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风扇风量

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基本概念 空氣量

送風機單位時間吸入的空氣流量稱爲空氣量(Air volume, Air quantity),通常以(Qm3/min)爲氣體量在吸入空氣時特稱爲空氣量,風扇的場合又稱風量(Capacity)。氣體依其壓力、溫度而改變體積,所以提到吐出空氣量時,一定要注記該場所的壓力和溫度,故稱吸入空氣量。 *標準狀態空氣:

溫度20℃、大氣壓760mmHg,溫度65%的潮濕空氣爲標準空氣,此時單位體積空氣的重量(又稱比重量)爲1.2Kg/ m3 *基準狀態空氣

溫度0℃、大氣壓760mmHg,溫度0%的潮濕空氣爲基準空氣,此時單位體積空氣的重量(又稱比重量)爲1.293Kg/ m3。以Nm3/min表示。 AC風扇運轉原理、DC風扇運轉原理 葉片數量與風量:

當轉速已達極限,若要增加風量,唯有改變扇葉角度或增加葉片扇葉與風量成正比關係。 消耗功率與風量:

理想的設計是風量大耗電少,但一般來說,當效率達到一定程度時,風量與消耗電流成正比。 轉速與風量:

轉速愈快單位時間吹出的風量多,故風量與轉速成正比。 靜壓與風量:

由波義耳定律知,P1 .V1= P2 .V2,所以風量與靜壓成反比。 溫度與風量:

由查理定律知,當壓力固定的情況下,V1/T1= V2/T2,所以溫度愈高空氣體積愈大、密度愈低、重量愈輕,故風扇風阻小,在相同消耗功率情況下,風量增加。 濕度與風量:

空氣濕度愈大水分愈多,因水的比重比空氣大故濕度愈高空氣愈重,風量自然較少。

如何計算所需風量:

爲因應不同地區不同客戶的需求,我們有義務知道客戶如何選擇適當風量,茲將風量選擇方法,介紹如下: 首先必須瞭解一些已知條件:

1卡等於1g重0℃的水使其溫度上升1℃所需的熱量。 1瓦特的功率工作1秒鐘等於1焦耳 1卡等於4.2焦耳

空氣的定壓(10mmAq)比熱(Cp)=0.24(Kcal/Kg℃)

標準狀態空氣:溫度20℃、大氣壓760mmHg,溫度65%的潮濕空氣爲標準空氣,此時單位體積空氣的重量(又稱比重量)爲1.2Kg/ m3

CMM、CFM都是指每分鐘所排出空氣體積,前者單位爲立方米/每分;後者單位爲立方英尺/每分。1CMM=35.3CFM

1.得知:風扇總排出熱量(H)=比熱(Cp)×重量(W)×容器允許溫度(△Tc) 因爲:重量W=(CMM/60)×D=單位時間(每秒)體積乘以密度 =(CMM/60)×1.2Kg/ m3

=(Q/60)×1.2Kg/ m3

所以:總熱量(H)=0.24(Q/60)×1.2Kg/ m3×△Tc 2.電器熱量(H)=(P【功率】t【秒】)/4.2

3.由1、2得知:0.24(Q/60)×1.2Kg/ m3×△Tc=(P×t)/4.2 Q=(P×60)/1200×4.2×0.24×△Tc

Q=0.05P/△Tc………………………………………(CMM) =0.05×35.3P/△Tc=1.76 P/△Tc……………(CFM)

4.換算華氏度數爲:Q=0.05×1.8P/△Tf=0.09P/△Tf……………(CMM) =1.76×1.8P/△Tf=3.16P/△Tf……………(CFM)

例1:有一電腦消耗功率150瓦,風扇消耗5瓦,當地夏季氣溫最高30℃,設CPU允許工作60℃,所需風扇風量計算如下: P=150W+5W=155W;△Tc=60-30=30

Q=0.05×155/30=0.258CMM=9.12CFM(爲工作點所需風量)

例2:有一SWITCHING電源供應器消耗功率250瓦,風扇消耗20瓦,當地夏季氣溫最高55℉,設該供應器允許工作95℉,所需風扇風量計算如下: P=250W+20W=270W;△Tf=95-55=40

Q=0.09×270/40=0.6075CMM=21.44CFM(爲工作點所需風量) 啓動電壓與死角問題 認識風扇啓動電壓:

有那些因素影響啓動電壓?啓動電壓意即風扇最低運轉工作電壓,是比較風扇優劣的一項特性,通常淨摩擦係數較低的風扇,以及配套較低工作電壓的霍爾IC才能使風扇於較低電壓啓動。

影響風扇啓動電壓的因素,有:

1.繞線設計是否恰當。 2.矽鋼片磁滯損失大小。 3.霍爾IC的最低工作電壓。 4.橡膠磁鐵的充磁強度。5.扇葉的重量。 6.軸承的摩擦係數高低。 7.是否有反向保護二極體。8.電晶體放大倍數高低。 9.電晶體飽和電壓高低。 認識風扇死角:

哪些因素造成風扇死角?所謂風扇死角是指風扇置於某些角度情況下不能依規定電壓啓動。測試方法就是將風扇各極依序調整置於霍爾IC之前,然後將電壓緩慢調高直到啓動,若各極在小於規定電壓值之前啓動,代表合格,若有高低差異,啓動電壓超出規定者,稱爲死角。 影響風扇啓動電壓的因素,有:

1.橡膠磁鐵各極充磁不均。 2.霍爾IC感應靈敏度太差。 3. 橡膠磁鐵充磁磁場太弱。

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