅通风单元的压降测量。(照片:依必安派特)

无传感器控制

如果功率消耗与匀速气流之间有明确的关系,则可以通过测量电机电流和速度来确定一个工作点。这些特性曲线只适用于前曲离心叶轮。术语“无传感器”控制通常用于电子换向鼓风机,因为只使用内部电机变量,不需要外部压力或速度传感器。

各种ebm-papst鼓风机采用集成到电子设备中的无传感器控制进行定容控制(图5)。为了确定工作点,这依赖于鼓风机特定的,在某些情况下,也单位特定的校准多项式。然而,功率消耗和空气性能之间的关系在第一近似中是立方的,导致控制不准确性显著增加,即使在低空气性能的这种方法中也是如此。此外,空气密度的变化会导致空气流量测定的误差。

图5:前弯ebm-papst离心风机无传感器定容控制。(照片:依必安派特)

高效解决后弯离心风机问题厄瓜多尔vs塞内加尔实时比分

在后弯离心风机的情况下,由于其特性曲线,无传感器的空气流量测定是不可能的。厄瓜多尔vs塞内加尔实时比分对于这种高效的风机设计,埃bm-派特的流量专家开发了一种即装即插式解决方案:位于涡旋壳体出口喷嘴的叶片风速计(图6)。它连续记录实际气流,没有明显的压力损失或额外的噪音。数据被传输到风扇的综合中央控制电子设备。

这将EC电机的速度调整到所需的设定值,并将鼓风机的风量调节到指定的设定值,而不考虑空气密度的影响。由于叶片风速表的速度不再是二次的,而是只与空气流量线性相关,并且使用EC电机的速度作为附加的内部修正变量,即使在低空气流量的情况下仍然可以达到很高的控制精度。此外,通过记录整个气流,工作点的确定几乎不受安装效果的负面影响。

图6:带叶片风速计的后弯ebm-papst离心风机的定容积控制。(照片:依必安派特)

通过这种非常稳健和完全集成的恒音量控制,可以在整个控制范围内实现非常精确和高效的解决方案。对于住宅通风机组,这意味着,例如,全年平衡的供气和排风流量。一方面,这可以防止不必要的外部冷空气的供应;另一方面,这可以防止温暖的空气在冬天通过建筑围护结构的泄漏向外流动,降低温度,从而在外墙产生冷凝。

增加的叶轮不会造成任何空气性能损失或破坏性噪声,这意味着风机的整体性能保持不变。甚至污染也不是问题,正如在粉尘和空气湿度增加的极端条件下进行的测试所证明的那样。

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