新风换气机的类型及应用

张倩

摘    要：本文分析了几种主要新风换气机的工作原理及其特点，给出了新风换气机的选型和计算方法，并提出了相应选型应注意的重点事项，相关研究为新风换气机在工程设计中的选用提供了依据参考。

关键词：新风换气机;热回收效率;选型

1  引言

近年来，随着经济发展水平提高，人们对室内环境和室内空气品质要求显著提高，室内温湿度不仅要满足舒适性要求，室内新风量也要满足人员需求。新风换气机兼具通风换气和能量回收的功能，其将室内污浊的空气排出室外，并将过滤后新鲜的空气送入室内，通风换气过程同时完成送排风的能量交换。新风换气机不仅能够有效的解决室内空气污染问题，同时通过热回收大大降低了新风处理能耗。目前新风换气机在工程设计中得到廣泛的应用。

2  新风换气机的分类

新风换气机根据能量回收芯体构造形式分为板式、热管式和轮转式等类型。其共同工作原理是利用建筑的排风与室外新风进行热交换，夏季回收空调冷量、冬季回收空调热量。

2.1  板式新风换气机

板式新风换气机采用铝箔板或经过特殊加工的纸膜，分隔开许多三角形或U型进排风换气通道，进排风通过板面进行显热交换或全热交换，实现排风能量回收。板式新风换气机新风处理风量范围为250～5000 m3/h。板式新风换气机具有造价低、维修管理方便、使用寿命常等优点，但是其热回收效率较低，占用空间大。

2.2  轮转式新风换气机

轮转式新风换气机采用分隔板将转轮分隔成独立的两部分，即新风侧和排风侧。转轮内填充蓄热材料。工作时，新风和排风逆向通过轮转，排风的热量或冷量通过转轮蓄热体传递给新风。轮转换热器具有热回收效率高的优点，但是轮转式装置比较大、占用建筑面积和空间较多，同时自身消耗电量较大。

2.3  热管式新风换气机

热管式通风换热器采用若干根热管按一定方式排列组装而成，热管内填充相变工质，采用隔板将管排分隔为蒸发段和冷凝段。夏季，室外温度较高的新风通过蒸发段，室内温度较低的排风通过冷凝段，热管内工质吸收热量产生相变，将热量传到冷凝段放出热量随室外排风排出室外，而冷凝后的工质回流至蒸发段，反复循环，从而室外新风温度降低。冬季时，将室内温度较高的排风通过蒸发段，将室外温度较冷新风通过冷凝段，则可实现预热室外新风的目的。热管式换热机具有以下优点：制造工艺简单，制造成本低;热管导热性好，热回收效率高;使用安全可靠，阻力小。

3  新风换气机的选型计算

3.1  新风换气机的风量计算

新风量按照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》或《实用供热空调设计手册》选取。对于室内人员数量比较稳定的房间，人数应根据实际需求选择。对于人数使用数量随机性比较大的房间如会议室、餐厅、商城等，人数应根据实际写需求来选择。人均新风量的确定应按照相关规范要求和规定确定，以保证必须满足室内卫生条件。

3.2  新风换气机热回收效率的计算

热回收效率通常是在排风、新风风量相同的条件下定义的，以图1为例，其定义式分别为式（1）～式（3）。

式中：t1、t2、t3、t4分别为新风进出口干球温度和排风进出口干球温度（℃）;h1、h2、h3、h4分别为新风进出口焓值和排风进出口焓值（kJ/kg（干））;d1、d2、d3、d4分别为新风进出口含湿量和排风进出口含湿量（g/kg（干）。

实际应用中，由于新风量和排风量不相同，会导致实际热交换效率并不是额定的效率值，这种情况可以根据样本中给出的不同排风量和新风量比值下的效率计算修正图表进行修正。

3.3  新风换气机能量回收计算

（1）显热回收：

（2）全热回收：

4  新风换气机的选型注意事项

（1）进、排风口的布置。室内外进、排风口布置应防止短路，且新风取风口应保证不被污染。进风口应设在室外空气较清洁的地方，且在排风口的上风侧;当进、排风口同侧布置时，排风口宜高于进风口6 m;当进排风口在同侧同一高度布置时，其水平距离不宜小于10 m;进、排风口的底部距室外地面不宜小于2m。

（2）新风换气机应设置风量调速装置，可以按需调节风量大小。新风换气机新风、排风入口均设置初效过滤器以减少设备维护、维修工作量。

（3）一般情况下，新风温度-10℃左右时，排风侧有可能出现结霜，为防止结霜现象发生，可采用以下措施：在新风入口设置空气预热器;风机采用变频调速电机;设置温度自控装置，当温度达到设定凝结温度时关闭新风换气机。

（4）在新风和排风管道分别设置旁通管和密闭阀，当过渡季节或冬季采用新风供冷时，新风不经热交换器直接进入室内。

5  结论

新风换气机将通风换气和能量回收的功能合二为一，利用排风余热或余冷处理新风，为室内提供足量的新风，改善了室内空气品质，降低了新风处理能耗。本文分析几种主要新风换气机的工作原理及其特点，给出新风换气机的选型和计算方法，并提出相应选型的注意事项，为新风换气机在工程设计中的选用提供了依据参考。

参考文献：

[1] 夏军.变制冷剂流量多联机系统加全热回收式新风换气机探讨[J].浙江建筑，2020（2）：61～64.

[2] 崔夏昕.基于热管换热与半导体制冷技术的节能新风系统[J].科技风，2019（12）：150～151.

[3] 冯铁栓，潜雨，刘福来，等.非标准工况下新风换气机热回收能量的研究[J].建筑科学，2018（12）：59～64.

[4] 彭辉，邹惠芬，许华萌.新风换气机在改善室内空气品质中的应用[J].西部皮革，2018（8）：53.

[5] 陈亚争，熊盎然，周雨先.新风换气机换热器形式及其应用分析[J].建筑热能通风空调，2017（8）：84～87.