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家用新风系统分析


1引言


一般情况下,室内空气的污染物主要分为三类,分别是颗粒物(PM2.5,花粉等)、化学气体(甲醛、苯、臭氧等)、微生物(细菌、霉菌、病毒等)。污染物的来源主要为家用电器(打印机、吸油烟机等)、家具、人的行为(抽烟、打扫等)、外界大气环境影响(雾霾、柳絮等)。近年来中国大气中PM2.5的污染问题日益严重,雾霾天气下PM2.5浓度升高,严重危害人体健康。另外,室内装修后会产生大量的甲醛等化学气体,会引起各类身体不适,尤其对于老幼人群,轻的如喉咙不适,重的如癌症或急性流行病。



新风机相比较于空气净化器能够有效减少室内二氧化碳含量,成为继空气净化器之后,又一兴起的家用空气净化产品。新风机不仅能够净化颗粒物,还能够有效稀释置换室内装修污染产生的化学气体,同时带有全热交换功能的新风机,还可以减少室内热量和冷量的流失。本文主要从标准角度,对新风机的分类、功能、核心参数进行介绍。


2新风机产品分类


新风机按照通风类型主要分为单向流新风机(只含送风系统)和双向流新风机(含送风系统和排风系统),具体见图1和图2。


图1 单向流新风机示意图


按能量回收类型可分为全热型和显热型,前者指不改变物质的形态而引起其温度变化的热交换,后者指引起物质的形态和温度都发生变化的热交换。


图2 双向流新风机示意图(带热交换模块)


按安装方式可分为落地式、吊顶式、壁挂式、窗式和嵌入式等。


目前,市场上主要是以单向流壁挂式新风机和双向流吊顶式新风机为主,单向流壁挂式新风机一般具有无输送管道、造型简单、体积小、安装方便等优点,缺点是没有换热功能,容易造成室内外温差等;双向流吊顶式全热新风机一般都需要输送风道,具有送排风两个风道系统,空气置换效果好,能够降低室内的热量损失等优点,缺点有安装成本高,耗电量高,尺寸较大等。


另外,目前市场上还有新风机和净化器的一体机,在净化效果和智能化控制方面更有优势,不过目前产品比较少。


3新风机标准介绍


3.1 国家标准

目前新风机在检测过程中常使用的国家标准如下:

GB 4706.1-2005《家用和类用途电器的安全第1 部分:通用要求》,

GB 4706.45-2018《家用和类似用途电器的安全 空气净化器的特殊要求》,

GB 4706.27-2018《家用和类似用途电器的安全 第2 部分:风扇的特殊要求》,

GB/T 21087-2007《空气- 空气能量回收装置》,

GB/T 34012-2017《通风系统用空气净化装置》。


这几个标准涉及电器安全、净化性能、换热效果等方面的评价,但是都不是新风机专用标准,只是借鉴了相似产品的标准,因此,在科普及消费过程中比较难推广。


同时,这几个标准关注点较为单一,无法全面评价新风机,比如GB 4706.45-2018关注净化功能对应的电器安全项目,GB 4706.27-2018关注通风换气功能对应的电器安全项目,GB/T 21087-2007关注能量交换,GB/T 34012-2017关注净化功能评价。在实际使用中,需要多个标准联用,才能全面评价新风机产品,不像其他家电的国家标准那么统一独立。


3.2 行业标准

轻工行业标准《家用新风机》(计划号2016-0821T-QB) 正在制定中,与GB-T 18801-2015《空气净化器》一样,是全国家用电器标准化技术委员会归口。相比于其他标准,本标准定位较明确,对新风机有了明确界定,技术内容上重点考量的是综合、全面评价新风机。


标准制定预计2018年底完成,2019年发布。核心参数有:额定新风量、新风净化效率、洁净新风量、新风负荷能效、适用面积及人口等参数。本标准首创使用微正压测试系统进行试验,不是常规的风道测试,更符合真实使用环境。同时,不仅关注高档位性能,还关注低噪音模式下的性能。另外,新风机换气功能很容易导致室温波动,能效方面本标准不仅考虑了机器自身的直接功耗,还考虑了室内空调负荷导致的间接功耗。


3.3 团体标准

近年来团体标准发展速度较快,其中认可度较高的一套团体标准为中国质量检验协会出台的T-CAQI 10-2016《新风净化机》,其定位较为明确,但是标准级别较低,适用范围有限。


4新风机的核心参数


现行的标准体系中,新风机的核心参数包括风量、净化效率、噪声、有效换气率、交换效率等。


风量包括送风量和排风量(排风量适用于双向流新风机)。送风量越大,说明新风机提供新风能力越强。企业包装或说明书上宣传的风量,一般情况下默认是最大档位所提供的风量。排风量越大,说明新风机置换空气能力越强,一般新风机排风量略低于送风量,这样室内会造成微正压,能避免室外未过滤过的空气渗透入室内,保证了室内洁净。


风量测试系统见图3,业内主要采用喷嘴法,根据测试喷嘴前后的压差计算得出风量。

  

净化效率是对应某种污染物的净化能力,任何一种污染物都有其对应的净化效率,新风机的净化效率主要分为颗粒物净化效率、气态污染物净化效率、微生物净化效率。送风量和净化效率越高,说明新风机净化能力越强。测试净化效率时,需要把新风机接入测试风道,通过测试新风入口和出口(即上下游的浓度)污染物的浓度,根据上下游污染物的浓度差即可计算出净化效率。


噪声是指新风机整机运行最大档位时所产生的噪声。新风机一般会通过管道送风,噪声影响较大,需要特别关注此参数。噪声测试时,主要测试单点声压级值,不同安装方式对应的布点位置不同。由于新风机涉及室内外两个空间,因此噪声试验室需要两个可连通的半消音室。


有效换气率是指新风机置换空气的能力,该参数适用于双向流的新风机产品。有效换气率越高,换气能力越强。有效换气率测试是在风道系统内用二氧化碳作为示踪气体来进行,测试新风进风、出风和回风处的二氧化碳浓度,计算出有效换气率。


交换效率是指具有热回收功能的新风机换热的能力,热交换主要通过热交换芯来进行。目前新风机换热主要分为全热和显热两种能量交换方式。全热交换通过焓交换效率体现,焓交换效率越高,代表换热能力越强。显热交换通过温度交换效率性能参数体现,温度交换效率越高,代表换热能力越强。交换效率分为制冷和制热两种工况,制冷用来模拟夏天使用,制热用来模拟冬天使用。交换效率测试时,也需要室内和室外两个实验环境,见图4。试验过程中分别采集新风机的送风、回风、进风处的干湿球温度,对于全热交换新风机来说,可根据干湿球的温度值计算出相应的焓值,从而计算其焓交换效率;对于显热交换新风机,根据干球温度值计算出温度交换效率。一般柜式新风机的制热交换效率高于制冷交换效率。



除了上述核心性能参数,新风机还要关注出口压力、净化能效、有害物质释放等参数。


5新风机的产品认证


5.1 强制性认证

目前,中国家电入市需要通过CCC强制性认证制度,但CCC认证目录只限定19大类产品,新风机并未列入此认证目录,因此,新风机无需进行CCC认证。


CCC认证的测试方法都是基于GB 4706系列标准,但是,新风机对应的GB 4706专用标准目前还在立项过程中,还未出台。不过,这并不意味者新风机可以不执行GB 4706国家强制性标准,依据《产品质量法》和《标准化法》的要求,新风机至少应符合GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全第1 部分:通用要求》国家强制性标准的要求才可上市销售。


目前,有些企业将“新风机”称之为“换气扇”,GB 4706.27-2018《家用和类似用途电器的安全电风扇的特殊要求》国家标准进行CCC认证的方式不妥,存在很多问题,比如,新风机中含有净化部件,应评价其毒性和辐射危险,但是,GB 4706.27中第32章却没有相应的试验方法和技术要求。



6结论


目前,整个新风机行业的标准情况比较混乱,标准虽然多,但大都是擦边标准,适用性和专用性比较差。由于新风机一直没有准确的定位,有的把它当成净化器,有的把它当成换气扇,有的还把它当成换热装置,因此,导致消费者和制造商在使用标准的时候无从选择。其实,经过这几年的发展,新风机的分类和功能已经很清晰,且在消费者的认知中已经自成一个独立的产品类别,因此,新风机行业急需出台定位明确、覆盖全面的性能和安全标准,一来统一标准,二来规范市场。健全的标准体系有利于后续相关部门进行有效的监管管理及认证认可,让行业发展更有序、更完善。


广东新风缘空气净化设备有限公司生产的新风梦sifyes)新风系统可以让大家生活更加美好。


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