商用新风系统的结构特点

商用新风系统的结构特点

　　新风系统在商用领域应用较广，现在开始进入普通消费者家庭中。随着人们改善居室空气舒适度的需求越来越强烈，也催生了新风系统在结构、性能等各方面的调整升级。那么家用新风系统与商用新风系统到底有哪些差异，二者的性能和用途又有哪些不同？笔者针对新风产品的结构、安装方式、热回收等角度，对商用和家用新风系统进行一些解读。

　　商用新风系统的结构特点

　　商用的新风系统一般是单向直流式，单向流新风系统为强制排风、自然进风。新风机从排风口把室内空气抽到室外，就会产生气压不平衡，为了填补室内气压，室外空气通过送风口进入室内，以此实现通风换气的效果。新风从进风口进来之后，首先经过预热器，然后进入初效的过滤段，之后是表冷器，然后经过加热、加湿处理，紧接着就是通过送风机段送风。这是比较常见的商用新风系统。单向流住宅新风系统结构简单、操作简便、不占用室内空间、造价低廉，可以满足一般居室的新风换气要求。

　　除了单向流新风系统，商用新风还有双向流新风系统。双向流新风系统为强制排风，强制送风。新风由新风主机送入，送风口与排风口都带有风量调节阀，通过主机的送风和排风来实现通风换气的目的。

　　双向流新风系统又有一次回风和二次回风的区别。从室外送进的风，一部分是室外新风，另一部分是室内的回风，二者按照一定的比例混合，一次送入室内称为一次回风系统。新风与回风混合后再与室内空气混合一次，然后经表冷器处理后，把加热功能由二次回风来代替的就是二次回风系统。这样，回风进行了循环使用，实现了节能减排的效果。

　　这种带回风的新风系统可以进行送风和回风的比例调节，比如一次回风的比例是30%的送风，70%的回风。当然这个比例可根据使用人数、空气指数等进行调节。

　　双向流新风系统比单向流新风系统处理能力大，双向流新风系统可以具备热回收功能的送排风系统，在技术上也较为先进。

　　新风系统的安装方式

　　在安装方式上，不管是商用新风还是家用新风，都有两种类型，即中央新风系统和单体新风系统。中央新风系统需要布设管道，适用于装修前的房子，并最好在建筑过程中安装完成。单体新风系统无需布设管道，常见的有柜式新风系统、壁挂式新风系统和落地式新风系统。中央新风系统和单体新风系统的主体结构并无太大的区别，不同点在于单体新风系统不需要复杂的管道工程，安装方式十分简单，无论装修前后都可以安装。

　　新风机的热回收系统

　　新风系统中的热回收，也叫热交换，是指利用排风的热量来加热送入室内的风的温度。热交换只出现在双向流（既有排风，又有送风）的新风系统中采用，这样的新风系统会阻止室内的热量随着排风被排走。热回收也有很多种，比如转轮的厚度直接影响热交换的量。对热交换效率的影响，首先是热交换系统。新风的热交换系统分主要为以下几种：

　　一是转轮式热交换。商用系统的热交换主要是转轮式的。转轮式热交换的效率高，可达50%-85%。其材质的区分也非常精细，材质有金属和非金属的，整体尺寸也从两米到五米不等。一般常见的带有热交换系统的大型新风系统，很大部分都是采用转轮式的。

　　二是液体循环式热交换。当新风和排风距离相对较远，不能依靠风管进行热交换的时候，就可以通过溶液进行热交换。比如北京国贸三期工程中的整个系统就是采用这种形式的热交换。

　　三是板式热交换。相对于商用，板式热交换在家用新风系统应用较广。板式热交换包括金属、铝合金的热交换，比如远大用的就是铝合金的板式热交换系统。另外全热交换，或者说纸质热交换也是家用新风系统另一个重要的热交换方式，比如松下、亚都的新风系统就是用的这种热交换方式。另外还有板翅式热交换。板式和板翅式换热器各有其特点，它们排风的泄露量基本相近，但压力损失有所差别，板式的是100～1000帕，板翅式换热器是100～500帕。另外就是从整体的运动部件和转动部件来看，实际上板式和板翅式换热器没有转动部件，液体循环式和波轮式才有单独的运转部件。

　　对加湿与除湿的不同要求

　　对用户来说，尤其是北方的用户，对新风系统中的加湿功能特别在意，用户非常希望在家用新风体统里有加湿设备。加湿的方式有很多种，家用新风系统的加湿主要采用的就是石墨加湿和超声波加湿，这是比较健康也比较便捷的两种加湿方式。

　　石墨加湿的耗电量较小，加湿的优点非常明显，不会产生细微的颗粒物，但石墨加湿的缺点是容易产生微生物的污染。另外，还有超声波加湿，其采用的是直接加水颗粒，将水颗粒打散成粒径约2.5微米的小颗粒物。但是这种加湿方式，其PM2.5的数值仍然很高，因此超声波加湿在行业中也有较大争议。需要注意的是，这种加湿方式必须加温，即在一定温度下湿度才能达到一定的饱和度。

　　商用加湿方式比较多，包括版面蒸发式、电极式以及高压微物加湿、高压喷雾加湿等。比如在北京秀水街一些楼盘项目中，就是采用高压喷雾的方式，因为这种方式加湿速度快，而且不需要循环加水，储水量很小。

　　除湿也有很多方式，商用大型新风系统的除湿相对好处理，碳管可以作为除湿功能，还可以通过升温、冷冻、溶液等进行除湿。

　　但对于大部分的新风系统来讲，都没有单独的除湿部件，而是通过热交换。比如采用全热交换或者显热交换，但这种除湿效果不可控，不是想要什么样湿度就有什么样湿度。此外还有固态除湿和干涉除湿以及混合除湿等几种。

　　值得关注的是，在商用新风系统里，洁净室不仅要有湿度、温度，还必须有安静度和风速，这也需要进行很好的控制。

　　过滤组件的特性

　　一般新风机的过滤器采用大气尘计数法，高效过滤器采用DOP法。还可以根据空气过滤器的具体用途、特点和结构不同进行划分。目前新风系统的过滤都进行了技术革新，功能也更加强化和多元化。不管是滤纸式、静电式还是其他形式的过滤装置，都可以到达相应的过滤效果。每一个过滤产品也都有自己的优势，也都有自己的不足，在不足的基础上不断进行改进，相应的技术就会越来越成熟。市场中常见的过滤分为以下几种。第一是初效过滤。一般通风空气处理设备中的过滤段或新风系统的初级过滤，可自行更换滤料，纸框初效为一次性。初效有不同的级别，过滤产品不只看效果还要看耗量，而阻力就直接影响其耗电量，因此初阻率一般小于50帕。初效过滤的形式比较多也比较常见，基本都是平板式的初效。通常，初效的中阻力可以达到150～250，其运行周期内如果不及时更换，那么阻力就非常大，直接影响风机的风量。有些大型设备可以直接根据传感器实时监测风量的具体变化。我们曾经做过一个试验，比如某会所使用的是1万风量的机组，如果运行两个月后，对初效过滤器和中效过滤器都没有清洗没帕有更换的话，那么风量的变化就会很大，从最初的帕下降到了7000帕。

　　第二是中效。中效过滤一般是袋式过滤器，它可以减轻高效过滤器的负担，延长其使用寿命，也可用于工业领域的一般空气净化，其特点是阻力小、容尘量大。袋式过滤器的初阻率大约为30～50帕，而中阻力就达到了80～100帕。中效的滤材也分为很多种，中效的静电现象比较严重，但它的阻力非常小。中效的过滤级别在F8到F9中间，阻力只有10帕左右。一般的中效过滤器，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。每一个过滤器对过滤的速度，也就是滤速，有着严格的要求。如果滤材的滤速非常快，那么整个过滤器的效果也会非常好。

　　第四是高效。高效过滤产品分为很多材质，平时听的比较多的就是玻璃纤维。玻璃纤维分为很多级别，比如H11、H12、H13都有不同级别的品种。当然，现在也出现了一些新型材质，比如医用洁净室里的H13的聚四氟乙烯，即PTFE，也叫特富龙，等等各种新型材质和技术。当然，也要考虑中阻力的问题，如果是高效的话，可能达到400帕，一般情况下是280～400帕。此外，H13的结构不同，有的是垂直式的，有的是梯形的，结构不一样，阻力的风速和接触面积也会最终影响中阻力和初阻力。

　　第五，超高效。超高效的过滤级别可以达到G7，普通的H13也就是G4的级别。在实际选用过滤器时，应根据具体需求，合理选择空气过滤器的组合级数和各级的效率。而相应的技术也已非常成熟。

　　目前校园新风存有的技术难点

　　除了以上的基本情况以外，也希望与读者分享一下当前关注度较高的校园新风和家用新风产品。笔者也做了一些相应的研究，并且也参与了研究学校的综合需求的一些项目。在学校新风改造中，如果每个教室放一台单独的设备，最难解决的问题就是二氧化碳的问题。清华大学做过相关检测，我们也在研究并实时跟进，一节课下来就算有双向流新风系统，但如果风量达不到相应的数值，或者风量达到一定值，也没有足够的循环量，在应用中会有很大的问题。

　　新风系统有进风有排风，但送排风量不是一比一的，比如是10：7或者10：6的比例。如果窗户开了一条缝，那么室内新风就会大量外泄，而且二氧化碳的浓度值很难控制在1200PPM这一数值。

　　因此，针对新园用新风产品，有很多技术急需去研发，也需要建立行业的相关标准。其实我们已经积累了大量的实验数据和现场数据，而且能够根据每个学校不同的维护结构，不同的学生数量等具体情况，来制定符合需求的产品。

　　整体来讲，不管是学校还是家用，都应根据用户的需求选用合适的产品，达到六度皆优。笔者家里有小孩子，本身也是新风用户，也特别关心新风未来的发展情况。在直接面对终端用户时，普通用户询问新风产品的非常多。对于校园新风产品，比较关心的一是新风能否与空调结合起来，二是新风的二氧化碳浓度能否控制在1000PPM以下，并且气流是通过集中回风实现，还是通过几个集风口实现，还是一送一排。因为，这些都与建筑息息相关。

　　整体来看，商用和家用新风系统的差异还是比较大的。相对来说，商用新风系统在工艺、技术、材料、结构、空间等都有较大优势，而家用新风系统往往会受到很大限制。家用新风系统或类似用途的新风系统，相对于空气洁净解决方案的供应企业来讲，二者之间的核心差异或者说难题就在于净化，或者说不单单在于净化，而是在于换热系统。

　　因为对于从事空气净化器的企业来讲，净化是老本行，是较为成熟的技术，企业知道该如何去改进、去提升技术。但是换热方面并不是净化器企业的本行，需要很多空气和换热方面的知识和技术。家用新风系统如果没有换热功能，冬天会有大量的热散失，夏天就会增加空调的负荷。这从节能和使用成本来讲，都是无法接受的。加上换热功能后，在家用新风产品较小的体量、较短的换热路径、较小的换热面积，能否实现高效的换热是需要企业研究的问题。

　　而且，在现有技术水平下，对于颗粒物的净化技术已经相当成熟，对于甲醛的净化有了一定的解决方案，但是对于大量的未知的气态污染物，比如尾气排放、工业排放等，以及很多已发现气态污染物也尚未有很好的解决办法，更何况还有很多气态污染物尚甚至还未被发现，在这种情况下，如果大量的外界空气涌入房间里来，又解决不了气态污染物的消解问题，那么，用户安装新风系统后的效果就会大打折扣。因此，家用新风领域还有很多的技术难题需要去突破，在这方面需要企业多下功夫，投入至技术研发当中。