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建筑科学

让家里通风的三种方法

如果你想多通风,你需要一个通风系统,可以做到高效和有效

先达热回收呼吸机(HRV)[图片由小行星供应公司的Albert Rooks拍摄,已获许可使用]

你知道那句老话吗,“行善必有善报”?它适用于很多家庭的通风。如果你只是把室外空气带入室内,你要为此付费……不止一种方式。你引入的室外空气是无条件的,所以你必须加热或冷却它。如果你在潮湿的气候,你可能需要给它除湿。如果你在一个干燥的气候,你可能需要加湿它。

根据你把通风空气引入房子的方式,你可能在冬天有凉爽的气流,或在夏天有暖风吹向你。还有通风的问题,会导致湿气进入建筑空洞,湿气会弄湿建筑材料,导致腐烂,滋生霉菌。如果你想增加换气速率,你会受到更大的惩罚。

最常见的全屋通风系统类型使用排气或只供应策略。纯排风使用的风扇已经在室内浴室风扇和抽油烟机-控制调节速率或运行时间,以提供所需的通风空气量。仅供风可能使用专门的风扇把空气吹进房子,加热和冷却系统的鼓风机,或通风除湿机。如果你试图过多增加通风量,这两种策略都会在舒适度、能源使用或湿度方面产生问题。

但是,有一些方法可以让房子以更高的频率通风而不会出现问题。你只需要使用不同的策略。让我们看看实现这一点的三种方法。

平衡通风,热量和水分回收

把室外空气带进家里的最好方法是用空调平衡通风系统它有热量回收(所有地方)和水分回收(大多数家庭)。您可能想要一个既能回收热量又能回收水分的能量回收呼吸机(ERV),而不是一个只回收热量的热量回收呼吸机(HRV),但这是以后的文章的主题。这里我们只关注通风。

将室外空气引入室内稀释室内空气污染物.通过持续这样做,你可以将这些污染物保持在一个低水平。二氧化碳浓度可以很好地衡量你呼吸的空气交换量。但是,如上所述,引入室外空气是有代价的。然而,有了热量和水分回收,成本就低得多了。(从这里开始,我将使用ERV来表示ERV和HRV。如果你是那些使用hrv的怪人之一,你可以在阅读ERV时进行心理替换。)

ERV不会让你昂贵的空调空气离开房子。就像你在离开保龄球馆之前必须把鞋放好一样,ERV在冬天让呼出的空气转换热量和湿气。就像巴斯特中锋不得不把他的枪,包括小姐当他走进客厅时,夏季进入室内的新鲜空气会把热量和湿气沉淀到排出的空气中。

这些热量和水分的交换消除或减少了你必须支付的通风费用。通过回收热量和水分,一旦通风空气进入室内,你就必须减少对它的调节。热量和水分的交换也使通风空气接近室内条件,因此不太可能出现舒适问题。排风量和室外风量相等,减少了湿气在建筑围护结构中造成麻烦的可能性。

简而言之,如果你想在你的房子里有更多的通风空气,而不必遭受通风惩罚,能量回收通风机可以为你做到这一点。只要确保得到一个具有高效的热量和水分传输,电子换向风扇马达,和一个MERV-13过滤器的进风侧。(我们喜欢的品牌有Broan, Fantech, Panasonic, Renewaire,*和Zehnder*。)

有了这样的通风系统,你可能可以把它调到每小时半换空气或更多,这大约是ASHRAE 62.2速率的两倍。由于需要的空间和前期成本,要达到更高的水平是很难的,但你肯定可以得到更多的当量每小时换气,ACHe,通过结合通风和过滤

平衡通风结合热泵回收

让更多的空气进入你的房子的另一种方法是使用有内置热泵的通风系统。我称它为热泵通风机。与ERV的热交换器芯不同,该装置利用热泵在气流之间传递热量。目前,在北美,这种呼吸机有两种选择:Build Equinox的CERV-2和Minotair的PentaCare V12。

热泵使这个装置能够加热、冷却和除湿。因为它们的主要目的是提供清洁空气,所以它们不能提供太多的加热和冷却能力。CERV-2的制热和制冷能力约为每小时3,000 BTU。PentaCare V12每小时提供约6000 BTU的加热能力和11000 BTU的冷却能力。

由Build Equinox生产的CERV-2热泵通风机
来自Build Equinox的CERV-2热泵呼吸机[图片来源:Build Equinox,已获授权使用]
热泵通风机中的热泵就像ERV核心,它可以将室外空气引入室内,而不需要室外条件。然而,不同之处在于,热泵应该能够加热或冷却空气,一直到室内温度甚至更高。事实上,在小型公寓和共管公寓中,这些系统可以提供所有你需要的加热和冷却,但让我们在这里专注于通风和室内空气质量方面。

ERV和热泵通风机的另一个区别是,热泵通风机也循环室内空气,提供更多的过滤,加热,冷却,或室内空气除湿。这种通风和过滤与高merv过滤器的结合可以提供另一个级别的空气清洁。两者都是重要的。

热泵通风机消除了与高换气率相关的一些缺陷:舒适度和耐久性。但与ERV中的被动热交换器不同的是,热泵确实使用能量。因此,热泵通风机的运行成本将比高效的ERV略高,但你应该看到比排气或只供通风系统更低的通风成本。

只使用通风除湿机进行通风

在湿热的气候下,你最好的选择可能是一个通风除湿机。当室外露点连续几个月保持75到80华氏度,你甚至在一月份使用空调时,这种方法可以让你在没有湿度的情况下以更高的频率通风。这需要一个管道除湿器,从空调空间和一些空气从室外。Ultra-Aire是我们喜欢的牌子。

通风除湿机Ultra-Aire
能源先锋办公室的Ultra-Aire通风除湿机

通过适当的控制,通风除湿机可以在开启或关闭压缩机的情况下进行除湿。关闭压缩机,无需除湿即可通风。你也可以在室外风道上安装一个电子阻尼器和控制装置,在不通风的情况下进行除湿。

上面描述的三种方法都可以让你不受惩罚地加大通风。好吧,也许你不会完全不受惩罚但你肯定会得到更少的惩罚。

_________________________________________________________________________

Allison贝尔斯他是乔治亚州亚特兰大市的演说家、作家、建筑科学顾问,也是能源先锋的创始人。他也是能源先锋的博客,是写一本书.你可以在推特上关注他@EnergyVanguard

*披露:Renewaire和Zehnder分别向Energy Vanguard提供了一辆erv。

图片来源:先达HRV的主要照片由小行星供应的Albert Rooks使用,并获得许可。CERV-2照片来自Build Equinox,经许可使用。Ultra-Aire除湿机照片由能源先锋,使用不受惩罚。

24日评论

  1. billfrombirchwood||# 1

    第三种选择是Messana空气处理单元(ATU),也是HRV /除湿机的组合,使用缓冲罐的回路进行预热或冷却,以等温运行。这使你可以使用一个热泵加热,冷却和DHW,。这使得我们这些疯狂的水循环类型可以进行辐射加热和冷却,而不用担心凝结。该装置是基于艾默生系列HVACR控制。

    当这本书完成后,一篇关于通风控制的文章将是有用的。上述大多数系统通过测量CO2、温度和RH来控制通风。这样可以节省能源。

    暖通空调行业的问题在于控制不力,无法与照明和安全系统相结合。当我打开窗户时,控制系统应该关闭通风机;当我打开炉风扇时,控制系统应该打开补充空气,并在必要时对其进行除湿。

    1. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,博士||# 11

      威廉,还有一个叫埃弗卡的。据我所知,它将在几个月后在美国上市。

      是的,控制对于通风以及加热和冷却来说都是一个大问题。

  2. 用户- 723121||#2

    非常有用的文章。我想知道住宅的渗透动态,供暖和制冷。在采暖季节,叠加效应是影响渗透量和渗漏面积的主要因素。空气从建筑围护结构的高处流出,被从较低位置进入的空气所取代。在冷却模式下,空气是如何进入室内的?由暖变冷,外部空气进入建筑,这是反向叠加效应吗?

    1. kaspergruszczynski||# 3

      根据我对堆栈效应的理解,它是由温差驱动的,因此在冬天最冷的日子和夏天最热的日子最有效。在较冷的气候中,由于温差较大,冬季可能会产生较大的叠加效应。鉴于这是一种物理现象,我敢说梯度的“方向”并不重要。另一个因素是建筑的高度,建筑越高,效果就越大。如果我的评论是错的,我很乐意被纠正!

      我的理论是,不管气流的方向如何,它都是通过护壳上相同的孔进出大楼的。

    2. charlie_sullivan||# 6

      在夏天,室内有空调的情况下,叠加效应正好相反。因此,从阁楼流出的湿热空气通过顶楼的罐头灯渗入主卧室,把空调通风口的冷空气推到较低的楼层,然后从地下室漏了出来。居民们注意到楼上,尤其是主卧太冷了,于是打电话给暖通空调公司投诉。他们安装了一个更大的中央空调,或者在炎热的阁楼上安装了另一台,所以现在主卧很吵,但当超大的空调关闭时,仍然会变得又热又湿。

    3. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,博士||# 12

      道格,是的,在夏天堆栈效应会向另一个方向移动。以下是我大约十年前写的一篇关于它的文章:

      https://www.energyvanguard.com/blog/Heat-Rises-and-Falls-Stack-Effect-Air-Movement-Heat-Flow

  3. Jon_R||# 4

    二氧化碳水平是衡量空气交换量的一个很好的指标。

    除非你知道有多少人在场,持续多久,他们有多活跃,以及室外的二氧化碳水平。即便如此,它也不会告诉你你是否有VOC或PM2.5的问题。

    ASHRAE这样同意:“二氧化碳浓度并不能很好地反映室内其他污染物的浓度和居住者的接受程度。”

    我认为“高二氧化碳水平是空气交换不足的有用但不充分的指标”。

    提高通风效率的一个有效方法是分区——在不需要通风的时候/地方不要通风。

    1. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,博士||# 13

      乔恩,我想大多数人都知道在任何时候家里有多少人。而室外的二氧化碳含量约为400ppm。如果一个四口之家正在家里吃饭,而二氧化碳浓度是百万分之1500,很明显他们没有得到足够的空气交换。

      你从ASHRAE引用的是其他室内空气污染物,我并没有说二氧化碳能告诉你整体的室内空气质量。

  4. charlie_sullivan||# 5

    我很想看到一些分析,比较使用这些设备和相同的空调在保持相同的室内条件下所需的能源。主动的需要空调做更少的工作,但他们使用能源。问题是,它们是否节省了足够多的工作,使空调所消耗的能源物有所值。

  5. JC72||# 7

    先达的安装怎么样了,贝尔斯博士?

    1. Flytrappist||# 8

      似乎安装在3A气候区(亚特兰大-是吗?)的先达ERV可能会有很长的回报时间,相比而言,几个Broan Smart Sense风扇和一个专门的/有挡板的新鲜空气供应?

      至于巴斯特决定进入法国人的Gulch“ERV”并存放他的手枪,我认为这也是昂贵的——不仅对粗鲁的乔,而且最终对圣萨巴歌鸟自己(也有其他绰号、称谓和代名词),因为在离开酒馆时,他很快就被提醒“你不可能永远是老大”。; )

      卡尔·K

      1. GBA编辑器
        Allison A. Bailes III,博士||# 10

        卡尔,我很高兴看到我不是唯一一个喜欢科恩兄弟电影的人!

    2. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,博士||# 9

      约翰,进展得很慢。我现在的首要任务是完成这本书(除了让Energy Vanguard继续下去),所以我在周末尽可能做一点。我已经在天花板上安装了一些通风口。

  6. jwolfe1||# 14

    这些选项的定价比较如何?它们是否比新建住宅贵得多?

    1. GBA编辑器
      Allison A. Bailes III,博士||# 15

      JWolfe1,这取决于你对“新建住宅”的定义。如果你说的是规范住房,那么是的,我上面描述的策略都是几千美元,而不是几百美元或更少。许多新房根本没有整个房屋的机械通风系统。在乔治亚州,房屋建筑商使出了浑身解数,说服该州将机械通风所需的气密性从>5改为>3 ACH50。

      从积极的方面来说,你可以花大约1000美元找到一个好的ERV。如果你只需要一个,并且自己安装,你可以花大约2000美元或更少的钱(在一个小房子里)获得整个房子的平衡通风和恢复。

      1. karlb_zone6a||# 22

        艾利森,你能概括一下一个2000美元左右的自动安装系统的配置吗?除非现有的管道系统可以被重新利用(或与ERV捆绑在一起),否则我不认为这是可能的。为了达到这个目的,重用管道系统似乎是一种糟糕的做法。谢谢。

  7. rondeaunotrondo||# 16

    在这个网站上关于CERV的大多数评论似乎都是非常负面的,尽管我并没有看到很多真正的用户。

    1. charlie_sullivan||# 19

      我可能是对它持否定态度的人之一。澄清一下,我毫不怀疑它是有效的。我唯一的抱怨是,缺乏证据表明它比更传统的配置更节能。

      1. 用户- 2069108||# 20

        我无法告诉你它消耗了多少能源。我很想在面板盒子里放一个电源监视器,但我喜欢的那个需要互联网,我住在一个接近死角的地方,我不愿意支付频谱公司1万美元让他们运行一条线路,但我跑题了。
        我可以告诉你,自从2月份极地漩涡发生故障以来,除了6月份炎热的几天外,我还没有跑过迷你分叉。
        我知道这个装置可以加热和冷却一点,但最重要的是它能去除湿度。

        史蒂夫年轻人

  8. 用户- 2069108||# 17

    将;我家里有一个CERV已经三年半了。我只是错过了过渡到更优雅的CERV 2.0。不幸的是,1.0版本看起来像一个DYI项目。
    在那段时间里,它完美地运行着。
    我遇到的唯一问题是冷侧管道系统上的凝结。(这个国家确实需要更好的绝缘管道系统)我最后用闪光胶带把连接处包裹起来,并添加了更灵活的泡沫绝缘材料。当然,这与CERV的设计无关。
    否则,它就会做它应该做的事情,很少大惊小怪,也需要少量维护。
    史蒂夫·杨,兰开斯特

    1. rondeaunotrondo||# 18

      谢谢你史蒂夫。我有一所老房子,几乎没有地方可以装风管(暖通空调没有风管)。权衡我的ERV选项,它也可以很好地过滤(MERV 13+)。

  9. d_buzz||# 21

    谁能推荐一种手持式的测量室内空气质量(不仅仅是二氧化碳水平)的设备呢?Allison在他的博客上推荐了Awair AQM8002和Aranet 4测量二氧化碳,但是要寻找比温度/RH/二氧化碳更高的仪器——除非精确的设备成本太高。

    1. brian_wiley||# 23

      你好大卫,

      我可能误解了你搜索的“手持”部分,但就移动/可移动的(你可以把它们放在卧室,然后第二天放在厨房),我不知道有一个良好的单位,可以做所有事情。

      我在博伊西州立大学做一些关于野火烟雾和室内空气质量的工作,紫色空气II是用于室内和室外PM2.5采样的。这在他们的网站上不是很明显,但你可以在室内和室外使用同样的显示器,如果网络连接有问题,还有一个使用SD卡的补充模式。

      对于VOCs/CO2和氡,我使用AirThings Wave+。它也支持温度和RH,但对于后者,我更喜欢Govee的无线温度/RH传感器,因为它们的价格点允许对多个位置进行监测和比较。希望的帮助!

  10. 用户- 3813901||# 24

    嗨,艾莉森(和所有人),

    我想知道在北方气候条件下,你会推荐什么样的平衡通风方式给非常小的,甚至是很小的房子大小的房子。我正在考虑一些“低于600SF”的新建筑小屋,不想通风过度或不足。所有的建筑都将是超级绝缘的,都是电动的,有用于加热和冷却的无管道迷你分离器,并包括一个小型输出简单的抽油烟机,向外通风,(上帝的方式:)看起来松下现在有一些非常小的erv。我想知道这些对“微型住宅”是否合适,是否划算。

    谢谢你的任何意见!

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