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全面解析商用新風系統(tǒng)、家用新風與校園新風三者差異
媒體人&祺祺      2019-06-19 10:23     來源:空調(diào)熱泵      瀏覽量:19419


中國新風網(wǎng)訊:新風系統(tǒng)在商用領域應用較廣,近些年開始進入普通消費者家庭中。隨著人們改善居室空氣舒適度的需求越來越強烈,也催生了新風系統(tǒng)在結構、性能等各方面的調(diào)整升級。那么家用新風系統(tǒng)與商用新風系統(tǒng)與校園新風系統(tǒng)到底有哪些差異,三者的性能和用途又有哪些不同?下面針對新風產(chǎn)品的結構、安裝方式、熱回收等角度,對商用和家用和校園新風系統(tǒng)進行一些解讀。

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商用新風系統(tǒng)的結構特點

商用的新風系統(tǒng)一般是單向直流式,單向流新風系統(tǒng)為強制排風、自然進風。新風機從排風口把室內(nèi)空氣抽到室外,就會產(chǎn)生氣壓不平衡,為了填補室內(nèi)氣壓,室外空氣通過送風口進入室內(nèi),以此實現(xiàn)通風換氣的效果。新風從進風口進來之后,首先經(jīng)過預熱器,然后進入初效的過濾段,之后是表冷器,然后經(jīng)過加熱、加濕處理,緊接著就是通過送風機段送風。這是比較常見的商用新風系統(tǒng)。單向流住宅新風系統(tǒng)結構簡單、操作簡便、不占用室內(nèi)空間、造價低廉,可以滿足一般居室的新風換氣要求。

除了單向流新風系統(tǒng),商用新風還有雙向流新風系統(tǒng)。雙向流新風系統(tǒng)為強制排風,強制送風。新風由新風主機送入,送風口與排風口都帶有風量調(diào)節(jié)閥,通過主機的送風和排風來實現(xiàn)通風換氣的目的。

雙向流新風系統(tǒng)又有一次回風和二次回風的區(qū)別。從室外送進的風,一部分是室外新風,另一部分是室內(nèi)的回風,二者按照一定的比例混合,一次送入室內(nèi)稱為一次回風系統(tǒng)。新風與回風混合后再與室內(nèi)空氣混合一次,然后經(jīng)表冷器處理后,把加熱功能由二次回風來代替的就是二次回風系統(tǒng)。這樣,回風進行了循環(huán)使用,實現(xiàn)了節(jié)能減排的效果。

這種帶回風的新風系統(tǒng)可以進行送風和回風的比例調(diào)節(jié),比如一次回風的比例是30%的送風,70%的回風。當然這個比例可根據(jù)使用人數(shù)、空氣指數(shù)等進行調(diào)節(jié)。

雙向流新風系統(tǒng)比單向流新風系統(tǒng)處理能力大,雙向流新風系統(tǒng)可以具備熱回收功能的送排風系統(tǒng),在技術上也較為先進。

新風系統(tǒng)的安裝方式

在安裝方式上,不管是商用新風還是家用新風,都有兩種類型,即中央新風系統(tǒng)和單體新風系統(tǒng)。中央新風系統(tǒng)需要布設管道,適用于裝修前的房子,并最好在建筑過程中安裝完成。單體新風系統(tǒng)無需布設管道,常見的有柜式新風系統(tǒng)、壁掛式新風系統(tǒng)和落地式新風系統(tǒng)。中央新風系統(tǒng)和單體新風系統(tǒng)的主體結構并無太大的區(qū)別,不同點在于單體新風系統(tǒng)不需要復雜的管道工程,安裝方式十分簡單,無論裝修前后都可以安裝。

新風機的熱回收系統(tǒng)

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新風系統(tǒng)中的熱回收,也叫熱交換,是指利用排風的熱量來加熱送入室內(nèi)的風的溫度。熱交換只出現(xiàn)在雙向流(既有排風,又有送風)的新風系統(tǒng)中采用,這樣的新風系統(tǒng)會阻止室內(nèi)的熱量隨著排風被排走。熱回收也有很多種,比如轉輪的厚度直接影響熱交換的量。對熱交換效率的影響,首先是熱交換系統(tǒng)。新風的熱交換系統(tǒng)分主要為以下幾種:

01轉輪式熱交換

商用系統(tǒng)的熱交換主要是轉輪式的。轉輪式熱交換的效率高,可達50%-85%。其材質(zhì)的區(qū)分也非常精細,材質(zhì)有金屬和非金屬的,整體尺寸也從兩米到五米不等。一般常見的帶有熱交換系統(tǒng)的大型新風系統(tǒng),很大部分都是采用轉輪式的。

02液體循環(huán)式熱交換

當新風和排風距離相對較遠,不能依靠風管進行熱交換的時候,就可以通過溶液進行熱交換。比如北京國貿(mào)三期工程中的整個系統(tǒng)就是采用這種形式的熱交換。

03板式熱交換

相對于商用,板式熱交換在家用新風系統(tǒng)應用較廣。板式熱交換包括金屬、鋁合金的熱交換,比如遠大用的就是鋁合金的板式熱交換系統(tǒng)。另外全熱交換,或者說紙質(zhì)熱交換也是家用新風系統(tǒng)另一個重要的熱交換方式,比如松下、亞都的新風系統(tǒng)就是用的這種熱交換方式。另外還有板翅式熱交換。板式和板翅式換熱器各有其特點,它們排風的泄露量基本相近,但壓力損失有所差別,板式的是100~1000帕,板翅式換熱器是100~500帕。另外就是從整體的運動部件和轉動部件來看,實際上板式和板翅式換熱器沒有轉動部件,液體循環(huán)式和波輪式才有單獨的運轉部件。

全熱交換器和顯熱交換器的優(yōu)缺點

目前來說,市場上的帶熱交換功能的新風機有兩種,一種是全熱交換器,一種是顯熱交換器,前者的交換芯一般都是“紙”的,后者的交換芯一般都是鋁的。所以——世界上沒有采用鋁質(zhì)交換芯的全熱交換器。鋁芯的一般稱呼為顯熱交換器。

那么兩者各有什么優(yōu)缺點呢?

①我們先從它們的本質(zhì)來看

全熱交換器一般英文簡寫為ERV,全稱是Energy Recovery Ventilation,翻譯過來是能量回收通風設備;

顯熱交換器一般英文簡寫為HRV,全稱是Heat Recovery Ventilation,翻譯過來是熱回收通風設備。

空氣中的能量包括顯熱(溫度)和潛熱(濕度),顯而易見的是,全熱交換器能整體回收能量,顯熱交換器只能溫度這一部分,這是它們的本質(zhì)差別。

所以,從節(jié)能效果上來說,顯熱交換器不如全熱交換器,換言之——通俗點說,鋁芯的新風機節(jié)能效果不如紙芯的新風機。

②從實際安裝應用來看

空氣中存在一個“結露點”的概念,就是說在一定的溫度和濕度狀態(tài)下,物體的表面就會結露,,體現(xiàn)在新風機里,所謂的物體的表面就是熱交換芯的表面,由于新風機要交換室內(nèi)外空氣,熱交換芯的溫度就會發(fā)生變化,室內(nèi)外的溫差越大,結露風險就越高,而由于顯熱交換器不能調(diào)節(jié)濕度,所以結露風險遠遠高于全熱交換器。所有的顯熱交換器都會配置“導流管”,因為一般情況下會大概率結露、結霜。

導流管的作用就是將這結露、結霜之后形成的冷凝水導出來。

在北方還有把導流管接到室外的現(xiàn)象,這是不可取的,因為北方冬天室外低于零度很正常,導流管必然會上凍的,管道凍住就不能導流。

③全熱交換器具備調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度的作用

我們拿比較受關注的南方地區(qū)夏季濕度問題為例,現(xiàn)狀:室外溫度高,濕度大(38度,相對濕度90%),室內(nèi)溫度低,濕度大(使用空調(diào),26度,相對濕度90%)

那么能不能通過新風系統(tǒng)降低室內(nèi)空氣濕度呢?

顯熱交換器肯定是不能的,因為鋁作為交換介質(zhì)不具備透過性,無法交換濕度。

那么全熱交換器能不能做到呢?

知識點1:我們通常說的濕度是相對濕度,在相對濕度相同的情況下,溫度高的空氣中的水分子含量大于溫度低的空氣

知識點2:空氣中的水分是通過壓力進行傳導的,壓力大的一方向壓力小的一方傳導,水分子多壓力就大。

假如室外38度的新風中有3滴水,而室內(nèi)26度的排風中有2滴水,那么兩股空氣在全熱交換芯里相遇時,水分子多壓力較大的室外新風就會把水分子傳導給室內(nèi)排風側,由此,進入室內(nèi)的新風里的水分子含量就少了,濕度也就降下來了。

所以——全熱交換器是能夠調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度的,但是,不是叫全熱交換器的都能做到這一點的,關鍵在于檢測報告中的焓交換效率,效率高,調(diào)節(jié)能力大。

那么顯熱交換器就一點優(yōu)點沒有了嗎?

當然有——抗造!也就是耐用性更好一些,畢竟交換芯是鋁質(zhì)的。

(其實好一些的紙質(zhì)的全熱交換芯使用壽命也能達到10年以上)

對加濕與除濕的不同要求

對用戶來說,尤其是北方的用戶,對新風系統(tǒng)中的加濕功能特別在意,用戶非常希望在家用新風體統(tǒng)里有加濕設備。加濕的方式有很多種,家用新風系統(tǒng)的加濕主要采用的就是石墨加濕和超聲波加濕,這是比較健康也比較便捷的兩種加濕方式。

石墨加濕的耗電量較小,加濕的優(yōu)點非常明顯,不會產(chǎn)生細微的顆粒物,但石墨加濕的缺點是容易產(chǎn)生微生物的污染。另外,還有超聲波加濕,其采用的是直接加水顆粒,將水顆粒打散成粒徑約2.5微米的小顆粒物。但是這種加濕方式,其PM2.5的數(shù)值仍然很高,因此超聲波加濕在行業(yè)中也有較大爭議。需要注意的是,這種加濕方式必須加溫,即在一定溫度下濕度才能達到一定的飽和度。

商用加濕方式比較多,包括版面蒸發(fā)式、電極式以及高壓微物加濕、高壓噴霧加濕等。比如在北京秀水街一些樓盤項目中,就是采用高壓噴霧的方式,因為這種方式加濕速度快,而且不需要循環(huán)加水,儲水量很小。

除濕也有很多方式,商用大型新風系統(tǒng)的除濕相對好處理,碳管可以作為除濕功能,還可以通過升溫、冷凍、溶液等進行除濕。

但對于大部分的新風系統(tǒng)來講,都沒有單獨的除濕部件,而是通過熱交換。比如采用全熱交換或者顯熱交換,但這種除濕效果不可控,不是想要什么樣濕度就有什么樣濕度。此外還有固態(tài)除濕和干涉除濕以及混合除濕等幾種。

值得關注的是,在商用新風系統(tǒng)里,潔凈室不僅要有濕度、溫度,還必須有安靜度和風速,這也需要進行很好的控制。

過濾組件的特性

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一般新風機的過濾器采用大氣塵計數(shù)法,高效過濾器采用DOP法。還可以根據(jù)空氣過濾器的具體用途、特點和結構不同進行劃分。目前新風系統(tǒng)的過濾都進行了技術革新,功能也更加強化和多元化。不管是濾紙式、靜電式還是其他形式的過濾裝置,都可以到達相應的過濾效果。每一個過濾產(chǎn)品也都有自己的優(yōu)勢,也都有自己的不足,在不足的基礎上不斷進行改進,相應的技術就會越來越成熟。市場中常見的過濾分為以下幾種。

初效過濾

一般通風空氣處理設備中的過濾段或新風系統(tǒng)的初級過濾,可自行更換濾料,紙框初效為一次性。初效有不同的級別,過濾產(chǎn)品不只看效果還要看耗量,而阻力就直接影響其耗電量,因此初阻率一般小于50帕。初效過濾的形式比較多也比較常見,基本都是平板式的初效。通常,初效的中阻力可以達到150~250,其運行周期內(nèi)如果不及時更換,那么阻力非常大,直接影響風機的風量。有些大型設備可以直接根據(jù)傳感器實時監(jiān)測風量的具體變化。我們曾經(jīng)做過一個試驗,比如某會所使用的是1萬風量的機組,如果運行兩個月后,對初效過濾器和中效過濾器都沒有清洗沒帕有更換的話,那么風量的變化就會很大,從最初的10000帕下降到了7000帕。

中效

中效過濾一般是袋式過濾器,它可以減輕高效過濾器的負擔,延長其使用壽命,也可用于工業(yè)領域的一般空氣凈化,其特點是阻力小、容塵量大。袋式過濾器的初阻率大約為30~50帕,而中阻力就達到了80~100帕。中效的濾材也分為很多種,中效的靜電現(xiàn)象比較嚴重,但它的阻力非常小。中效的過濾級別在F8到F9中間,阻力只有10帕左右。一般的中效過濾器,比如F7到F8,它的初阻力是80帕,中阻力大概是300帕。

中高效

每一個過濾器對過濾的速度,也就是濾速,有著嚴格的要求。如果濾材的濾速非???,那么整個過濾器的效果也會非常好。

高效

高效過濾產(chǎn)品分為很多材質(zhì),平時聽的比較多的就是玻璃纖維。玻璃纖維分為很多級別,比如H11、H12、H13都有不同級別的品種。當然,現(xiàn)在也出現(xiàn)了一些新型材質(zhì),比如醫(yī)用潔凈室里的H13的聚四氟乙烯,即PTFE,也叫特富龍,等等各種新型材質(zhì)和技術。當然,也要考慮中阻力的問題,如果是高效的話,可能達到400帕,一般情況下是280~400帕。此外,H13的結構不同,有的是垂直式的,有的是梯形的,結構不一樣,阻力的風速和接觸面積也會最終影響中阻力和初阻力。

超高效

image.pnghttp://079341.cn

超高效的過濾級別可以達到G7,普通的H13也就是G4的級別。在實際選用過濾器時,應根據(jù)具體需求,合理選擇空氣過濾器的組合級數(shù)和各級的效率。而相應的技術也已非常成熟。

目前校園新風存在的技術難點

除了以上的基本情況以外,也希望與讀者分享一下當前關注度較高的校園新風和家用新風產(chǎn)品。也做了一些相應的研究,并且也參與了研究學校的綜合需求的一些項目。在學校新風改造中,如果每個教室放一臺單獨的設備,最難解決的問題就是二氧化碳的問題。清華大學做過相關檢測,我們也在研究并實時跟進,一節(jié)課下來就算有雙向流新風系統(tǒng),但如果風量達不到相應的數(shù)值,或者風量達到一定值,也沒有足夠的循環(huán)量,在應用中會有很大的問題。

新風系統(tǒng)有進風有排風,但送排風量不是一比一的,比如是10:7或者10:6的比例。如果窗戶開了一條縫,那么室內(nèi)新風就會大量外泄,而且二氧化碳的濃度值很難控制在1200PPM這一數(shù)值。

因此,針對校園用新風產(chǎn)品,有很多技術急需去研發(fā),也需要建立行業(yè)的相關標準。其實我們已經(jīng)積累了大量的實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)場數(shù)據(jù),而且能夠根據(jù)每個學校不同的維護結構,不同的學生數(shù)量等具體情況,來制定符合需求的產(chǎn)品。

整體來講,不管是學校還是家用,都應根據(jù)用戶的需求選用合適的產(chǎn)品,達到六度皆優(yōu)。很多家庭家里都有小孩子,而且也是新風用戶,也特別關心新風未來的發(fā)展情況。在直接面對終端用戶時,普通用戶詢問新風產(chǎn)品的非常多。對于校園新風產(chǎn)品,比較關心的一是新風能否與空調(diào)結合起來,二是新風的二氧化碳濃度能否控制在1000PPM以下,并且氣流是通過集中回風實現(xiàn),還是通過幾個集風口實現(xiàn),還是一送一排。因為,這些都與建筑息息相關。

整體來看,商用和家用新風系統(tǒng)的差異還是比較大的。相對來說,商用新風系統(tǒng)在工藝、技術、材料、結構、空間等都有較大優(yōu)勢,而家用新風系統(tǒng)往往會受到很大限制。家用新風系統(tǒng)或類似用途的新風系統(tǒng),相對于空氣潔凈解決方案的供應企業(yè)來講,二者之間的核心差異或者說難題就在于凈化,或者說不單單在于凈化,而是在于換熱系統(tǒng)。

因為對于從事空氣凈化器的企業(yè)來講,凈化是老本行,是較為成熟的技術,企業(yè)知道該如何去改進、去提升技術。但是換熱方面并不是凈化器企業(yè)的本行,需要很多空氣和換熱方面的知識和技術。家用新風系統(tǒng)如果沒有換熱功能,冬天會有大量的熱散失,夏天就會增加空調(diào)的負荷。這從節(jié)能和使用成本來講,都是無法接受的。加上換熱功能后,在家用新風產(chǎn)品較小的體量、較短的換熱路徑、較小的換熱面積,能否實現(xiàn)高效的換熱是需要企業(yè)研究的問題。

而且,在現(xiàn)有技術水平下,對于顆粒物的凈化技術已經(jīng)相當成熟,對于甲醛的凈化有了一定的解決方案,但是對于大量的未知的氣態(tài)污染物,比如尾氣排放、工業(yè)排放等,以及很多已發(fā)現(xiàn)氣態(tài)污染物也尚未有很好的解決辦法,更何況還有很多氣態(tài)污染物尚甚至還未被發(fā)現(xiàn),在這種情況下,如果大量的外界空氣涌入房間里來,又解決不了氣態(tài)污染物的消解問題,那么,用戶安裝新風系統(tǒng)后的效果就會大打折扣。因此,家用新風領域還有很多的技術難題需要去突破,在這方面需要企業(yè)多下功夫,投入至技術研發(fā)當中。




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