商用新風系統(tǒng)的結構特點

　　新風系統(tǒng)在商用領域應用較廣，現(xiàn)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(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)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(chǎn)品的結構、安裝方式、熱回收等角度，對商用和家用新風系統(tǒng)進行一些解讀。

　　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)

　　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(zhuǎn)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：

　　一是轉(zhuǎn)輪式熱交換。商用系統(tǒng)的熱交換主要是轉(zhuǎn)輪式的。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)輪式的。

　　二是液體循環(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。

　　三是板式熱交換。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(zhuǎn)動部件來看，實際上板式和板翅式換熱器沒有轉(zhuǎn)動部件，液體循環(huán)式和波輪式才有單獨的運轉(zhuǎn)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(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

　　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。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(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(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(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。

　　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(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。

　　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(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(chǎn)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(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，針對新園用新風產(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)。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(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。