中央新风系统的相关设计计算分析

吕慧芳

摘 要：1935年，奥斯顿.淳以经过多番尝试后发明、制造了世界上第一台可以过滤空气污染的热交换设备，称之为新风系统。发展至今，在欧洲很多国家，新风系统已经与建筑物融为一体，成为其不可或缺的一部分。同时为了满足不同空间的使用需求，各种机器类型应运而生，例如适合大空间的中央新风系统，适合小空间的非中央新风系统，以及壁挂式、吊顶式。设计一套功能健全，使用方便的新风系统，需要考虑多方面的因素，因此研究不同类型新风系统的功能性计算，具有一定现实意义。中央新风在室内多配以分风管路，多用于家庭大空间或者多房间送风，因此大风量是其非常显著的特点之一。管路的选用和布置，对于向室内提供足量稳定的新风也是至关重要的。我们选择新风系统送入新鲜空气的同时，也不希望因为室外新风的引进而破坏了室内原本的舒适度。因此保证温湿度适宜，计算新风冷量。但是为室内提供温湿度适宜的新鲜空气和绿色建筑有效配合，是我们为建筑配备新风系统的初衷，是人们关注的重点问题。本文首先介绍了中央新风机组工作原理， 然后分别从功能性的角度分析研究新风量如何确定、预热器的使用环境作用和计算及室内新风量的冷量估算。

关键词：中央新风机组工作原理;大风量;全热交换器;温度湿度;冷量估算;预加热器

1.独立中央新风系统空气处理过程

壁挂式中央新风的工作原理是通过两个风机通过两个不同的风道将室外空气净化后导入室内，同时将室内污浊的空气排除室外， 为室内提供干净新鲜的空气。主要由风扇、全热交换器、新风预热器、旁通风道、过滤材料及内部风道等几部分构成。

在冬季使用时，为避免热交换器结霜，室外冷空气先通过以预加热器进行短暂加热再通过热交换器，和室内侧的污浊空气在热交换器内部进行热＼湿的交换， 获得部分热量回收， 以达到节能的效果。在夏季使用时，室内空调开放，室外新风和室内空气在热交换器内部进行热量的交换，以避免热空气直接进入室内，造成冷量浪费。在春秋季节，室内室外温湿度相当且舒适，无需热量的交换，这时室外新鲜空气可以直接通过旁通管路进入室内。

2.一般新风系统总新风量的确定

根据<<公共建筑节能设计标准>>和<<室内空气质量标准>>中关于室内新风量的规定，工业建筑应保证每人不小于30m3 /h 。由此我们总结了三种方法来确定室内总新风量：

2.1根据送风面积大小计算

2.2根据回风面积大小计算

经验参考数值可以参考送风面积。

2.3根据室内人数计算

一般情况下取三者中最大值，作为我们进行新风机的新风量设计值。

3.新风系统送风温湿度和风量的分析

第一，在一个使用独立中央新风系统的室内，温度源有：

第五，室内温度设备想冷量Qsx，在相关人员进行室内显冷设备设计计算时，其要换算成实际环境下显冷量。采用第三、第四条公式，算出房间内相抵温度和湿度。按照相关部门的设计规范规定最小风量要大于设计需要风量。但室内温度和湿度低于设计要求时，才可以采用对新风机组冷水初温进行调节，从而让室内温度回到设计范围内。

4.预加热器的使用环境和计算

当新风系统在严寒地区的冬季使用时（比如新疆、东北等），室外冷空气直接进入热交换器，有可能致热交换器结霜，这时不但没有能量交换，还有可能损坏热交换器，更没有可能保证进入到室内空气的温度和湿度等参数。预加热器的设计就是用来解决这个问题的，因此预加热器又叫防霜冻装置。选择合理的加热功率既能防止热交换器的霜冻现象发生，同时也足够节能。一款有效的预加热器或者防霜冻装置， 一般包括一个紧凑的支撑结构和加热管，同时还有其他安全器件。在所有组件中，加热管的具体计算方法如下：

当温度传感器检测到进入热交换器的温度低于设定值，预加热器启动，以保证进风空气和回风空气在热交换器内能够进行热量交换，没有任何霜冻现象。既延长了热交换器的使用寿命，也可以保证送入室内新风的温度和湿度，为我们提供新鲜适宜的空气。

最后，当温差较大的冷热空气在热交换器进行热交换的过程中，空气发生相变，一般会有或多或少的冷凝水产生，适当的冷凝水可以经由全热交换器部分回收到，但是当有大量的冷凝水产生时，我们一般需要考虑通过软件控制避免产生冷凝水，或者是设计时考虑排水结构，最终保证设备可以正常运行。这一问题，同常和预加热器的设计同时考虑。

总结

虽然美国早就将独立新风系统列为21世纪最有强度的行业，大量杂志社、报刊都做出大量评价，新风系统普及程度大大提高。市面上的新风系统更是层出不穷，但是质量确实参差不齐。基本的功能无法保证，新风系统也就成了摆设。新风系统为我们提供舒适的生活工作环境，提供足量温湿度适宜的新鲜空气是最根本的功能，也是大众最根本的需求。在此基础之上，我们上述分析可以为新风系统的设计提供支持，为设计良好性能的新风系统提供了更多可能性。

参考文献：

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