风机的发展历程

风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，是一种从动的流体机械。广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却，锅炉和工业窑炉的通风和引风；空调器调节设备和家用电器设备的冷却和通风；鼓舞的烘干和选送，风洞风源和气垫船的充气和推进等。

风机已有悠久的历史。早在商代、西周之前，我国人民就发明了一种强制送风的工具，名为风箱，主要用于冶铸业。利用皮囊的胀缩来实现鼓风，最初是单囊作业，后期发展为多囊串联或并联的装置。汉代发明的风扇车，用于清选粮食。明代《天工开物》中记载有木风箱，它是古老的活塞式鼓风机。

而在欧洲，水力鼓风机大约发明于12世纪，对14世纪欧洲生铁的出现起到了促进作用。直到欧洲工业革命时期，钢铁、煤炭工业的突飞猛进，促进了各式风机的发展。

1862年，英国圭贝尔发明了离心风机，其叶轮、机壳为同心圆型，效率仅为40%左右，主要用于矿山通风。1880年，设计出用于矿井排送风的蜗形机壳，和后向弯曲叶片的离心风机，结构已比较完善。1898年，爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心风机，并为各国所广泛采用。19世纪，轴流风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风，但其压力仅为100～300帕，效率仅为15～25%。

风机能量传输

电机的损耗分布：

铜损（Copper Loss）：当电流通过电动机的绕组时，由于绕组电阻的存在，会产生热能形式的功率损失。
铁损（Iron Loss）：电动机铁芯中的磁力线在通过时，会产生磁滞和涡流现象，导致铁芯发热，从而产生功率损失。
机械损耗（Mechanical Loss）：电动机运行时，轴承、齿轮等机械部件之间的摩擦和磨损会产生功率 损失；
涡流损失：谐波导致的高频涡流损失，如绕组端部，转子铁芯表面位置等；
杂散损失：电机必要的结构件如壳体，轴等金属件在磁场散射过程中感应的其他额外损耗。

风机的损耗分布：

流动损失（Flow Loss）：是由于空气在风机内部流动时与固体表面的摩擦以及空气分子间的内摩擦导致的损失。
泄漏损失（Leakage Loss）：是由于风机内部存在的间隙导致空气从高压区域泄漏到低压区域而产生的损失。
气动阻力损失（Aerodynamic drag Loss）：主要包括风机在运行过程中，空气通过风机进风口、出风口等区域时，受到阻碍而产生的风阻损失。风机内部流动时产生的湍流、涡流等不稳定流动状态所导致的噪声能量损失。
气动附加损失（Aerodynamic additional Loss）：主要是由于风机内部流动状态的不稳定、非均匀性等因素导致的。风机内部的气流速度分布不均匀、存在涡旋、回流等现象，都会导致气动附加损失。

风机系统能效提升技术

1、电机能效提升技术：

扁铜线绕组技术对比传统散嵌绕组，不仅提高了电机定子绕组的加工效率和一致性，同时提高绕组的槽满率，降低绕组端部用铜量，相同设计条件下铜损降低3%-8%。

双定子轴向磁场永磁电机转子主要材料是高性能的钕铁硼永磁体，以及必要的非金属材料，转子无铁芯材料的应用，在同等设计条件下铁芯损耗降低2%-5%，减少转子的热疲劳。

随着超薄无取向硅钢片材料及加工技术的发展，目前成熟可用的硅钢片厚度可达0.15mm，相对与传统0.35mm，0.5mm的材料，铁芯损耗降低5%-10%。

2、风机能效提升技术：

三元流风机与传统风机相比，其多曲面形状的叶片，使流道更适应流体的真实流态。这种设计有助于减少流动损失，尤其是减少了分离流、漩涡、二次流等对气动性能的影响。效率提升3%-15%。

高性能纤维复合材料及其加工成型技术，实现了风机复杂叶型和流道的加工成型，同时极大的降低风机叶轮的重量，进一步降低机械损失。

风机未来发展方向

数字化：随着信息技术的快速发展和互联网技术的普及应用未来风机将更加注重数字化和网络化设计。通过引入物联网、云计算、大数据等技术手段实现风机的远程监控、数据分析和智能管理等功能从而提高风机的运行效率和可靠性并为用户提供更加便捷和高效的服务支持。

智能化：最新的风机技术引入了智能控制系统，通过传感器、数据采集模块、控制算法等技术手段实现风机的智能控制。智能控制系统可以实时监测风机的运行状态、诊断故障等，并根据负荷变化自动调节风机的运行频率和转速，从而实现更加精确的能量控制和节能效果。同时引入更多的人工智能和机器学习技术实现风机的智能控制、故障预测和自修复等功能。

光证能源数字风机产品

在双碳的时代背景下，光证能源研发团队基于对风机应用场景的深度理解，创造性的结合当前风机行业的能效提升前沿技术，开发了一系列高校、节能、智能化的风机产品，包括离心风机、冷却塔风机、散热风机以及纺织专用空调风机等，风机能效提升15%-30%，广泛用于纺织、化工、食品、制药、陶瓷、钢铁、水泥等高耗能工厂。