商用新風系統的結構特點

商用新風系統的結構特點

　　新風系統在商用領域應用較廣，現在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，也催生了新風系統在結構、性能等各方面的調整升級。那么家用新風系統與商用新風系統到底有哪些差異，二者的性能和用途又有哪些不同？筆者針對新風產品的結構、安裝方式、熱回收等角度，對商用和家用新風系統進行一些解讀。

　　商用新風系統的結構特點

　　商用的新風系統一般是單向直流式，單向流新風系統為強制排風、自然進風。新風機從排風口把室內空氣抽到室外，就會產生氣壓不平衡，為了填補室內氣壓，室外空氣通過送風口進入室內，以此實現通風換氣的效果。新風從進風口進來之后，首先經過預熱器，然后進入初效的過濾段，之后是表冷器，然后經過加熱、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。單向流住宅新風系統結構簡單、操作簡便、不占用室內空間、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，商用新風還有雙向流新風系統。雙向流新風系統為強制排風，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節閥，通過主機的送風和排風來實現通風換氣的目的。

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

　　這種帶回風的新風系統可以進行送風和回風的比例調節，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使用人數、空氣指數等進行調節。

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

　　新風系統的安裝方式

　　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，即中央新風系統和單體新風系統。中央新風系統需要布設管道，適用于裝修前的房子，并最好在建筑過程中安裝完成。單體新風系統無需布設管道，常見的有柜式新風系統、壁掛式新風系統和落地式新風系統。中央新風系統和單體新風系統的主體結構并無太大的區別，不同點在于單體新風系統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

　　新風系統中的熱回收，也叫熱交換，是指利用排風的熱量來加熱送入室內的風的溫度。熱交換只出現在雙向流（既有排風，又有送風）的新風系統中采用，這樣的新風系統會阻止室內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。新風的熱交換系統分主要為以下幾種：

　　一是轉輪式熱交換。商用系統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%。其材質的區分也非常精細，材質有金屬和非金屬的，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的大型新風系統，很大部分都是采用轉輪式的。

　　二是液體循環式熱交換。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。比如北京國貿三期工程中的整個系統就是采用這種形式的熱交換。

　　三是板式熱交換。相對于商用，板式熱交換在家用新風系統應用較廣。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。另外全熱交換，或者說紙質熱交換也是家用新風系統另一個重要的熱交換方式，比如松下、亞都的新風系統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，液體循環式和波輪式才有單獨的運轉部件。

　　對加濕與除濕的不同要求

　　對用戶來說，尤其是北方的用戶，對新風系統中的加濕功能特別在意，用戶非常希望在家用新風體統里有加濕設備。加濕的方式有很多種，家用新風系統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，加濕的優點非常明顯，不會產生細微的顆粒物，但石墨加濕的缺點是容易產生微生物的污染。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的數值仍然很高，因此超聲波加濕在行業中也有較大爭議。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，而且不需要循環加水，儲水量很小。

　　除濕也有很多方式，商用大型新風系統的除濕相對好處理，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

　　一般新風機的過濾器采用大氣塵計數法，高效過濾器采用DOP法。還可以根據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。每一個過濾產品也都有自己的優勢，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。第一是初效過濾。一般通風空氣處理設備中的過濾段或新風系統的初級過濾，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，其運行周期內如果不及時更換，那么阻力就非常大，直接影響風機的風量。有些大型設備可以直接根據傳感器實時監測風量的具體變化。我們曾經做過一個試驗，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，從最初的帕下降到了7000帕。

　　第二是中效。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。

　　第三是中高效。每一個過濾器對過濾的速度，也就是濾速，有著嚴格的要求。如果濾材的濾速非常快，那么整個過濾器的效果也會非常好。

　　第四是高效。高效過濾產品分為很多材質，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，現在也出現了一些新型材質，比如醫用潔凈室里的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。

　　第五，超高效。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，應根據具體需求，合理選擇空氣過濾器的組合級數和各級的效率。而相應的技術也已非常成熟。

　　目前校園新風存有的技術難點

　　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品。筆者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，一節課下來就算有雙向流新風系統，但如果風量達不到相應的數值，或者風量達到一定值，也沒有足夠的循環量，在應用中會有很大的問題。

　　新風系統有進風有排風，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這一數值。

　　因此，針對新園用新風產品，有很多技術急需去研發，也需要建立行業的相關標準。其實我們已經積累了大量的實驗數據和現場數據，而且能夠根據每個學校不同的維護結構，不同的學生數量等具體情況，來制定符合需求的產品。

　　整體來講，不管是學校還是家用，都應根據用戶的需求選用合適的產品，達到六度皆優。筆者家里有小孩子，本身也是新風用戶，也特別關心新風未來的發展情況。在直接面對終端用戶時，普通用戶詢問新風產品的非常多。對于校園新風產品，比較關心的一是新風能否與空調結合起來，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，還是通過幾個集風口實現，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的差異還是比較大的。相對來說，商用新風系統在工藝、技術、材料、結構、空間等都有較大優勢，而家用新風系統往往會受到很大限制。家用新風系統或類似用途的新風系統，相對于空氣潔凈解決方案的供應企業來講，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。

　　因為對于從事空氣凈化器的企業來講，凈化是老本行，是較為成熟的技術，企業知道該如何去改進、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，夏天就會增加空調的負荷。這從節能和使用成本來講，都是無法接受的。加上換熱功能后，在家用新風產品較小的體量、較短的換熱路徑、較小的換熱面積，能否實現高效的換熱是需要企業研究的問題。

　　而且，在現有技術水平下，對于顆粒物的凈化技術已經相當成熟，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污染物，比如尾氣排放、工業排放等，以及很多已發現氣態污染物也尚未有很好的解決辦法，更何況還有很多氣態污染物尚甚至還未被發現，在這種情況下，如果大量的外界空氣涌入房間里來，又解決不了氣態污染物的消解問題，那么，用戶安裝新風系統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，在這方面需要企業多下功夫，投入至技術研發當中。