团 体 标 准
T/CSNAME 192—2025
船用风机能效监测和评估要求
Requirements for energy efficiency monitoring and assessment of marine fans
2025-10-31 发布 2025-12-31 实施
中国造船工程学会 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国造船工程学会提出并归口。
本文件起草单位：武汉理工大学、上海亨远船舶设备有限公司、大连中远海运重工有限公司、中远海运能源运输股份有限公司。
本文件主要起草人：王献忠、石瑞、金振楠、汤敏、王树山、秦攀峰、李少林、季麟、凌志远、李彦璋、范胤宏、钱光夏、林亮。
本文件为首次发布。
船用风机能效监测和评估要求
1 范围
本文件规定了船用风机能效监测、数据集成要求、能效评估和能效评估场景等要求。
本文件适用于船用风机能效的监测和评估。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 10178-2006 工业通风机现场性能试验
GB/T 31843.450 海上导航和无线电通信设备及系统-数字接口-第450部分：多通话器和多侦听器-
以太网互连
T/CSNAME 121-2024 船用风机能效基值与分级原则
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
能效监测 energy efficiency monitoring
对设备的能源消耗和运行状态进行实时监测和数据记录的过程。
3.2
能效数据集成 energy efficiency data integration
对不同设备、系统的能效数据进行采集、处理、存储及传输的过程。
3.3
能效评估 energy efficiency assessment
基于监测数据和计算模型，对设备能效进行量化分析和优化建议的过程。
4 能效监测
4.1 监测参数
风机能效监测的主要参数见表1。
表1 风机能效监测参数
4.2 监测设备
船用风机能效监测设备见表2。
表2 风机能效监测设备
4.3 监测方法
4.3.1 测试点选择
4.3.1.1 风道系统阻力可以改变的风机
风道系统阻力可改变的风机参数的监测点选择应符合表 3 的要求。
表3 风道系统阻力可改变的风机测试点选择
4.3.1.2 风道系统阻力不可以改变的风机
在风道系统的阻力不能改变时，只能在一个工况点测试。在这种情况下，各方应对只进行单一工况点测试达成协议。
4.3.2 电机工作电流的测量
实际接线时，将电流传感器直接套在电机电源线上进行电流的测量。
4.3.3 风机进出口静压的测量
为了确定风机的压力，应尽可能靠近风机的进口和出口侧的某一平面测得静压。压力测量平面与风机进/出口平面之间的压力损失根据规定的摩擦系数进行计算，以尽量减少风机压力的测量误差。通过压力损失和测量平面处静压数据，即可算出风机进/出口平面处静压。
用于压力(静压和动压)测量的平面距离风机进口平面应至少为1.5De(De为风道当量直径)，距离风机出口平面应至少为5De，见图1。如可能，压力测量平面应选择在风道平面不变的直管段，且不存在改变平面气流的障碍物，该直管段长度，即试验段长度至少应为风道当量直径De的6.5倍，并保证测量平面具有前1.5De后5De的直管段。
标引序号说明：
1——风机进口平面;
2——风机出口平面;
3——风机进口管道中压力测量平面;
4——风机出口管道中压力测量平面;
5——风机。
图1 风机进出口压力测量位置
4.3.4 风机进出口动压的测量
风机进出口动压的测量方法按下列步骤。
a) 动压测量平面应位于直管段，气流基本上是轴向的、对称的，且无涡流或逆流。
b) 在风机进气侧时，动压测量平面应选在距离风机进口平面至少1.5De处，在风机排气侧时，动压测量平面应选在距离风机出口平面至少5De处。如可能，动压测量平面应选择在风道平面不变的直管段，且不存在改变平面气流的障碍物，该直管段长度，即试验段长度至少应为风道当量直径De的6.5倍，并保证测量平面具有前5De后1.5De的直管段。
c) 参考GB/T 10178-2006，在圆形风管同一测量平面上同时布置3个皮托管，设置不同的插深，测量风管不同点位的动压，然后取平均值作为风机动压测量平面处的动压数据。
d) 圆形风管具体插深的设置可参考表4和图2，具体角度可根据实际安装条件确定，以皮托管传感器不互相干涉为原则。
表4 圆形风管进出口动压测量位置
标引序号说明：
y——皮托管传感器安装位置到风机管道内壁面的距离;
D——圆形风管直径。
图2 圆形风管进出口动压测量位置
矩形风管的测量点位要求不少于9个，确定在同一测量平面上同时布置9个皮托管，设置不同的插深，测量风管不同点位的动压，然后取平均值作为风机动压测量平面处的动压数据。9个动压测量点位见表5和图3。
表5 矩形风管进出口动压测量位置
标引序号说明：
L——矩形风管截面长度;
H——矩形风管截面高度;
xi和yi——测量平面内皮托管传感器安装位置的相对坐标。
图3 矩形风管进出口动压测量位置
计算得到测量平面处动压后，结合皮托管校准系数、气体密度计算出流速， 再结合测量平面管道面积即可计算出风机流量。根据风机流量和风机进/出口平面面积，可以得到风机进/出口平面处的流速，通过动压计算公式可计算出风机进/出口平面处动压。
4.3.5 工作环境大气压力、风机输送气体温湿度的测量
将大气压力传感器和温湿度传感器布置在风机附近，直接进行工作环境大气绝对压力、风机输送气体温湿度数据的测量。
5 数据集成要求
5.1 数据采集
数据采集系统硬件由集成管控箱、集成采集箱、服务器、工控机和设备端的接线盒组成， 采集过程如下。
a) 传感器将收集到的监测参数数据通过电缆和接线盒将信号汇集到集成采集箱;
b) 集成管控箱将数据集成箱采集到的数据汇总并分发到服务器、工控机;
c) 由工控机对监测数据进行处理，得到监测数据清单。
5.2 数据存储
5.2.1 数据存储应符合安全、完整性要求，支持历史数据回溯故障隔离。
5.2.2 采集的数据应采用统一的数据格式，宜选用 JSON 格式或 XML 格式。
5.2.3 数据字段和数据类型的定义应使不同来源的数据能准确识别和兼容。
5.3 数据传输
5.3.1 船内通信可选用符合 GB/T 31843.450 要求的以太网及采用 MODBUS、CAN、NMEA 2000 等协议。
5.3.2 船岸信息交互可采用 JSON 格式，并通过卫星通信压缩加密传输。
5.4 数据安全与保护
数据应有防数据泄露和丢失的安全措施，可采用加密、备份、访问控制等措施。
6 能效评估
6.1 评估指标
船用风机能效评估指标应符合T/CSNAME 121—2024中表2-表4的要求。
6.2 评估流程
6.2.1 基本数据准备
除了表1所列监测参数外，能效评估还需要表6所列基本数据，下列数据为风机和风机管道的设计参数，为固定数值，可查风机技术文件获得。
表6 能效基本数据
6.2.2 监测参数测量
详细测试要求应按照本文 4.2和 4.3 要求执行。
6.2.3 能效计算
详细计算过程应按照T/CSNAME 121-2024 中6.2要求执行。由6.2计算得到不同测试点的风机效率，选取其中最高风机效率数据作为风机分级的效率，再基于风机的机号、轮毂比、压力系数和比转速根据T/CSNAME 121—2024 表 2、表 3 和表 4 获得能效等级。
6.2.4 能效报告编制
根据能效计算结果，编制船用风机能效评估报告，格式见附录 A。
7 能效评估场景
7.1 设备出厂
设备出厂时的能效评价一般应由制造厂在车间内进行测试，并按本文件规定的方法进行评价，确定设备的能效等级。当风机在制造厂不具备评估所需的试验条件时，可在装船后进行。
当供货合同约定设备能效等级作为验收指标时，一般应由第三方专门的检测机构进行泵类设备效率的测试，根据测试结果确定能效等级;或供需双方协商确定。
7.2 设备运营
设备运营时的能效评价由船员采集日常运行数据，按本文件规定方法计算风机能效并确定能效等级;对于装自动能效监测系统的设备，系统应能实时监测和显示风机能效等级。
7.3 特定需求
根据特定需求目标，结合本文件的监测方法、数据集成要求及专项测试数据，进行风机设备能效评价。满足用户在特定场景下的能效管理需求，支撑决策制定(如设备选型、改造方案优化等)，如：
a) 节能改造验证：针对设备升级、工艺调整等改造措施， 通过对比改造前后的能效数据，评估改造效果是否达到预期目标;
b) 特殊工况适配性：在极端环境(如高温、高湿度)或特定负载条件下，监测设备能效参数变化，评估其在特殊场景下的稳定性与能效表现，为工况优化提供数据支持。
附录 A
(资料性)
船用风机能效评估报告
A.1 船用风机能效评估报告格式见图 A.1。
图A.1 报告格式
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