国外电风扇风量测试方法解读

刘洪涛 吴畏

珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070

1 引言

电风扇在人们日常生活、工作中属常见家电之一，电风扇是通过电机驱动扇叶旋转产生气流，达到通风纳凉效果，其风量是电风扇的一项重要性能指标之一，并且电风扇能效高低与风量有直接关系。我国作为电风扇制造和出口大国，了解世界各国电风扇标准，掌握电风扇的风量测试方法非常有必要，本文就IEC电风扇标准及欧美、亚洲相关国家的电风扇风量测试方法进行解读。

2 IEC标准

IEC现行电风扇标准IEC 60879:1986，风量测试在20℃±5℃的环境温度下进行，各类电风扇的测试方法如下：

2.1 吊扇、顶扇

试验舱如图1所示，长：4.5m，宽：4.5m，高度：3m。

（1）风速测定

测试前，风扇在测试电压条件下运行2h。

风速通过具有不超过100mm的内径的旋转扇叶式风速计来测量，风速计的叶片平面与吊扇扇叶平面平行，其距离为1500mm，风速计应在一个水平面内的四个半段对角线上移动。

风速在四个半段对角线上测取，并从距离对角线中心（位于通过扇叶中心的垂直线上）40mm处开始测量，随后以每80mm的增量逐点向各边进行，直至平均风速降至9.0m/min为止。

（2）风量计算

计算所得圆环平均风速，乘以相应圆环面积作为通过圆环的风量，各圆环的风量之和为总风量。

任何圆环的平均风速应该是该圆环平均半径处四个半段对角线上风速读数的平均值。

注：标准原文未给出计算公式。

2.2 落地扇、台扇

落地扇试验舱大小：长度：6m，宽度：4.5m，高度：3m，试验舱仪器布置如图2所示。

台扇试验舱大小：长度：4.5m，宽度：4.5m，高度：3m，试验舱仪器布置如图2所示。

落地扇扇叶中心距地板高度1.5m，扇叶前端距后壁至少1.2m，距侧壁1.8m，距前壁4m。

台扇扇叶中心距地板高度1.2m，扇叶前端距后壁至少1.2m，距侧壁及前面墙壁至少1.8m。

（1）风速测定

测试前，风扇在测试电压条件下运行2h，电风扇应带有网罩，摇头机构不工作。

风速通过具有不超过100mm的内径的旋转扇叶式风速计来测量，风速计在试验平面内，沿着与扇叶轴线呈垂直相交的水平直线上，向左右两个方向移动，试验平面与风扇扇叶平面之间的距离应等于风扇扇叶大小的3倍。

从距离扇叶轴线20mm左右两点处开始测试，以每40 mm的增量沿着水平直线逐点向两边移动，直到平均风速降至24m/min为止。

（2）风量计算

计算所得圆环平均风速，乘以相应圆环面积作为通过圆环的风量，各圆环的风量之和为总风量。

任何圆环的平均风速应是该圆环平均半径上左右两个风速读数的平均值。

注：标准原文未给出计算公式，可参见国标GB/T 13380-2007的计算方法。

3 欧洲国家

3.1 英国

英国现行电风扇标准BS 5060:1987等同IEC 60879:1986，风量测试方法与IEC标准相同。

3.2 俄罗斯

俄罗斯现行电风扇标准GOST 7402-1984，风量测试方法与IEC 60879:1986基本一致，差异如下：

（1）落地扇试验舱

试验舱大小：长度：10m，宽度：4.5m，高度：3m，试验舱仪器布置与图2相类似。

落地扇扇叶前端距后墙至少1.2m，距侧壁至少1.8m，距前面墙壁至少6m。

（2）风量计算

风量Q，单位：m3/min，计算公式：

图1 中国吊扇、顶扇风量试验舱

图2 中国落地扇、台扇试验舱仪器布置

其中：

m为测试次数；

Qi为第i次测量的风量，计算如下：

其中：

Vc——中心圆风速，m/s；

Sc——中心圆面积，m2；

N——圆环数；

Vk——第k个圆环的风速，m/s；

Sk——第k个圆环的面积，m2。

注：中心圆半径为40mm，第1个圆环为40mm至80mm的圆环（圆环宽度40mm，圆环半径60mm）。

每台风扇至少测试5次，计算算术平均值作为风量值。

4 亚洲国家

4.1 韩国

韩国现行电风扇标准KS C 9301-2013中规定的风量测试方法与IEC 60879:1986的差异如下：

（a）测量点从水平线上0点左右分别距离2.5cm处开始测量，后面每隔5cm增加测量点，试验仪器布置见图3。

各测量点风速测量时间不少于2min。

（b）风量计算

图4 风速曲线

图5 韩国吊扇试验舱仪器布置

图6 巴西风扇测量仪器

左右各测量点的平均风速依次用V1，V2，V3……表示（单位：m/min），当该测量点风速Vn为前一个测量点风速Vn-1的1/3时停止测量，风速曲线见图4。

从0～5cm，5～10cm，……的各区间的圆或环形状的面积（单位：m2）分别作为，风量（m3/min）为Q1=K1•V1，Q2=K2•V2，……，总风量=Q=Q1+Q2+Q3+……。

（2）吊扇

（a）测量点从水平线上0点左右分别距离5cm处开始测量，后面每隔10cm增加测量点，试验仪器布置见图5，在水平线上使用两个风速计测量风速。

各测量点风速测量时间不少于2min。

富阳全区范围内已建有57个地面区域自动气象观测站,全面开展陆地气象要素观测,但富春江综合气象水文要素观测一直是一个空白。2015年富阳区气象局响应政府“五水共治”中心工作,为实现富阳气象灾害监测预警全覆盖,为富春江航运和运动休闲等提供富春江气象数据支撑,增强富春江气象灾害的预测预警能力,建成了全省领先的气象浮标综合观测站,实时观测江面温湿度、雨量、风向风速、气压、水温、流速8个气象要素数据。

（b）风量计算

左右各测量点的平均风速依次用V1，V2，V3……表示（单位：m/min），当该测量点风速Vn为前一个测量点风速Vn-1的1/3时停止测量。

从0～10cm，10～20cm，……的各区间的圆或环形状的面积（单位：m2）分别作为K1=πr12，K2=π(r22-r12)，……，风量（m3/min）为Q1=K1•V1，Q2=K2•V2，……，总风量=Q=Q1+Q2+Q3+……。

4.2 印度

印度现行电风扇标准IS 1169-1967（落地扇）、IS 555-1979（台扇）中规定的风量测试方法与与IEC 60879:1986的差异如下：

（1）落地扇试验舱大小：长度：10m，宽度：4.5m，高度：3m，与俄罗斯落地扇风量测试的试验舱相同，扇叶直径小于等于400mm的落地扇风量测试可以在台扇的试验舱进行。

注：台扇试验舱大小：长度：4.5m，宽度：4.5m，高度：3m。

（2）风速采用内径为70mm或100mm的风速计测量；

（3）测试前，风扇在额定电压范围内的最高电压条件下至少运行1h。

4.3 其他国家

日本现行电风扇标准JIS C 9809:1999、斯里兰卡现行电风扇标准SLS 814-1:1988、越南现行电风扇标准TCVN 7827:2015中规定的风量测试方法与IEC 60879:1986标准相同。

5 美洲国家

5.1 巴西

（1）普通风扇

巴西第020/2012号INMETRO条例《台扇、壁扇、落地扇和通风器的合格评估要求》，规定了普通风扇的风量测试方法。

测量仪器见图6，使用长3m，直径0.6m的管道进行测试，被测风扇距管道一端0.15m，管道的另一端表面安装8个风速计，安装位置见图7。

风量计算：

Vz=Var×0.2827

其中，

Vz—总风量，m3/s；

Var—平均风速，m/s。

（2）吊扇

巴西《全国节能标识标签（ENCE）使用专项规范－住宅用途吊扇》，规定了吊扇的风量测试方法。试验装置见图8，传感器分布见图9。

圆面积计算：

A1=(π×(r1/100)2)=(π×(5.08/100)2)=0.0081m2

A2=(π×(r2/100)2)–A1

=(π×(15.24/100)2)- 0.008103=0.0648m2

......

An=π[(rn/100)2-(rn-1/100)2]

风量计算：

Vzs1=（(Vms1(AC)+Vms1(BD))/2）×A1

Vzs2,10=（(Vms2(AC)+Vms2(BD)+Vms10(AC)+Vms10(BD))/4）×A2

Vzs3,11=（(Vms3(AC)+Vms3(BD)+Vms11(AC)+Vms11(BD))/4）×A3

……

总风量：

Vz=Vzs1+Vzs2,10+Vzs3,11+……

5.2 美国、加拿大

美国吊扇能源之星认证测试方法及加拿大CSA C814-2010《吊扇能效》，规定了吊扇的风量测试方法，试验装置与图8基本一致，风量测试方法与巴西标准基本相同。

6 结束语

通过本文对世界各国电风扇标准中规定的风量测试方法的解读，并阐述了各国电风扇风量测试方法的差异。从具体差异看，欧洲及亚洲各国的电风扇风量测试方法基本相同，基本上是以IEC电风扇标准为基础制定的，在试验舱大小、风量计算方式等方面略有差异，美洲国家的电风扇风量测试方法与IEC标准、欧亚各国的标准有比较大的差异。

图7 管道表面风速计的位置

图8 巴西吊扇试验装置

图9 传感器分布