新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與選型攻略
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一、定義和目的
通風(fēng)即利用自然或機(jī)械的手段將室內(nèi)空氣和外界空氣進(jìn)行交換,故也稱“換氣”,通風(fēng)換氣可達(dá)到以下幾個(gè)目的:滿足人體的呼吸(以二氧化碳濃度作為指標(biāo));有害物質(zhì)、煙、臭氣等的排出;熱量的排出;燃燒空氣的補(bǔ)充。當(dāng)進(jìn)行通風(fēng)換氣設(shè)計(jì)時(shí),考慮節(jié)能性,應(yīng)選擇最小的外部空氣量進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。
二、通風(fēng)換氣的分類
除了以上按照不同通風(fēng)方法進(jìn)行分類以外,還可以將通風(fēng)換氣分為局部換氣和全面換氣。局部換氣是對(duì)發(fā)生污染的局部進(jìn)行換氣,適用于污染源固定的污染場(chǎng)所,比如像廚房、工廠、實(shí)驗(yàn)室等這類的地方。全面換氣是隨著全體空氣的更換對(duì)室內(nèi)空氣的污染濃度進(jìn)行稀釋的一個(gè)過(guò)程,它適用于污染源分散或不固定而無(wú)法采用局部排風(fēng)的情況,比如像辦公室、工廠、倉(cāng)庫(kù)、集會(huì)所等這類地方。
三、通風(fēng)換氣的方法
通風(fēng)包括自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)或自然通風(fēng)與機(jī)械通風(fēng)聯(lián)合使用等多種方法。
1、自然通風(fēng):利用自然風(fēng)所產(chǎn)生的壓力差和通過(guò)建筑物內(nèi)外的溫度差產(chǎn)生的浮力進(jìn)行換氣。當(dāng)因自然換氣比起機(jī)械換氣來(lái)講能力較小,又會(huì)受到自然界的影響,所以有時(shí)達(dá)不到所期待的效果。
2、機(jī)械通風(fēng):利用送風(fēng)機(jī)或排風(fēng)機(jī)等機(jī)械力量將室內(nèi)的空氣進(jìn)行強(qiáng)制性的更換,如果進(jìn)行了合理的換氣設(shè)計(jì),便可以達(dá)到理想的換氣目的。當(dāng)決定了換氣方式時(shí),應(yīng)該注意設(shè)計(jì)房間和鄰室產(chǎn)生的壓力差。為了防止被污染空氣的流入,要注意換氣方式和風(fēng)量平衡,也就是說(shuō)為了避免污染度較高的房間里的氣體流入外界,送風(fēng)量應(yīng)小于排風(fēng)量,以保證房間負(fù)壓;當(dāng)要求潔凈的房間,周圍環(huán)境較差時(shí),送風(fēng)量應(yīng)大于排風(fēng)量,以保證房間正壓。
四、機(jī)械通風(fēng)的方式
根據(jù)通風(fēng)動(dòng)力應(yīng)用方式的不同,機(jī)械通風(fēng)可分為三種。
方式一:給氣和排氣均利用機(jī)械力量。此種方式對(duì)于房間的送風(fēng)量和排風(fēng)量都可以進(jìn)行很好的控制,從而可以保證室內(nèi)的風(fēng)量平衡或控制房間處于正壓或負(fù)壓狀態(tài)。全熱交換器即為此種方式。
方式二:利用機(jī)械力量,自然排風(fēng)。此時(shí)室內(nèi)一般都出于正壓狀態(tài)。熱泵型全新風(fēng)機(jī)即為機(jī)械給氣,如要保證室內(nèi)的風(fēng)量平衡,在進(jìn)行全新風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí),一般都另外需要考慮設(shè)置排風(fēng)風(fēng)機(jī)。
方式三:利用機(jī)械力量,自然給風(fēng)。此種方式一般應(yīng)用在衛(wèi)生間、病房等需要負(fù)壓狀態(tài)的場(chǎng)所。
五、新風(fēng)處理的方法
現(xiàn)今,由于人們對(duì)于室內(nèi)環(huán)境舒適度與健康性的要求越來(lái)越高,室內(nèi)不僅需要適宜的溫度和濕度,還必須有新鮮的空氣,所以新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也越來(lái)越多的被人們關(guān)注。新風(fēng)引入方式有自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。
目前在新風(fēng)引入方面與VRF系統(tǒng)結(jié)合使用的比較多的設(shè)備有全熱交換器和全新風(fēng)機(jī)兩種,這兩種設(shè)備都能很好的與VRF系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)和統(tǒng)一控制,將新風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)完美的融合為一體,為用戶提供更為舒適的空調(diào)環(huán)境。
1.全熱交換器
全熱交換器是一種可以進(jìn)行熱回收的換氣設(shè)備,能在換氣的同時(shí)進(jìn)行室內(nèi)排氣的能量回收,從而可以降低空調(diào)負(fù)荷,減少空調(diào)設(shè)備的容量、投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。其原理是把室內(nèi)空氣和室外的新風(fēng)通過(guò)熱交換元件進(jìn)行換熱,也就是利用排風(fēng)的余熱對(duì)新風(fēng)進(jìn)行處理,有效地節(jié)約能源并能同時(shí)解決新風(fēng)問(wèn)題,提高舒適性。全熱交換器是由熱交換元件、風(fēng)管接口、多葉片風(fēng)扇、風(fēng)扇電機(jī)以及空氣濾網(wǎng)組成。
空調(diào)設(shè)備中新風(fēng)的引入量,根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2015中以普通辦公室為例,如在室人員以4㎡/人、30m³/h人的新風(fēng)量計(jì)算,一般新風(fēng)負(fù)荷約占空調(diào)負(fù)荷的30~40%左右。由此可見(jiàn),新風(fēng)負(fù)荷對(duì)于空調(diào)設(shè)備容量的影響很大,為了盡量減少新風(fēng)對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的影響從而達(dá)到節(jié)能的效果,設(shè)計(jì)時(shí)可以從以下兩個(gè)方面考慮:
(1)在保證室內(nèi)空氣品質(zhì)的基礎(chǔ)上,減少新風(fēng)引入量。在新風(fēng)量要求較少的預(yù)熱階段或在室人員較少的時(shí)間段內(nèi),可設(shè)置二氧化碳濃度探頭等手段來(lái)限制新風(fēng)的引入量,以達(dá)到節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)的效果。
(2)采用熱回收功能的雙向換氣設(shè)施。全熱交換器在減少設(shè)備容量且達(dá)到節(jié)能效果這一點(diǎn)上可以發(fā)揮很大的作用。外氣通過(guò)全熱交換器,夏季可以預(yù)冷、除濕,冬季可以預(yù)熱、加濕,這樣可以達(dá)到節(jié)約空調(diào)能耗15~20左右。
2.全新風(fēng)機(jī)
全新風(fēng)處理機(jī)是一種能完全處理新風(fēng)負(fù)荷的新風(fēng)機(jī)組,由室內(nèi)外機(jī)組成,室內(nèi)外機(jī)之間用冷媒管連接。全新風(fēng)機(jī)本身通過(guò)先進(jìn)的變頻技術(shù),在實(shí)現(xiàn)出色的制冷/制熱的同時(shí),使送入室內(nèi)的新風(fēng)溫度接近室內(nèi)溫度,在重視舒適性的場(chǎng)合,全新風(fēng)機(jī)可以將新風(fēng)冷卻(加熱)到接近室內(nèi)溫度的狀態(tài)之后再吹出,從而減少了新風(fēng)對(duì)于室內(nèi)溫度波動(dòng)的影響。全新風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度范圍:制冷:19 ℃~43℃DB;制熱:-5 ℃~15 ℃DB。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可以將全新風(fēng)機(jī)與全新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用,組成一套舒適、便利的空調(diào)系統(tǒng)。一般以為采用全新風(fēng)機(jī)的設(shè)備費(fèi)用較高,但實(shí)際上,(全新風(fēng)+全新風(fēng)機(jī))與(全新風(fēng)+通風(fēng)扇方式)的設(shè)備容量、設(shè)備費(fèi)用大致相同。
六、新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在一般的舒適性空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí),新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最主要是滿足人員的衛(wèi)生要求和舒適性要求。新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括以下幾個(gè)方面:新風(fēng)設(shè)備的形式和容量確定;風(fēng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及阻力校核;為了確保室內(nèi)的氧氣量可以保證人們的正常呼吸,新風(fēng)量可按照房間里每個(gè)人所需的必要空氣量進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般情況下有以下兩種方法。
方法一:
根據(jù)人數(shù)和人均新風(fēng)量計(jì)算:必須的新風(fēng)量(m³/h) = Q*A/B
Q ------ 所需人均新風(fēng)量(m³/h.人)
A ------ 新風(fēng)區(qū)域面積(㎡)
B ------ 人均占有面積(㎡/人)
方法二:
根據(jù)房間體積和換氣次數(shù)計(jì)算:必須的新風(fēng)量(m³/h) = C*D*E
C ------ 每小時(shí)必需的換氣次數(shù)(次/h)
D ------ 新風(fēng)區(qū)域面積(㎡)
E ------ 天花板高度(m)
實(shí)際設(shè)計(jì)中,舒適性需求的空間最常采用的是第一種計(jì)算方法,方法二多用于需要特殊空調(diào)的房間,如恒溫恒濕、潔凈室等。