风机盘管的原理、形式

风机盘管(FCU)、空调箱（AHU）、新风机（FAU）、常规送风、排风（SF/EF）、厨房送排风（KEF/KSF）、消防送排风（SEF/SPF）

一、风机盘管工作原理。

二、风机盘管接线。

风机盘管系统组成部件：风机盘管、进回水阀门、Y型过滤器、电磁阀/水阀、控制面板、送回风管及风口、保温、新风管、水管、金属软管。

风机盘管是中央空调理想的末端产品，风机盘管广泛应用于宾馆、办公楼、医院、商住、科研机构等场所。其工作原理是风机将室内空气或室外混合空气通过表冷器进行冷却或加热后送入室内，使室内气温降低或升高，以满足人们的舒适性要求。

主要特点

优点：体积小、效率高、噪音低、能耗低；

机体结构精致，紧凑，坚固耐用，盘管采用优质镀锌板机壳，冷凝水盘采用模压工艺一体成型，无焊缝、焊点、符合防火规范的保温材料整体连接于水盘。

缺点

由于这种方式只基于对流换热，而致使室内达不到最佳的舒适水平，故只适用于人停留时间较短的场所，如：办公室及宾馆，而不用于普通住宅。由于增加了风机，需要增加风管，提高了造价和运行费用，设备的维护和管理也较为复杂。

工作原理：依靠风机的强制作用，使空气通过盘管，机组内不断的再循环所在房间的空气，使空气通过冷水（热水）盘管后被冷却（加热），以保持房间温度的恒定，维持在一个你认为舒服的环境温度。

中央空调系统的典型制冷运行过程

中央空调系统运行的过程实质上是热量转移的过程。

中央空调制冷时，典型的制冷时热量转移过程如下：

⑴空调室内热空气经风机盘管中的冷水吸收，热量被转移到冷水中；

⑵制冷机耗能做功，把冷水中的热量转移到冷却水中；

⑶冷却水的热量经冷却塔喷淋、气化被转移到环境大气中。

空调在营造舒适小环境的同时，消耗大量能源和淡水，向大气排放的热量和CO2气体污染了环境。

中央空调系统制热运行过程

中央空调系统运行的过程实质上是热量转移的过程。

中央空调制热时，典型的制热时热量转移过程如下：

（1）管道煤气在锅炉中间燃烧加热水产生蒸汽热，

（2）由管道输送至板交，热量经板交转移到热水管路中；

（3）再由热水管路将热量送至风机盘管，盘管通过空气将热量送到房间。

空调在营造舒适小环境的同时，消耗大量能源和淡水。

风机盘管工作及控制原理

半集中式空调系统：（风机盘管＋新风机组）

既有对新风的集中处理与输配，又能借设在空调房间的末端装置（如风机盘管）对室内循环空气作局部处理，兼具前两种系统特点的系统称为半集中式系统。

控制方式

• 简单控制

使用三速开关直接手动控制风机的三速转换与启停。

• 温度控制

STC 系列温控器根据设定温度与实际检测温度的比较、运算，自动控制STV 系列电动两 / 三通阀的开闭 ；直接控制风机的三速转换与启停，从而通过控制系统水流或风量达到恒温的目的。

双风机盘管接线

办公区域面板

后场机械面板 

常见样式

卧式暗装(带回风箱)风机盘管

卧式明装风机盘管

立式暗装风机盘管

立式明装风机盘管

卡式二出风风机盘管

卡式四出风风机盘管

壁挂式风机盘管

立柜式风机盘管（俗称：水温空调）

按形式：卧式暗装、卧式明装、立式暗装、立式明装、卡式五种。

按厚度：超薄型、普通型

按有无冷凝水泵：普通型、豪华型

按机组静压：0Pa、12Pa、30Pa、50Pa、80Pa （机外静压）。

按照排管数量 ：两排管、三排管

按制式：两管制、四管制。

风机盘管所说的几排指的是风机盘管表冷器铜管的排数，一般的二排就是铜管两排，每排8根，一共16根铜管；三排就是铜管三排，每排8根，一共24根铜管。铜管的根数越多，制冷效果越好。

两管制：

普通风机盘管夏季走冷水制冷，冬季走热水制热。

四管制：

多用于一些比较豪华场所，可以同时走热水和冷水，即可以根据需要有的房间制冷，有的房间取暖。

低噪声电机

盘管及样式

叶轮

参数变化对性能造成的影响

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。

从哪里看风机盘管的质量

送冷（热）量的保障

送风量的保障

噪音的数值比

冷凝水不泄漏

电器设计的合理性

钣金件设计的合理性

如何鉴别风机盘管的优劣

听听噪声 –高频可去，低频难消

看看做工—毛刺，缝隙，说明书，保修单

对比一下电机、风机、水盘、盘管的用材

电机是机组的核心部件 常州的最好

风机：噪声的源头

水盘、保温：滴水的原因

盘管：亲水铝最好（蓝色）

风机盘管系统设计

半集中式空调系统：除集中空调机房外，房间设末端装置（二次设备）。

典型：风机盘管＋新风系统

风机盘管：Fan Coil（FC）

风机盘管机组：Fan Coil Unit（FCU）

1、系统构造

FCU由风机、盘管和外壳组合而成。

FC使室内回风直接进入机组进行冷却去湿或加热处理。

与FC连接的水管有：

（1）供水管

（2）回水管

（3）凝结水管

思考：三根水管的空间位置是怎样的？

供回水管道的最高点设自动排气阀，局部最高点也需设。

凝结水管集中收集后排向地漏、厨房、卫生间等的污水盆、凝水立管等。

在可能的条件下，应尽量提高冷水入口温度和降低热水入口温度。

风机盘管的冷水入口温度，一般选用7℃～10℃，冷水温升取5℃；

热水入口温度一般选用50℃～60℃。

调节

一般为风量调节（调节单向电容调速电机的输入电压），亦有采用水量调节。

也有调节盘管旁通风门来进行调节室温。

新风供给方式

1、靠室内浴厕等排风形成的负压自然渗入新风

优点：初投资和运行费经济

缺点：室内卫生条件较差，室内温度场不均匀。

适用：室内人少、要求不高的场合。

2、墙洞引入新风直接进入机组

如果风机盘管靠外墙安装，可采用此方式。

虽然能够使新风量得到保证。但管理麻烦，新风口会破坏建筑立面，增加污染和噪声。

适用：要求不高的建筑物。

为节能，设带全热交换器的风机盘管，外墙应设有新风和排风二个风口。

3、由独立的新风系统供新风

该方案提高了系统的调节和运转的灵活性，且送入风机盘管的供水温度可适当提高，水管的结露现象可得到改善。使用最广泛。

新风与风机盘管的混合方式：

（1） 新风与风机盘管送风各自独立送入房间

（2）新风与风机盘管送风混合

（3）新风与风机盘管回风混合

规范《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中5.3.12 设计风机盘管系统加新风系统时，新风宜直接送入各空气调节区，不宜经过风机盘管机组后再送出。

具有独立新风系统的空气处理过程

根据风机盘管+新风系统的特点，为分析方便，一般让风机盘管承担变化负荷（如围护结构和室内冷负荷），而新风处理机组只承担新风本身的负荷。

因此夏季新风的送风点按室内空气等焓线考虑，同时，冬季新风的加湿按蒸汽加湿的情况来考虑。

风机盘管机组的选择

根据使用要求和建筑情况，选定风机盘管的型式及系统布置方式，确定新风供给方式和水管系统类型；

根据要求处理的制冷量和计算得到的风量，选用风机盘管，但应注意工况的不同。

选择风机盘管：

一般是按中档冷量选，校核风量，并看热量是否满足。

双水管系统：供、回水各一根的风机盘管水系统。

夏季供冷水，冬季供热水。

三水管系统：两根供水管，一根回水管

适用于全年空调且建筑物内负荷差别很大的场合。

缺点：存在混合损失。

四水管系统：两根供水管，两根回水管

四水管系统与盘管的连接方式：

采用四水管制，初投资比较高，但运行经济。

往往在舒适要求很高的建筑物内采用。

水系统的设计与水力计算与采暖管路同，如：管路有必要的坡度以便进行排气；系统设膨胀水箱等。

水系统的调节控制：

变水量方式（采用按朝向分区的区域控制方式）

变水温方式（分区控制水温）

优点：

布置灵活，各房间可独立调节室温；

房间之间空气互不串通；

投资少，使用灵活性高等。

缺点：

对机组制作有较高质量要求；

每个FC须接凝结水管，其排水坡度有时可能影响吊顶布置及高度，或导致排水坡度不畅；

除非新风系统采用双风量（或变风量）方式，否则过渡季节很少能够利用室外风；

全年若都按最小新风比运行，室内空气品质差。

由于FC有转动设备，故不宜用在能产生引起爆炸危险的气体和粉尘的房间。

风机盘管由于噪声的限制因而风机转速不能过高，所以机组剩余压头很小，气流分布受限制，适用于进深小于6m的房间。

冷水机组、风机盘管及控制系统

一. 冷水机组及其控制

1. 说明

由于冷水机组已由设备供应商自身智能控制器提供等了优化控制，故本系统只考虑对冷水机组进行监视和简单控制。

2. 可实现以下功能

(1).联动启动顺序

冷却塔风机-冷却塔电动蝶阀-冷冻机的冷凝器-电动蝶阀-冷却水泵-冷冻水的蒸发器-电动蝶阀冷冻水泵-冷水机组。

（2）.联动停止顺序

冷水机组（延时5分钟）冷冻水泵冷冻机的冷凝器电动蝶阀冷却水泵冷冻水的蒸发器电动蝶阀冷却塔电动蝶阀冷却塔风机。

(3). 压差旁通监控

在总进水管和总回水管上设置压力传感器，通过计算供回水之间的压差，将压差与设定值进行比较，用PI调节方式调节电动两通阀，使压差保持在设定的范围内，在冷水机系统停止时，旁通阀全关。

（4）.机组优化控制

根据冷源系统总负荷量（冷冻回水温差×总流量）进行冷水机组运行台数控制，进行台数量与负荷相匹配，实现冷水机组最优启停时间控制，根据送水/回水集水箱温度的变化，通过特定的算法计算系统热负荷的变化，并根据其变化调整冷热源运行台数，达到优化节能的目的。

(5). 冷却塔优化控制

检测负荷侧实际负荷，自动分组开启冷却塔台数，已达到节能目的。

(6). 均衡运行控制

自动累计每台冷水机组运行时间，优先开启运行时间相对较少的机组，使每台机组运行时间大致相等。

(7). 显示

显示冷水机组、水泵、冷却塔的运行状态和故障状态，也显示电动蝶阀和水流开关的状态。

（8）. 记录

中央站彩色动态图形显示，记录各种状态和报警；记录启停时间；累计运行时间及其历史数据等参数。

（9）. 时序

中央监控对系统中的各种温度、设备运行状态和报警及各种设备的启停、可编制节假日、上下班等时间运行程序，在不同的时间段合理地运行设备，节约能源。

二.风机盘管

风机盘管是空调系统的末端装置，风机盘管一般均可以调节其风机转速（或通过旁通阀调节经过盘管的水量），从而调节送人室内的冷／热量,实现对室内温度的调节。风机盘管对室内的湿度调节的工作过程及原理是类似的。

管制冷/热合用的风机自管控制原理图

风机盘管二管制温度控制系统是由温度控制器TC-1、电动阀VA-1组成。控制器TC-1的作用是检测室内的温度并与控制器设定温度相比较，并根据比较结果对电动阀VA-1进行通、断控制，从而使房间温度保持恒定。

TC-1通过检测室内温度，并与设定的温度比较，当室内需要冷风或热风时，控制器打开电动阀和风机，向室内供冷或供热。

TC-1部分型号当室内温度低于5℃时，自动启动风机，以防止盘管冻裂（此功能可设置）。

独立运行的风机盘管的温度控制器没有网络通信接口。温控器安装在空调房间内。温控器的设定温度一般在5℃～30℃范围内可调。通过操作温控器上的“高、中、低”三挡开关，来控制风机盘管内的风机按“高、中、低”三种转速速运行。

空调系统工作在夏季模式时，空调水管供应冷冻水，温控器选择开关应拨在“COOL(冷)挡。当室温升高并超过设定点温度时，恒温器的触点接通，电动阀被打开、风机运行，风机盘管对室内空气制冷；当室温在冷气的作用下降低并低于设定温度时，恒温器的触点断开，电动阀被关闭、风机停止运行，风机盘管停止对室内空气制冷。这样往复循环，使室温保持在一定范围之内。

风机盘管的冷／热量可通过控制盘管水量、气流旁通、风机转速或三者的结合来控制。冷/热量的控制可手动也可采用自动模式。

三. 风机盘管加新风系统

1. 新风系统

新风系统就是在24小时不开窗的前提下仍然能够引入室外新鲜空气，排除室内浑浊有害的空气；新风系统由风机、进风口、排风口及各种管道和接头组成。安装在吊顶内的风机通过管道与一系列的排风口相连，风机启动，室内受污染的空气经排风口及风机排往室外，使室内形成负压，室外新鲜空气便经进风口进入室内，从而使室内人员可呼吸到高品质的新鲜空气，这就是新风系统。

正负压不均衡导致空气流动，通俗的讲就是根据在密闭的室内一侧用专用设备向室内送新风，再从另一侧由专用设备向室外排出，则在室内会形成“新风流动场，从而满足室内新风换气的需要。

2. 风机盘管工作原理

风机盘管是中央空调系统使用最广的末端设备，风机盘管的全称为中中央空调风机盘管机组，房间局部吊顶的风口就隐藏着风机盘管，它不停的为我们带来舒适的温度。

(1). 风机盘管控制方案分类

风机盘管控制多采用就地控制的方案，分简单控制和温度控制两种：

风机盘管简单控制：使用三速开关直接手动控制风机的三速转换与启停。

风机盘管温度控制：使用温控器根据设定温度与实际检测温度的比较、运算，自动控制电动两/三通阀的开闭，风机的三速转换，或直接控制风机的三速转换与启停，从而通过控制系统水流或风量达到恒温。

（2）风机盘管组成

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，风机一般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。

（3）风机盘管空调系统的工作原理

借助风机盘管机组不断地循环室内空气，使之通过盘管而被冷却或加热，以保持房间要求的温度和一定的相对湿度。盘管使用的冷水或热水，由集中冷源和热源供应，与此同时，由新风空调机房集中处理后的新风，通过专门的新风管道分别送人各空调房间，以满足空调房间的卫生要求。

风机盘管空调系统与集中式系统相比，没有大风道，只有水管和较小的新风管，具有布置和安装方便、占用建筑空间小、单独调节好等优点，广泛用于温、湿度精度要求不高、房间数多、房间较小、需要单独控制的舒适性空调中。

风机盘管工作原理没有中央空调复杂，其实我们可以把风机盘管形象的看做是一台电扇，只是这台电扇吹出来的风是我们需要的温度。目前市面上风机盘管很多，为了节约成本，很多公司会选择国产风机盘管，而采用进口中央空调主机，这样并不影响整个中央空调系统的运行和使用效果。

风机盘管加新风系统优点（与全空气系统相比）

优点一：控制灵活，具有个别控制的优越性，可灵活地调节各房间的温度，根据房间的使用状况确定风机盘管的启停；

优点二：风机盘管机组体型小，占地小，布置和安装方便，甚至适合于旧有建筑的改造；

优点三：容易实现系统分区控制，冷热负荷能够按房间朝向，使用目的，使用时间等把系统分割为若干区域系统，实施分区控制；

风机盘管加新风系统缺点（与全空气系统相比）

缺点一：因机组分散设置，台数较多，维修管理工作量大；

缺点二：室内空气品质比较差，很难进行二级过滤且易发生凝结水渗顶事故。

缺点三：风机盘管机组方式本身解决新风量困难，由于机组风机的静压小，气流分布受限制，实用于进深小于6米的房间。

风机盘管加新风系统优点与缺点并存，合理的设计、合适的设备选择、正确的施工安装可以减少风机盘管加新风系统带来的缺陷，以上只是认识一下风机盘管加新风系统优点和缺点，对于设计师而言，可以做到取长补短；对于消费者而言，可以趋利避害，选择适合自己的空调系统。

4. 说明

风机盘管作为中央空调系统的末端装置，在众多的公共场所广为采用，其主要特点如下：

（1）、自成单元，调节灵活。风机盘管为三档变速，且水路系统可根据用户室温设定情况，采取冷热水自动控制温度调节阀调节，从而使各房间可独立调节室温，以满足不同空调使用客户的需求，房间无人使用时可手动关机或自动定时关机，并且可以使开发商避免一次投入过大，便于其滚动开发，可根据入住客户的情况开通不同的房间。从而降低了整体系统的运行费用。

整个系统分区控制较为容易，可以按房间的朝向、楼层、用途、使用时间等分成若干区域，按不同的客户使用需求进行分区控制，从而避免了大风道系统必须集中控制的不合理的一面。

（2）、风机盘管机体小，布置灵活、安装方便、占用建筑空间较少，便于配合内装施工。但怎样根据业主的不同需求，结合设计图纸选择较好的风机盘管应用到实际工程中去，应充分考虑了以下几点：

1）、冷量的校核

一般是按计算的冷负荷来选择产品，但应注意不同的新风供给方式会导致风机盘管的负载冷量也不同。当新风直接通过外墙送至房间时，未经热湿处理，风机盘管的冷量=室内冷负荷+新风冷负荷；当设立独立的新风系统时，则风机盘管的冷量=室内冷负荷。目前市场的产品，一般都是名义制冷量而实际运行中的冷量应是冷量×单位时间内的平均运行时间，即改变运行时间或风量，都会影响机组的输入冷量。所以并非名义冷量越高越好，如果仅按高冷量选用机组，会出现供冷能力过大，导致开动率过低，换气次数减少，室温梯度加大，还会加大系统容量和设备投资，空调能耗加大，空调效果降低。所以冷量仅作为选设备的必要条件之一，还应兼顾其它因素。

2）、风量校核

主要按房间品质要求校核换气次数。送风温差越小，换气次数越多，则空气品质越好，就越舒适，为什么有的空调房间感受有异味、闷气，就是风量校核没有处理好。由于风机盘管的名义风量是在不通水，空气进出口压差为零的工况下测定的，故存在一些不切实际的因素，所以实际确定风量是应将这部分理想状态下的风量值扣除，通过经验测算，这部分增补风量应占名义风量的20—30%。

3）、送、回风方式

送、回风方式即形成所谓的气流组织，其合理与否直接影响到空调房间的温度场、速度场的均匀性和稳定性，也即空调效果的好坏。合理的气流组织要求一定的送风速度，避免气流短路，以保证一定的射流长度。风速取决于机外静压，送风量、送风口等因素。机外静压过低，会导致风量下降，射程降低，房间冷热不均，设计气流组织与实际运行状态在曲线图上存在较大差异，故应根据实际的建筑格局、房间的结构形式，进深、高度等情况，选择中档风量、风速指标来相应选择风机盘管型号。目前市场上的风机盘管，各个厂家的机外静压值没有统一标定，差异较大，再加上部分工地采用的是卧式暗装机组，外接短风管、过滤器，进、回风格栅阻力值较大，因此在实际定货时确定机外静压值选定为30Pa，有的房间甚至选择50Pa机外静压值的机组，大于常规的20Pa左右阻力值，故在实际运行中保证了良好的均匀场，达到了预期的空凋效果。

风机盘管常见故障现象

1、风机有噪音；

2、风机不能启动或运行速度很慢；

3、空调效果差或没空调效果；

4、空调有异味；

5、空调漏水。

• 风机不能启动或运行速度慢故障表现及处理方法

1、温度开关损坏；用电笔测量温控开关输入端和风机输出桩头是否有电，如判断温度开关损坏，可更换或维修温度开关。

2、运行速度慢；a、感觉一下风机表面温度是否正常，b、停机后手动转动风叶，感觉转动是否灵活，如有阻力更换风机轴承，c、如手动盘运转正常，更换启动电容，d、测量电机线圈电阻，如不正常更换电机。

• 空调效果差或没效果

1、打开盘管排气阀，检查系统循环水温是否正常；

2、检查进出口温度；a、温差很小，打开盘管排气阀，检查水温是否正常，如水温正常，再检查二通阀是否打开，如二通阀未打开，继续检查二通阀供电是否正常，检查Y型过滤网是否堵塞，b、进出口温差正常，查看房间保温是否正常，比如门窗是否关闭，如门窗未关空气对流后，空调就没有效果，应与客户做好解释工作，c、进出口温差偏大出风口风量小，检查进风口滤网是否有灰尘，检查风机转速是否正常。

• 空调有异味

1、检查、清洗进风口风滤网；

2、检查盘管翘片是否有灰尘，如果有灰尘应实施清洗方案；

3、检查风管内是否有异物、灰尘、积水等，清洁干净去除异味。

4、检查积水盘有没有异物。

• 空调漏水

1、排水不畅，a、检查节水盘是否堵塞，b、检查排水管是否堵塞，c、检查排水管道坡度是否合理。

2、保温层脱落，恢复保温层。

3、排气阀漏水，关紧排气阀。

4、软管、阀门、管件漏水，关闭总阀再进行更换。

• 空调水管爆管紧急处理

1、打开泄水阀排水减压；

2、关闭空调主机、膨胀水箱补水阀增压泵、循环泵；

3、关闭爆管区域总阀；

4、关闭爆管区域电源；

5、危及到电梯时，关闭电梯电源，尽量停到高于爆管楼层；

6、及时挪开重要物资，清理积水。