风机过滤单元(FFU)生命周期的性能与应用

风机过滤单元 (FFU) 生命周期的性能与应用
同济大学暖通空调及燃气研究所
林忠平 博士、副教授
zplin99@

主要内容
背景 FFU性能与测试 流道结构对FFU性能影响 FFU结构组件的影响 FFU的生命周期能耗评价 分析与讨论 结论与建议

背 景
FFU 的应用日益广泛 FFU的优越性 (空间/灵活/密封/建设周期/运行费用) 空气动力与能耗性能/面风速均匀性/噪声性能 振动/释气/控制 设计人员与用户对FFU的选择 标准 — IEST-RP-CC036、《风机过滤器机组》 JGxx 相关项目比选（四个对比案子）

FFU性能与测试

FFU试验装置
ITRI LBNL试验装置（Dr. Tengfang Xu）
IEST-RP-CC036 中国建筑工业行业标准 JG/T xxx

FFU试验装置
根据欧洲标准EN779《一般通风空气过滤器性能试验方法》 搭建的试验装置的基础上改建而成
1 2 3 4 5 6 7 8 6 9 10
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辅助风机(变频器)和阀门调节风量及FFU的静压 喷嘴流量计（D225×1、D80×4标准喷嘴）测量流量 温湿度可以实时监测

FFU试验装置
增加一静压箱
6
9
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空气流量（Q）：一定静压下测得的通过FFU的空气流量，m3/s FFU静压（Pt）：FFU出口与入口的静压差，Pa 面风速（v）：一定静压下的空气流量除以FFU送风口有效断面面积， m/s 总输入功率（W）：在一定空气流量下，输入FFU的总的电能，包括电机 以及FFU内部控制模块的电耗，但不包括外部控制器的电耗，W FFU空气动力功率（有效功率）（ Pt Q）：一定空气流量下，总输入功率 中用来推动空气流动并通过FFU的部分，W FFU空气动力效率（Et）：空气动力功率占总输入功率的百分比，%， 能耗性能指数（EPI——Energy Performance Index）：一定流量条件下总 输入功率与空气流量的比值，W/(m3/min)
EPI = W / Q

空气动力与能耗性能试验结果
1# 2# 3# 4# 5#
600 静压Static Pressure Rise(Pa) 500 400 300 200 100 0 0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
面风速Face Velocity(m/s)
转速100%时各FFU静压和面风速关系比较

空气动力效率Total Pressure Efficiency(%)
1#
2#
3#
4#
5#
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 面风速Face Velocity(m/s)
转速100%时各FFU空气动力效率和面风速关系比较

转速100%时各FFU 面风速和能耗性能指数关系比较

0510152025303540450.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

面风速Face Velocity(m/s)

能耗性能指数E P I (W /(m 3/m i n ))

1#2#3#4#5#

转速100%时各FFU 静压和能耗性能指数关系比较

1002003004005006000

1020304050

能耗性能指数EPI(W/(m3/min))

静压S t a t i c P r e s s u r e R i s e (P a )

1#2#3#4#5#

Comparison of ESP vs Face velocity under the fan speed condition for 0.45m/s@95Pa

Comparison of Total pressure efficiency vs Face velocity under the fan speed condition for 0.45m/s@95Pa

Comparison of EPI vs Face velocity under the fan speed condition for 0.45m/s@95Pa

Comparison of EPI vs ESP

under the fan speed condition for 0.45m/s@95Pa

噪声性能试验

´声学实验室

´暖通空调实验室

´倍频程声压级以及A声级´LA—220综合噪声测量仪´工况（转速）0.45m/s ´52~60 dB(A)

´NR47~NR55

面风速均匀性试验´n个测点：间距

100~200 mm (4-8

inch)

´测点距离：150mm

(6inch)

´围挡：高457mm

(18inch)

´面风速不均匀度：

9.6%~16.3%

序号参数

额定风量下基本要求

600×6001200×6001200×9001200×1200

1额定风量m3/h500100015002000 2机外静压Pa标准型：≥50Pa，高静压型：≥120Pa

3输入功率（标准

型）W

≤100≤150≤200≤300

4噪声（标准型）

dB(A)

≤53≤55≤57≤59

5送风均匀性风速相对标准偏差βν≤15%

6泄漏电流机组外露的金属部分与电源线之间的泄漏电流不应大于1.5mA 7接地电阻可触及金属表面与设备接地端子之间的电阻值不应大于0.1Ω

8耐电压（电气强

度或介电强度）

机组带电部件与非带电金属部件之间应能耐受1500V的电压

（时间60s）

9绝缘电阻机组带电部分与非带电部分之间的绝缘电阻不应小于Ω主要规格机组在额定风量下的基本参数表（JGxxx)