核心要点：
- EC 风机将永磁无刷电机与集成电子控制器配对——变频调速功能已内置于其中，因此无需外接 VFD（变频器）。
- 在暖通空调应用中，能量损耗来自多个因素，例如电机损耗、皮带损耗、全速运行时的过量风量以及系统阻力。
- 已公布的现场数据显示，EC 风机相对 AC 风机的节能约为 15%–50%，其中约 30% 是最常被引用的数字。投资回本周期通常为 1–3 年。
- 朗伟为 EC 风机升级提供从初始选型到 OEM 生产的一站式支持。
风机是商用暖通空调系统的重要组成部分，但其对能耗的影响常被低估。它们运行于空气处理机组、屋顶机组、风机盘管机组和冷凝系统内部，每年往往运转数千小时。即便风机效率存在微小差异，在设备整个使用寿命周期内也可能累积成可观运行成本。
监管机构对风机效率的关注也在增加。自 2026 年起，修订后的欧盟生态设计法规 2024/1834 对电输入功率介于 125 W 至 500 kW 之间的在售风机提出新的效率要求。这并不意味着所有已安装的风机都必须更换，但采用老旧风机设计的制造商可能需要重新评估其设备平台。EC 风机是可行的应对方案之一。
本文探讨风机能量损耗的环节、EC 技术如何降低能耗，以及实际节能效果为何存在差异，同时涵盖屋顶机组、空气处理机组、风机盘管机组、冷凝器与蒸发器中的典型应用。
什么是 EC 风机技术？
EC 风机的核心是一台 EC 电机，通常被称为无刷直流电机（brushless DC motor）。其转子内置永磁体，定子则包含电绕组。不同于用电刷切换电流的方式，它由集成电子控制器按顺序给定子绕组通电，从而产生旋转磁场。永磁转子跟随该磁场转动，带动风机叶轮一起旋转。
由于没有碳刷，EC 电机避免了有刷直流电机常见的电刷磨损与打火问题。永磁体在无需感应电机那样励磁损耗的情况下提供转子磁场。这使得控制器能够更精确地控制转速与转矩，尤其是在风机低于全速运行时。在暖通空调设备中，这种控制能力使风量能够更贴合实际需求。
暖通空调风机能量损耗的常见来源
电机损耗
当电机类型或规格与实际风机工况不匹配时，电机损耗会增加。传统感应电机和 PSC（永久分相电容）电机在降低负载时可能消耗更多电能，因为其效率往往在偏离额定运行点时下降。电机选型过大也会造成类似问题。如果风机通常只需电机额定输出的一部分，电机可能在大部分运行时间内都处于高效区间之外。
这在暖通空调系统中很重要，因为风机很少全天都以满设计风量运行。多余的电能会以热量形式释放在绕组、转子及其他电机部件中，而不是转化为有用的风机功率。
皮带与传动损耗
在皮带驱动的暖通空调风机中，电机功率必须先经过皮带、皮带轮、转轴和轴承才能传递到叶轮。这一传动过程并非完全高效。皮带在皮带轮上反复弯折，产生内部摩擦和热量。皮带与皮带轮之间的接触也会产生摩擦。任何皮带打滑、张紧不足或对中不良都会进一步加大损耗。
因此，输入电机的部分电能会在皮带传动组件中转化为热量，而不是在风机叶轮处转化为有用功率。随着皮带磨损、伸长或失去对中，风机获得的机械功率会减少，并可能运行在低于设计转速的状态。
全速运行时的过量风量
暖通空调风机按最高预期的制冷、制热或通风需求来选型。在日常运行中，这些峰值工况仅在有限时段出现。因此，定速风机可能在一天的大部分时间里输送超出系统所需的风量。风机风量大致与风机转速成正比变化，而风机功率大致与风机转速的三次方成正比变化。这种关系意味着降低风机转速可以比减少风量更快地降低能耗。
系统阻力
系统阻力是暖通空调运行的正常组成部分。随着系统运行，灰尘及其他颗粒物会在过滤器、盘管及风机部件周围积聚，这种积聚会增加风道中的压力损失。
当系统阻力升高时，原有风机转速可能不再能够提供所需风量，定速风机将只能提供更小的风量。在长时间运行中，变速风机可能偏离其设计工况点与最佳效率点越来越远。
EC 风机如何降低暖通空调能耗？
更高的电机效率
EC 电机在转子中使用永磁体，而不依赖感应式转子磁场。这种设计降低了转子损耗以及传统感应电机所需的励磁能量，使更多输入电能能够转化为风机轴上的有用机械功率。EC 风机的软启动功能在启动时逐渐提升转速，从而降低冲击电流和风机组件所承受的机械应力。
许多 EC 风机采用直驱设计。电机直接连接风机叶轮，省去了皮带-皮带轮传动系统，从而消除了与皮带相关的摩擦、打滑和弯折损耗。这还能降低机械噪声，并省去日常的皮带张紧与对中维护。
按需调速控制
EC 风机可通过 0–10 V 模拟信号、PWM 信号或基于 RS485 的 Modbus RTU 通信接收转速指令。这些信号被发送至风机内置的 EC 控制器，控制器根据所需风量调节电机转速。
在暖通空调系统中，转速指令可来自温度传感器、风管压力传感器、占空时间表、空气质量传感器或楼宇管理系统。当需求下降时，EC 风机可以降低转速，这有助于避免不必要的风量以及与风阀节流相关的能量损耗。
由于风机功率随转速降低而迅速下降，按需控制在长时间部分负荷运行的系统中可以降低年度能耗。实际节能效果取决于风机工况点、运行时长、系统阻力和控制设置。
部分负荷下的高效性能
暖通空调系统中的商用空气处理机组很少全天都以满输出运行。变风量控制、按需通风、人员变动和夜间回退设定都会降低所需的风机负荷。
在部分负荷工况下，传统交流感应电机的总功耗可能低于满负荷时，但随着机械负荷减小，其效率和功率因数仍可能下降。即使电机没有输出额定功率，仍会保留一部分电气与磁损耗。
EC 电机能在更宽运行范围内保持更高效率，这使得 EC 风机技术特别适合长时间运行在峰值工况点以下的暖通空调系统。
EC 风机在暖通空调中的实际应用
屋顶机组与空气处理机组
屋顶机组（RTU）是安装在商业建筑屋顶的整体式暖通空调系统。它们通常将回风与所需的新风混合，对空气进行过滤、加热或冷却，再通过风管输送出去。
空气处理机组（AHU）承担类似的空气处理功能，不过其可安装在室内、机房或屋顶。这两类系统都需要送风机，以克服过滤器、盘管、风阀和风管所产生的压力损失。
后向弯曲式 EC 离心风机常用于这类中、高静压工况。集成的 EC 电机可根据风量需求变化调节转速，帮助空气处理机组或屋顶机组在无需峰值风量时避免满输出运行。风机选型仍应与实际风量和静压工况点相匹配。
风机盘管机组
风机盘管机组安装在靠近人员活动空间的位置，因此选型不仅涉及风量。设计人员还需考虑安装位置，例如吊顶、壁挂或落地安装，以及暗装或明装结构、制冷制热能力、可用静压、管路布置和室内噪声要求。酒店、医院、办公室和服务式公寓往往需要能够长时间安静运行的紧凑型风机盘管机组。
EC 风机非常契合这一应用，因为风机盘管机组全天很少需要满风量。房间负荷会随人员占用、室外条件和温控器设定而变化。EC 风机可在制热或制冷需求下降时平稳降低转速，从而降低风机功率，并在夜间或低占用运行时降低噪声。平稳的调速也有助于风机盘管机组维持室温，避免反复全速启停。
冷凝机组与蒸发盘管
冷凝机组将制冷系统的热量释放到室外空气中。冷凝机组中的 EC 轴流风机可根据冷凝压力、室外温度和压缩机负荷调节风量。在制冷负荷较低或室外温度温和时，风机无需全速运行，从而减少能量浪费。
蒸发盘管通常位于空气处理机组、风机盘管机组或室内空气处理机内部。温暖的室内空气流过盘管，制冷剂从空气中吸收热量。此处的 EC 风机可根据房间制冷需求调节风量。较低的风机转速可降低部分负荷运行时的风机功率，并可能降低人员活动区域的噪声。冷却后的空气随后被送回人员活动空间。
升级至节能型朗伟 EC 风机
在一份制造商报告的十吨屋顶机组配置中，朗伟采用 EC 电机平台提供了 1 台 EC 送风离心风机和 2 台 EC 轴流冷凝风机。报告显示，风机系统效率从交流基线方案的约 58% 提升至 EC 方案的至少 70%。送风侧与冷凝侧采用通用电机平台，还可以简化部件采购和备件管理。
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空气处理机组 / 屋顶机组容量 |
推荐型号 |
EC 风机效率 |
|---|---|---|
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小型空气处理机组 / 3–5 吨屋顶机组 |
LWBE3G-355 |
88% |
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中型空气处理机组 / 7–10 吨屋顶机组 |
LWBE3G-450 |
90% |
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大型空气处理机组 / 15–20 吨屋顶机组 |
LWBE3G-560 |
91% |
朗伟为 EC 风机升级提供从初始选型到 OEM 生产的一站式支持。对于既有的皮带驱动和定速安装方案，朗伟 EC 风机提供直驱升级路径，可降低机械传动损耗并增加变速控制。根据可用空间和风量需求，解决方案可采用单台 EC 无蜗壳离心风机或多台 EC 风机并联运行。
除标准目录型号外，朗伟还提供 OEM/ODM 定制选项，包括定制叶轮几何形状、外壳材料、电机电压和控制固件。EC 风机可配置 0–10 V、PWM、Modbus RTU、Modbus TCP、BACnet MS/TP、CANopen 等多种控制选项，以便更轻松地接入暖通空调和楼宇管理系统。
常见问题
为什么 EC 风机更高效？
EC 风机采用永磁无刷电机并集成电子控制。这种设计降低了转子损耗，控制器可调节电机电流和转速。
EC 电机有哪些缺点？
EC 电机通常比基础交流电机成本更高，其集成电子器件也可能使维修更加专业化。
如何控制 EC 风机？
大多数 EC 风机支持 0–10 V 模拟信号、PWM 信号或数字通信，例如基于 RS-485 的 Modbus RTU。
EC 风机与 AC 风机有何区别？
传统交流风机通常采用感应电机或 PSC 电机。EC 风机利用集成电路板在内部将交流电转换为直流电，从而提供更高的能效和精确的转速控制。
