新風(fēng)換氣機的類型及應(yīng)用

張倩

摘 ? ?要：本文分析了幾種主要新風(fēng)換氣機的工作原理及其特點，給出了新風(fēng)換氣機的選型和計算方法，并提出了相應(yīng)選型應(yīng)注意的重點事項，相關(guān)研究為新風(fēng)換氣機在工程設(shè)計中的選用提供了依據(jù)參考。

關(guān)鍵詞：新風(fēng)換氣機;熱回收效率;選型

1 ?引言

近年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展水平提高，人們對室內(nèi)環(huán)境和室內(nèi)空氣品質(zhì)要求顯著提高，室內(nèi)溫濕度不僅要滿足舒適性要求，室內(nèi)新風(fēng)量也要滿足人員需求。新風(fēng)換氣機兼具通風(fēng)換氣和能量回收的功能，其將室內(nèi)污濁的空氣排出室外，并將過濾后新鮮的空氣送入室內(nèi)，通風(fēng)換氣過程同時完成送排風(fēng)的能量交換。新風(fēng)換氣機不僅能夠有效的解決室內(nèi)空氣污染問題，同時通過熱回收大大降低了新風(fēng)處理能耗。目前新風(fēng)換氣機在工程設(shè)計中得到廣泛的應(yīng)用。

2 ?新風(fēng)換氣機的分類

新風(fēng)換氣機根據(jù)能量回收芯體構(gòu)造形式分為板式、熱管式和輪轉(zhuǎn)式等類型。其共同工作原理是利用建筑的排風(fēng)與室外新風(fēng)進(jìn)行熱交換，夏季回收空調(diào)冷量、冬季回收空調(diào)熱量。

2.1 ?板式新風(fēng)換氣機

板式新風(fēng)換氣機采用鋁箔板或經(jīng)過特殊加工的紙膜，分隔開許多三角形或U型進(jìn)排風(fēng)換氣通道，進(jìn)排風(fēng)通過板面進(jìn)行顯熱交換或全熱交換，實現(xiàn)排風(fēng)能量回收。板式新風(fēng)換氣機新風(fēng)處理風(fēng)量范圍為250～5000 m3/h。板式新風(fēng)換氣機具有造價低、維修管理方便、使用壽命常等優(yōu)點，但是其熱回收效率較低，占用空間大。

2.2 ?輪轉(zhuǎn)式新風(fēng)換氣機

輪轉(zhuǎn)式新風(fēng)換氣機采用分隔板將轉(zhuǎn)輪分隔成獨立的兩部分，即新風(fēng)側(cè)和排風(fēng)側(cè)。轉(zhuǎn)輪內(nèi)填充蓄熱材料。工作時，新風(fēng)和排風(fēng)逆向通過輪轉(zhuǎn)，排風(fēng)的熱量或冷量通過轉(zhuǎn)輪蓄熱體傳遞給新風(fēng)。輪轉(zhuǎn)換熱器具有熱回收效率高的優(yōu)點，但是輪轉(zhuǎn)式裝置比較大、占用建筑面積和空間較多，同時自身消耗電量較大。

2.3 ?熱管式新風(fēng)換氣機

熱管式通風(fēng)換熱器采用若干根熱管按一定方式排列組裝而成，熱管內(nèi)填充相變工質(zhì)，采用隔板將管排分隔為蒸發(fā)段和冷凝段。夏季，室外溫度較高的新風(fēng)通過蒸發(fā)段，室內(nèi)溫度較低的排風(fēng)通過冷凝段，熱管內(nèi)工質(zhì)吸收熱量產(chǎn)生相變，將熱量傳到冷凝段放出熱量隨室外排風(fēng)排出室外，而冷凝后的工質(zhì)回流至蒸發(fā)段，反復(fù)循環(huán)，從而室外新風(fēng)溫度降低。冬季時，將室內(nèi)溫度較高的排風(fēng)通過蒸發(fā)段，將室外溫度較冷新風(fēng)通過冷凝段，則可實現(xiàn)預(yù)熱室外新風(fēng)的目的。熱管式換熱機具有以下優(yōu)點：制造工藝簡單，制造成本低;熱管導(dǎo)熱性好，熱回收效率高;使用安全可靠，阻力小。

3 ?新風(fēng)換氣機的選型計算

3.1 ?新風(fēng)換氣機的風(fēng)量計算

新風(fēng)量按照《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》或《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》選取。對于室內(nèi)人員數(shù)量比較穩(wěn)定的房間，人數(shù)應(yīng)根據(jù)實際需求選擇。對于人數(shù)使用數(shù)量隨機性比較大的房間如會議室、餐廳、商城等，人數(shù)應(yīng)根據(jù)實際寫需求來選擇。人均新風(fēng)量的確定應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范要求和規(guī)定確定，以保證必須滿足室內(nèi)衛(wèi)生條件。

3.2 ?新風(fēng)換氣機熱回收效率的計算

熱回收效率通常是在排風(fēng)、新風(fēng)風(fēng)量相同的條件下定義的，以圖1為例，其定義式分別為式（1）～式（3）。

式中：t1、t2、t3、t4分別為新風(fēng)進(jìn)出口干球溫度和排風(fēng)進(jìn)出口干球溫度（℃）;h1、h2、h3、h4分別為新風(fēng)進(jìn)出口焓值和排風(fēng)進(jìn)出口焓值（kJ/kg（干））;d1、d2、d3、d4分別為新風(fēng)進(jìn)出口含濕量和排風(fēng)進(jìn)出口含濕量（g/kg（干）。

實際應(yīng)用中，由于新風(fēng)量和排風(fēng)量不相同，會導(dǎo)致實際熱交換效率并不是額定的效率值，這種情況可以根據(jù)樣本中給出的不同排風(fēng)量和新風(fēng)量比值下的效率計算修正圖表進(jìn)行修正。

3.3 ?新風(fēng)換氣機能量回收計算

（1）顯熱回收：

（2）全熱回收：

4 ?新風(fēng)換氣機的選型注意事項

（1）進(jìn)、排風(fēng)口的布置。室內(nèi)外進(jìn)、排風(fēng)口布置應(yīng)防止短路，且新風(fēng)取風(fēng)口應(yīng)保證不被污染。進(jìn)風(fēng)口應(yīng)設(shè)在室外空氣較清潔的地方，且在排風(fēng)口的上風(fēng)側(cè);當(dāng)進(jìn)、排風(fēng)口同側(cè)布置時，排風(fēng)口宜高于進(jìn)風(fēng)口6 m;當(dāng)進(jìn)排風(fēng)口在同側(cè)同一高度布置時，其水平距離不宜小于10 m;進(jìn)、排風(fēng)口的底部距室外地面不宜小于2m。

（2）新風(fēng)換氣機應(yīng)設(shè)置風(fēng)量調(diào)速裝置，可以按需調(diào)節(jié)風(fēng)量大小。新風(fēng)換氣機新風(fēng)、排風(fēng)入口均設(shè)置初效過濾器以減少設(shè)備維護(hù)、維修工作量。

（3）一般情況下，新風(fēng)溫度-10℃左右時，排風(fēng)側(cè)有可能出現(xiàn)結(jié)霜，為防止結(jié)霜現(xiàn)象發(fā)生，可采用以下措施：在新風(fēng)入口設(shè)置空氣預(yù)熱器;風(fēng)機采用變頻調(diào)速電機;設(shè)置溫度自控裝置，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定凝結(jié)溫度時關(guān)閉新風(fēng)換氣機。

（4）在新風(fēng)和排風(fēng)管道分別設(shè)置旁通管和密閉閥，當(dāng)過渡季節(jié)或冬季采用新風(fēng)供冷時，新風(fēng)不經(jīng)熱交換器直接進(jìn)入室內(nèi)。

5 ?結(jié)論

新風(fēng)換氣機將通風(fēng)換氣和能量回收的功能合二為一，利用排風(fēng)余熱或余冷處理新風(fēng)，為室內(nèi)提供足量的新風(fēng)，改善了室內(nèi)空氣品質(zhì)，降低了新風(fēng)處理能耗。本文分析幾種主要新風(fēng)換氣機的工作原理及其特點，給出新風(fēng)換氣機的選型和計算方法，并提出相應(yīng)選型的注意事項，為新風(fēng)換氣機在工程設(shè)計中的選用提供了依據(jù)參考。

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