【關(guān)鍵詞】新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)；空調(diào)應用；碳中和策略

引言

隨著空氣質(zhì)量問題越發(fā)嚴峻，人們對于空調(diào)系統(tǒng)和新風功能的需求日益增加。為此，空調(diào)生產(chǎn)廠家要努力加強能源控制利用效率，降低能耗和噪聲水平，對系統(tǒng)的各項操作內(nèi)容進行評估，以優(yōu)化節(jié)能新風換氣系統(tǒng)。本研究結(jié)合實際案例加以分析，評估新風換氣系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)中的實際應用效果，并針對系統(tǒng)中的雙向新風系統(tǒng)對進排氣管道和排氣效率進行調(diào)整，以提高換氣效率，優(yōu)化用戶體驗。

一、新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)概述

（一）系統(tǒng)組成與工作原理

新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)主要由新風機組、熱交換器、過濾器和控制系統(tǒng)組成。

該模塊的設(shè)計目的是為了實現(xiàn)新風系統(tǒng)的雙向換氣功能，從而提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，保持室內(nèi)外空氣的交換（如圖1所示）。新風管用于將外部新鮮空氣輸入室內(nèi)，回風管則將室內(nèi)污濁空氣排出。進風罩作為外部空氣的入口，其用途是為了更好地防止雨水和雜物進入系統(tǒng)。風閥位于進風罩內(nèi)，用于控制空氣流動的方向。風閥的開閉可以改變空氣流動的路徑，實現(xiàn)單風機雙向換氣。濾網(wǎng)安裝在進風罩或風閥附近，用于過濾進入室內(nèi)的空氣，去除其中的塵埃、花粉等微小顆粒物。風機作為動力源，加速空氣流動，促使新風進入和室內(nèi)空氣排出。升降座用于固定和支撐風機，確保其穩(wěn)定運行。這一系統(tǒng)通過高效回收和利用能量，能夠提高整體節(jié)能效果，同時保證室內(nèi)空氣質(zhì)量和舒適度。

（二）技術(shù)特點與創(chuàng)新點

新型節(jié)能新風系統(tǒng)擁有智能分析算法，能夠結(jié)合大數(shù)據(jù)分析模式，自動調(diào)整風量、溫度和運行模式，更貼合能源可持續(xù)化發(fā)展的要求，且維護起來較為簡便。不僅如此，符合碳中和條件下的熱交換需求的新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)，在使用一段時間后會減少對傳統(tǒng)供冷或供暖系統(tǒng)的需求，從而進一步減少能耗，提高能源控制效率。

新風系統(tǒng)采用的模塊化設(shè)計如圖2所示，便于使用者根據(jù)實際需求進行擴展或升級。實際設(shè)計可以根據(jù)建筑的具體情況選擇適合的模塊和配置，實現(xiàn)靈活定制。新風管負責將外部空氣從新風模塊引入室內(nèi)。新風模塊通常包括風閥和濾網(wǎng)，用于控制空氣流動、過濾空氣中的雜質(zhì)[1]。為了確?？諝饬鲃拥捻槙常嘛L要通過一系列管道部件進行傳輸。這些部件可能包括管道、彎頭、連接件等。貫流風機模塊負責加速空氣流動，并將新風與室內(nèi)空氣混合。

在新風系統(tǒng)的實際運行過程中，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過一段時間的運維控制，本次系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)特性明顯得到優(yōu)化，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢也較為明顯，說明本次設(shè)計的系統(tǒng)室內(nèi)空氣壓力調(diào)整情況較好。這是因為大部分時間的室內(nèi)空氣壓力略高于外部，從而形成微正壓條件，有助于防止污染物通過門窗進入室內(nèi)，保持室內(nèi)空氣的整潔。

二、碳中和背景下空調(diào)系統(tǒng)中新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)的應用效果分析

《中共中央國務院關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》指出，把碳達峰、碳中和納入經(jīng)濟社會發(fā)展全局，以經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型為引領(lǐng)，在碳中和背景下，減少能源消耗和降低溫室氣體排放，成為全球重要目標。空調(diào)系統(tǒng)作為建筑能耗的主要部分，其能效改進對實現(xiàn)碳中和具有關(guān)鍵作用。傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)在新風換氣過程中存在能耗高、效率低的問題，這直接影響了整體節(jié)能效果。

（一）實驗設(shè)計與方法

1.風量測試方法

本次研究旨在表明，這種新風換氣系統(tǒng)在提高空調(diào)系統(tǒng)整體能效方面表現(xiàn)優(yōu)異，不僅可以降低運行成本，還可以減少碳排放，為實現(xiàn)碳中和作出貢獻。為了進一步確認優(yōu)化效果，研究在風量測試臺上進行調(diào)整前后的風量測試。首先，將待測樣機的出風口安裝在風量臺左腔室的進口處，并將新風進風管從新風模塊套管口處水平延伸放置[2]，如圖3所示。實驗通過調(diào)整風量臺兩側(cè)腔室內(nèi)的壓力傳感器、噴嘴和輔助風機等設(shè)備，監(jiān)控并調(diào)節(jié)腔室兩側(cè)的壓差。當腔室兩側(cè)的壓差和噴嘴出風風速在合理范圍內(nèi)，出風靜壓恒穩(wěn)為0時，即可開始進行最大風量的試驗數(shù)據(jù)采集。

2.噪聲測試方法

在工程實踐中，噪聲測試是評估通風系統(tǒng)性能的重要環(huán)節(jié)，尤其是在新風空調(diào)器的吸風和排風模式下。針對通風腔作為主要噪聲源的情況，研究采用近場測量法和頻譜分析法相結(jié)合的方法來確定噪聲特性。

在具體的噪聲測試中（如圖4所示），測試點被設(shè)置在室內(nèi)機幾何中心水平前方1米處，離地面高度為1米。在這個位置，麥克風被用來采集噪聲信號[3]。為了準確捕捉樣機正面中心點的噪聲，麥克風與樣機正面中心點的高度差被設(shè)置為0.8米。這樣的布置可以確保測試點在噪聲產(chǎn)生和傳播過程中的代表性，從而為噪聲控制提供有效的數(shù)據(jù)支持。

（二）系統(tǒng)應用效果評價

1.新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)風量測試結(jié)果對比

表1對比了新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)在不同排風模式下的風量和噪聲值。數(shù)據(jù)表明，配置采用有導流格柵，相較于無導流格柵時，相對風量從1.000 m3·h-1提高到1.094 m3·h-1，

增加了約9.4%。盡管風量增加，噪聲值卻從1.00 dB（A）降至0.97 dB（A），降低了3%。導流格柵的使用不僅提高了風量，還有效降低了系統(tǒng)的噪聲水平。這種配置優(yōu)化通風效果的同時，能減少噪聲對環(huán)境的影響，具有更好的噪聲控制性能和舒適度。

2.新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)噪聲測試結(jié)果對比

表2展示了不同通風腔和導流片配置下的噪聲測試結(jié)果。圓弧導流片的上側(cè)上偏10°，配置的噪聲值為1.010 dB（A），而上側(cè)下偏10度配置的噪聲值稍高，為1.012 dB（A）。這些數(shù)據(jù)表明，新型系統(tǒng)在風量提高的同時，噪聲水平保持在較低的范圍。

三、碳中和實踐下新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)在空調(diào)中的應用策略

（一）系統(tǒng)集成與優(yōu)化設(shè)計

本次碳中和實踐為進一步滿足設(shè)計需求，需要將氣動裝置進行優(yōu)化，做好增壓控制，并且對于其中的微結(jié)構(gòu)調(diào)整方案加以分析。本次設(shè)計中的智能控制系統(tǒng)可以根據(jù)新風量和空氣荷載情況加以調(diào)整，開發(fā)智能節(jié)電模式，在空調(diào)負載較低時優(yōu)先使用新風換氣系統(tǒng)，減少對于制冷或制熱等系統(tǒng)的控制需要[4]。當風機處于吸風模式時，內(nèi)部高速高壓氣體會通過狹小多微孔結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生氣流引射現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是由于高速氣流在微孔附近形成了低壓區(qū)，從而吸引外部流體進入，實現(xiàn)了氣流的增加。

（二）運行模式與控制策略

在運行模式與控制策略方面，系統(tǒng)利用傳感器實時監(jiān)測室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度和CO2濃度[5]；通過將右側(cè)腔室分隔為兩個通道，優(yōu)化氣流路徑，提高進氣效率；通過縮短進氣路徑，進風口通道可以減少氣流在進入風機前的阻力損失，從而提高進氣效率；在出風口通道中，使用導流片來引導氣流，使得氣流在通道中的轉(zhuǎn)折角變小，從而有效減少氣流分離和氣流與壁面的沖擊損失，因為較小的轉(zhuǎn)折角有助于氣流平穩(wěn)過渡，減少湍流和渦流的產(chǎn)生。具體實踐過程可以根據(jù)室內(nèi)使用情況進行動態(tài)化調(diào)整，并結(jié)合建筑區(qū)域的分布特點進行實時調(diào)控。

（三）系統(tǒng)運維與管理

在系統(tǒng)集成化控制過程中，為了做好維修管理，技術(shù)人員要定期更換其中的空氣過濾芯，檢查熱交換器，對風機等關(guān)鍵組件進行分析；定期保養(yǎng)維修，對能耗水平進行測定，對可能出現(xiàn)的風險及時預判并控制。這樣的長效機制建設(shè)不僅能夠進一步優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部能源結(jié)構(gòu)，建立有效的問題響應機制；還能在問題發(fā)生之后及時做好調(diào)控，針對出現(xiàn)的各類技術(shù)性問題加以評估，在不同階段的設(shè)計過程中進行動態(tài)優(yōu)化，確定最優(yōu)化的解決方案[6]。

結(jié)語

本研究通過理論分析和實驗測試，對新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)進行了深入探討。新型節(jié)能新風換氣系統(tǒng)采用了先進的熱交換技術(shù)和智能控制策略，能夠通過優(yōu)化風量、溫度和運行模式，實現(xiàn)高效的能量利用和良好的用戶體驗。實驗測試結(jié)果顯示，該系統(tǒng)在風量提高的同時，噪聲水平仍然保持在較低范圍，具有良好的噪聲控制性能和舒適度。這一研究結(jié)果表明，該系統(tǒng)設(shè)計和運行模式符合碳中和實踐下的能源可持續(xù)化發(fā)展要求，具有環(huán)保性和可持續(xù)性。它能在提高室內(nèi)空氣質(zhì)量的同時，顯著降低能源消耗，實現(xiàn)碳中和目標。