核心要点
- 风机能效指数（FEI）衡量风机系统从输入电能到输出空气功率（wire-to-air）的能效表现。
- FEI 将基准风机的电输入功率与所选风机在相同风量和压力工况点下的输入功率进行比较。
- FEI 为 1.00 表示与通用基准线持平。数值越高表示耗电越少；数值越低表示耗电越多。
- 进行 HVAC 风机选型时，应首先确定所需的风量和压力，再比较适用风机方案的 FEI 值，并核对适用的规范或项目要求。
风机能效指数（FEI）由 AMCA（国际空气运动与控制协会）制定。ANSI/AMCA 214-21 规定了商用和工业风机及鼓风机 FEI 的测试计算程序。ISO 随后发布了其自身的 FEI 计算标准 ISO 12759-6:2024，为在风机工况点计算 FEI 提供了国际通用方法。不过，该指数不适用于风幕机或循环风机。FEI 已用于美国多项规范和标准，并在印度的《2024 年节能与可持续建筑规范》草案中被列为自愿性指标。
FEI 为工程师在 HVAC 应用中选型风机时提供了一个参考基准。本文将介绍风机能效指数（FEI）及其计算方法，并说明利用 FEI 进行 HVAC 风机选型的方法。
什么是风机能效指数（FEI）？
如何计算 HVAC 风机的 FEI？
FEI 将实际风机系统的电输入功率与基准风机在相同风量和压力工况点下的输入功率进行比较。它也可以表示为实际整机风机效率与基准整机风机效率之比：
- FEI = 实际效率 / 基准效率
由于这些效率是在相同的风量和压力条件下计算的，用电功率表示时，等效公式为：
- FEI = 基准功率 / 实际功率
由于风量和压力沿风机曲线变化，FEI 可以在不同工况点分别计算。
FEI 与其他指标的差异
- 风机效率等级（FEG）衡量风机将叶轮或轴功率转化为空气功率的能力。工程师常用该指标来界定 HVAC 项目的能效需求。
- 风机电机效率等级（FMEG）一直是欧洲经济区监管商用和工业通风风机的主要法定标准。它衡量完整的风机、电机和传动装置组合的整体能效。
FEG 和 FMEG 都是基于最高效率点来测定的。FEI 则是在相同工况点下，比较实际风机系统与基准风机的电功率。对 HVAC 风机而言，FEG 描述风机的空气动力学品质，FMEG 评定风机与传动装置的组合能效，而 FEI 评估的是风机在项目指定运行工况点下的能效表现。
如何解读 FEI 数值？
FEI 1.00 意味着什么？
FEI 采用基准值来评估风机在工况点消耗多少电功率。基准参照风机模型由 AMCA 定义。FEI 值为 1.00 表示实际风机在相同工况点消耗的电功率与基准风机相同。然而，这并不意味着所选风机是高效率的。FEI 假定了风机效率、电机效率和传动损耗，为比较不同的 HVAC 风机提供了一个通用参照。
FEI 高于或低于 1.00 分别代表什么？
一些建筑节能规范（如 ASHRAE 90.1-2022）通常要求 FEI 最低为 1.00。FEI 高于 1.00 表示风机系统在相同风量和压力下消耗的电功率低于基准风机。例如，FEI 为 1.20 表示输入功率比 FEI 1.00 基准线低约 20%。FEI 低于 1.00 表示系统消耗更多功率。FEI 为 0.90 时，耗电约多 10% 至 11%。风机是否符合规范取决于适用于该项目的具体要求。
为什么风机必须在同一工况点进行比较？
风机必须在由所需风量和压力定义的同一工况点进行比较，因为 FEI 是在相同运行条件下比较实际风机与基准风机的电输入功率。FEI 会沿风机性能曲线以及随风机转速而变化，因此同一台风机在不同工况点可能有不同的 FEI 值。它是一项 wire-to-air 指标，计入风机系统的电输入功率（包括电机和传动损耗）。相比之下，FEG 描述的是不含传动装置的风机最高效率。
因此，高 FEG 并不保证 HVAC 系统在设计点具有高 FEI。评估能效表现时，应检查风机在其所需输送风量和压力下的 FEI；一台选型过大或匹配不当的风机可能偏离其高效区间运行，从而得到较低的 FEI。
HVAC 风机选型的 3 条 FEI 建议
首先核对系统需求
开始 HVAC 风机选型前，务必始终把系统需求放在首位。随后确定所需的风量和压力，并明确可用空间、噪声限值等应用需求。如有可能，还应考虑风量需求是否会变化。这些要求确立了工况点，有助于在比较 FEI 值之前缩小方案范围。
获取每台风机的 FEI 数据
使用风机选型工具或产品目录，在所需风量和压力下找到对应的工况点。一些风机选型工具还能推荐机型。确认所选风机采用相同的压力基准，且所有数据可比。若所需工况点未列明 FEI 数据，可向制造商索取。仅比较基于相同运行条件的额定值。
比较能效表现
在风机方案满足所需风量和压力后，比较其在设计工况点的 FEI 值和电输入功率。较高的 FEI 表示相对于该工况点的基准风机，电输入功率更低。只比较能够满足系统需求的风机。仅凭最高 FEI 并不能确定最佳匹配。对于变风量系统，还应检查相关运行工况点的 FEI。设计点的数值并不能反映所有负荷工况。
HVAC 应用的参考 FEI 值
|
HVAC 应用 |
参考 FEI |
标准 / 依据 |
|
定风量（CAV）通风 |
≥ 1.00 |
ASHRAE 90.1、IECC |
|
变风量（VAV）系统 |
≥ 0.95 |
ASHRAE 90.1、IECC |
|
商用送风与排风机 |
≥ 1.00 |
ASHRAE 90.1 覆盖风机的通用要求 |
|
AHU 系统中的风机阵列 |
≥ 1.00，符合条件的 VAV 系统为 ≥ 0.95 |
AMCA 208 附录 C、适用的能效规范 |
|
高性能绿色建筑 |
≥ 1.10 |
ASHRAE 189.1 FEI 条款 |
|
加利福尼亚商用 HVAC 装置 |
≥ 1.00，符合条件的 VAV 系统为 ≥ 0.95 |
加利福尼亚 Title 24 第 6 部分（2025） |
注：
- FEI 并非仅凭风机应用场合来赋值。轴流风机、离心风机或插拔式风机并不会自动获得不同的 FEI 要求。适用的规范、系统配置、风机尺寸和豁免条款共同决定了最低值。
- FEI 0.95 是符合条件的 VAV 应用中允许的最低值，并非推荐选用低效风机的通用建议。
- FEI 1.10 是更高性能的基准，但仅在适用标准或项目规范要求时，才应将其描述为强制要求。
- FEI 是在指定的设计工况点、采用合适的压力基准进行评估的。
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|
系列 |
风机类型 |
HVAC 应用 |
风量 |
静压 |
其他列明规格 |
|
LWBE3G |
EC后向离心风机 |
AHU / RTU |
5,000–32,000 m³/h |
400–1,500 Pa |
12 种规格，190–710 mm；EC 效率 88–92% |
|
LWFC |
EC前向离心风机 |
FCU / 末端装置 |
200–2,000 m³/h |
30–200 Pa |
全规格；噪声范围 28–45 dB(A) |
|
LWAA |
EC轴流风机 |
蒸发器 / 冷凝器 |
1,500–15,000 m³/h |
80–400 Pa |
13 种规格，200–1,000 mm；标准 IP54，可选 IP55/66/68 |
常见问题
哪种方法可以降低建筑能耗？
根据风机定律，功率消耗大致与转速的三次方成正比。使用外置变频调速装置（VSD）或将风机升级为 EC 电机风机，可显著降低能耗。
使用高 FEI 风机有哪些好处？
较高的 FEI 表示风机在相同风量和压力下消耗的电功率低于基准风机。这有助于工程师在工况点比较风机方案的能效表现。
什么样的 FEI 值更好？
较高的 FEI 表示相对于同一工况点的基准风机，耗电更低。FEI 为 1.00 与通用基准线持平。一些节能规范设定了最低 FEI 要求，某些 ASHRAE 90.1 条款对覆盖的变风量系统采用 0.95。
欧洲是否使用 FEI？
不使用。欧盟生态设计法规（ErP）对覆盖风机的能效要求采用最低风机效率等级，而非 FEI 阈值。
