新風換氣機的類型及應用

張倩

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

關鍵詞：新風換氣機;熱回收效率;選型

1 ?引言

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

2 ?新風換氣機的分類

新風換氣機根據能量回收芯體構造形式分為板式、熱管式和輪轉式等類型。其共同工作原理是利用建筑的排風與室外新風進行熱交換，夏季回收空調冷量、冬季回收空調熱量。

2.1 ?板式新風換氣機

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

2.2 ?輪轉式新風換氣機

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

2.3 ?熱管式新風換氣機

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

3 ?新風換氣機的選型計算

3.1 ?新風換氣機的風量計算

新風量按照《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》或《實用供熱空調設計手冊》選取。對于室內人員數量比較穩定的房間，人數應根據實際需求選擇。對于人數使用數量隨機性比較大的房間如會議室、餐廳、商城等，人數應根據實際寫需求來選擇。人均新風量的確定應按照相關規范要求和規定確定，以保證必須滿足室內衛生條件。

3.2 ?新風換氣機熱回收效率的計算

熱回收效率通常是在排風、新風風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分別為新風進出口干球溫度和排風進出口干球溫度（℃）;h1、h2、h3、h4分別為新風進出口焓值和排風進出口焓值（kJ/kg（干））;d1、d2、d3、d4分別為新風進出口含濕量和排風進出口含濕量（g/kg（干）。

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

3.3 ?新風換氣機能量回收計算

（1）顯熱回收：

（2）全熱回收：

4 ?新風換氣機的選型注意事項

（1）進、排風口的布置。室內外進、排風口布置應防止短路，且新風取風口應保證不被污染。進風口應設在室外空氣較清潔的地方，且在排風口的上風側;當進、排風口同側布置時，排風口宜高于進風口6 m;當進排風口在同側同一高度布置時，其水平距離不宜小于10 m;進、排風口的底部距室外地面不宜小于2m。

（2）新風換氣機應設置風量調速裝置，可以按需調節風量大小。新風換氣機新風、排風入口均設置初效過濾器以減少設備維護、維修工作量。

（3）一般情況下，新風溫度-10℃左右時，排風側有可能出現結霜，為防止結霜現象發生，可采用以下措施：在新風入口設置空氣預熱器;風機采用變頻調速電機;設置溫度自控裝置，當溫度達到設定凝結溫度時關閉新風換氣機。

（4）在新風和排風管道分別設置旁通管和密閉閥，當過渡季節或冬季采用新風供冷時，新風不經熱交換器直接進入室內。

5 ?結論

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

參考文獻：

[1] 夏軍.變制冷劑流量多聯機系統加全熱回收式新風換氣機探討[J].浙江建筑，2020（2）：61～64.

[2] 崔夏昕.基于熱管換熱與半導體制冷技術的節能新風系統[J].科技風，2019（12）：150～151.

[3] 馮鐵栓，潛雨，劉福來，等.非標準工況下新風換氣機熱回收能量的研究[J].建筑科學，2018（12）：59～64.

[4] 彭輝，鄒惠芬，許華萌.新風換氣機在改善室內空氣品質中的應用[J].西部皮革，2018（8）：53.

[5] 陳亞爭，熊盎然，周雨先.新風換氣機換熱器形式及其應用分析[J].建筑熱能通風空調，2017（8）：84～87.