问    近听说，送风管路中如果风门开关（Damper）在半开状态下使用的话,会造成能源的浪费。听到这种说法，令我们大吃一惊，因为我们工厂里的送风管路中到处是半开状态的风门。不过据我观察，把风门关小时会很对风吹过去而减少风量，而且马达所需要的电流事实上也减少了（我们从电流表上看到了），这样不是节省了能源了吗？为什么反而说是浪费呢？否则的话难道还有什么更节省的办法吗？还有，风门问题一般有设于送风机出口以及设于送风机入口的，这两种方法使用起来对于能源问题有什么同的效果吗？以上的问题不知能否请你用比较能够令人信服的方式说明一下。

答   风门开关在送风管路中，看起来构造很简单，只有一片或几片挡板来党风而已，用起来也很方便，只有移动手把调整挡片的角度，就可以达到调整风量的目的。但是如果提到它与能源的关系，那就大有学问了。

首先，我们用一般单纯的观念来说明不全开的风门开关为什么会浪费能源。任何妨疑空气流动的物体放在风管中都会造成阻力，而要使空气通过这物体保持流动，必然需要多花费力气，这些多花费的马力数甚至可以计算出来，不全开的之压力损失为PL=λ?γ?v2/2g(λ为损失系数视风门开度而定，γ为氧气比重量，V为风速，g为重力加速度)。如果通过的风量为Q时，则此阻力损失的马力数未HPL=Q?PL/4500（Q的单位为m3/min，PL的单位为mmAq）.

你提到风门关小时马达所吃的电流也减少了，所以认为是节省了能源。马达所吃的电流减少，所花费的电能确实降低了，但这并不能判定说是节省能源，假如我们能够在使用比你目前还小的电流而达到同样的送风目的时，那么对你目前的状况而言就可说是节省能源了。换句话说，你的电流降低得还不够。你减少了不少的风量，这时电流应该降低更多才对，可是你所採用的方法既无法把电流降到它所应该节省的比率。

 从你的叙述中，相信你所使用的送风机应该是属于离心式的，也许是透浦送风机，也可能是多翼送风机为例来说明，性能曲线中的（静压-风量曲线）与（马力-风量曲线）应如图1所示，图片为了远面比较清楚起见接下来我们会把静压与马力分开成上下图来表示。离心式的特微就在于马力HP会随著风量Q的减少而降低。现在我们假设你所使用的是紧接著送风机出口所装设的出口，当风门全开时，全部管路的阻力曲线如图2中的L曲线所示（风门全开时其阻力极少），这时L曲线PS~Q曲线的交点A就是运转点（或称使用点），所以风门全开时其阻力极少），这时L曲线与Ps~Q曲线的交点A就是运转点（或称使用点），所以风门全开时应该可以送出风量QA,这时所需要的马力是U点，当您想把风量减少为Qa时，就把风门关少便运转点移至B点，这时原来的管路与关少了的风门之合成阻力曲线就成为M曲线。

这时马力确实如你所说地减低为V点，如果再把风门开得更少的话，转换点即为C点，阻力曲线为N，马力为W点。换句话说，在你关少风门把风量由Qa减少到Qc时，阻力曲线就由L渐次提高为N曲线，而马力由U点渐渐降到W点，这一切就如同你所说的一样。

但是我们在这里所应注意的是，既然上面说过能源我们节省得还不够，那么是浪费在哪里呢？浪费当然是由于不全间的风门锁造成的，我们寻找这答案就要找出风门损失是在图上的那个地方。我们先从A点说起，您需要量QA时，全间的风门兴管路所造成的损失是AQA长度的静压，这时因为送风机运转在A点，它所造成的静压也是AQA长度，送风机所造出的静压兴管路所需要的阻力耗费静压相等，所以可说毫无浪费。可是当您只需要风量QH时，管路阻力损失本来只要EQB的长度（此阻力损失随风量的平方比而降低），但是由于您开小了风门，使送风机运转在B点，这是送风机反而造出了更高的静压BQB长度，这两个静压的差额BE就*是浪费的部分了，这份静压也就是表示出口风门的阻力损失。如果风量更小到QC时，这风门损失就更 大到CF长度了。从图上我们很清楚地看得出来。这风门阻力的损失相当大，大到甚至超过管路本身的阻力损失值。一个不到半公分长的在关小时，它的阻力居然会比长达几十或甚至几百公尺的管路还大。这现象或许不易令人相信，但它却是千真万确的事实，也许正由于的长度短，构造简单，并且风又看不见，阻力也摸不到，所以造成了大家的疏忽，使得中国台湾大小厂里到处都可看到浪费的现象。假如您们工厂地长期班开风门在使用的话，只要稍微改善一下，所花的改善费用相信在一年之内必定可从所节省的电费里头回收回来。

其次，我们再来谈谈到底有什么方法来改善呢？上面已经提到半开的风门所造成的阻力损失是浪费能源的元凶，我们要想办法改善的话，当然就要以如何铲除这元凶的前提下来 手，换句话说，不管我们所需要的风量有多少，是不可以关小来使用的。既然风门不可开小，而风量又要求要减小，这时我们从图3就可看出这风机的运转点非沿A→E→F顺序移动不可，但是送风机的PS~Q曲线在原来的转速N1之下只有N1一条曲线而已，这时为了满足上述的要求，，就只好降低转速（或削减叶轮  ）了。也就是，当风量需要减小为QB时，可降速使PS~Q曲线变为N2曲线，这时运转点即未管路阻力曲线L与N2曲线的交点E，所送出的风量正是QB。如此一来，我们在图上看不出有任何的阻力损失。而更重要的是，送风机的运转速既经降低，所需要的马力则随运转速比成三次方下降，N2下的HP~Q曲线就变成H1曲线下方的H2曲线了，这时所需要的马力仅仅只有XQa长度而已。如果与图2互相比较的话，我们就可以发现到，同样是把风量控制减小到QB，采用降速的方法时，可以比采用关小出口风门时减少VX长度的马力了！这也就证实了一开头所提到的话——采用关小风门来控制风量并无法把电流降到它所应该节省的比率。

总而言之，当您采用关小风门来把风量自QA→QB→QC减小时，所需要的马力（与电流大致成正比）是沿U→V→W降低，但如果您采用自N1→N2→N3降速的方法时，它的马力 就会沿U→X→Y降低，这两者之间的差额是够大的了。每天24小时多花了这么多的电费，相信您一定是一百个不甘心的。

接下去，就要谈到如何来改变转速了，这个问题必须要分两方面来谈才行。首先，如果风量的改变只是长期（譬如冬天或夏天）才需要变动一次而已的话，那么醉简单的方法便是换用大小不同的皮带轮或是采用可变捷径的皮带轮，如果是马达 结驱动方式的话，就要稍花一点经费淮备一个大小不同的叶轮或者采用下达（短裙改变风量）的方法了。其次，谈到短期变动风量，也许两三天一次，也许一天号几次，这时如果每次都要换用皮带轮货叶轮的话未免太麻烦，因此只好采用变速马达了。在变速马达之中，变极马达还不算太太贵，不过所改变的转速会受到限制，至于无段变速马达当然比较贵，目前中国台湾使用还不多，不过像日本等国家近年来由于石油的猛烈上涨，已经渐渐风行了，尤其现在有不必更换原来的马达而只需加装一套控制装置就可以达到无段变速的方法，相信使用者在比较得失之后会渐渐可与采用的。

以上所谈到的是，在使用中有改变风量的必要所应该采取的方法、如果说，使用中根本没有必要变更风量，可是当初购置送风机时，由于所开列的性能过后高，以至于一开始使用时就发觉风量过大而不得不关小风门使用的话，那么上述的改善方法就更发挥它的功效了。

说了半天，似乎把说得一文不值，尤其经过改善之后，不管使用风量的大小，送风中风门都要全开，那么干脆把 取消掉行不行呢？还是不行的，因为控制风量只是它的作用之一而已，在起动送风机时，为了降低马达的起动电流或者 短起动延续时间，还是需要把全部关闭的（ 心式  机的情形），何况在意想不到的情况下也有 关一下不可的时候呢！因此这个眼中钉还是不可全面拔出的。

后来谈谈「入口」与「出口」的相异之处，对于作为控制风量的用途而且，两者都具有同样的功能，但是对于节省能源的想而言，两者是有些差别的，风门开动装在送风机出口的情形已如上述，可是  入口时，由于它会改变送风机的性能所以我们时常把入口看成是送风机的  之一，而来讨论两者合成后的性能曲线。譬如让入口全开时，  的PS~Q曲线如图4的M 曲线所示（与 入口风门时的性能几乎一致，因为全开的入口风门几 损失），而其HP~Q曲线则如K1所示，但如果把入口风门渐次关小时，其整体的PS~Q曲线就会变为M2甚至M3，而更值得注意的是，它的HP~Q曲线会分别降低成为K2甚至K3，这是与出口的多不痛之处，此时出口管路上并无，所以管路阻力曲线就只有一条不会改变，入图中的L曲线，由图中，我们可看出当入口渐渐关小使风量自QA→QB→QC减小时，送风机的运转点就渐渐沿A→E→F移动，在此同时，其马力就沿U→R→S而移动，谈到这里就要请您特别注意一下，如果使用出口风门控制风量的话，马力是沿U→V→W而移动的，两种方法之间有很明显的区别（本图为了表示清楚之故，效果稍有夸张之处）。也就是说，风量为QB时马力可节省VR长度，而QC时则可节省WS长度。

这时您心里也许会有个疑问：「既然入口风门比出口风门节省能源，为什么还会有人愿意把装在出口使用呢？」说起这原因，一则是这两种方法的效果相差并不很大，再则送风机的出入口尺寸通常是入口比出口为大，入口风门总会比出口风门贵一些的缘故。此外，还要附带说明一下，图4中K1→K2→K3的马力降低程度比图3（降速）的H1→H2→H3的马力降低程度是缓慢多了，因此采用入口来控制风量，对节省能源而言，仍然不能算是理想的方法。除此之外，还有一种您没提到的风量控制方法，那就是在入口装设可调整角度的一组三角扇叶，一般称为入口叶片控制器（InletVane Controller），它对节省能源的趋势类似图4的入口，但由于它会造成流入气体的预旋作用（Prerotation），因此效果比入口还要稍微好一些。但如果拿这种风量控制方法来和降低转速的方法相比的话，仍然是小巫见大巫。因此说来说去，还是采用降速的方法能说是真正节省了能源。

从以上的说明看起来，您们工厂里的如果是随时需要变动风量而半开使用的话，虽然采用无段变速一定可以节省能源，但是还要花一笔不算少的经费，我在这里不敢过分推 ，这还要您们自行精打细算一番再作定夺；但是如果您们的是长期半开状态使用的话，那就值得即刻着手进行改善了。

您特别要我以前能够令人信服的方式解脱， 者才疏学浅不如如何说明才能达到「令人信服」的要求，因此只能采取比较详细解脱的方式而已，希望同样能让您有所收获。