剧情简介:潮湿的房子是不健康的房子,会滋生霉菌和尘螨,还会引发一些医疗问题。在冷却过程中,空调会从空气中去除水分,但随着新建房屋的气密性和绝缘性逐渐提高,管理水分去除的问题对空调系统来说可能会变得太大。从家电商店买来的除湿机通常可以很好地保持地下室的干燥,但大容量的除湿机有持久的组件和更好的控制。特约撰稿人Scott Gibson介绍了这些容量系统的不同安装方法,以及如何为空间选择正确的除湿系统。
20世纪90年代初,肯·格林(Ken Gehring)在威斯康星州一家为乳制品行业生产热回收热水器和其他设备的公司工作,他的研究帮助他认识到许多房主正在面临的一个问题:他们家里的空气太潮湿,空调解决不了这个问题。
空调使室内空气更凉爽,但也使室内空气更干燥,因为空气中的水分凝结在蒸发器盘管的冷翅片上。如果空调运行的时间足够长,房子里的空气应该干燥到舒适的水平——大约50%的相对湿度。但格林逐渐意识到,在越来越紧凑的房子里,空调设备无法应对不断增加的湿度。设备运行的时间刚好足以将空气温度降低到恒温器上的设定点,但不足以去除太多水分。
许多专家说,过大的空调设备在美国家庭中是一个普遍存在的问题,这让情况变得更糟。空气温度下降得越快,设备从空气中吸收的水分就越少。温度可以在几分钟内降至设定值,促使空调循环关闭,但空气仍然让人感到不舒服的潮湿。
从正确的设备开始
![大容量除湿机部件](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/04/27113013/021299060-1.jpg)
![远程挂载恒湿器](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/04/27113015/021299060-2.jpg)
家电商店里的除湿机通常可以用来保持地下室的干燥,但这些消费级电器的使用寿命不像除湿设备专家和暖通设备制造商提供的大容量除湿机那么长。这些重型机器有可更换的部件和更长的保修期,他们可以控制远程加湿器。它们可以安装在没有管道的地方,有自己的管道系统,或者集成到中央暖通空调系统中。大容量除湿机还可以控制非常潮湿的空间的湿度,比如有游泳池或水疗中心的房间。
暖通空调承包商和工程师将冷负荷分为两部分:“显”冷负荷(温度)和“潜”冷负荷(水分去除)。随着新建房屋的隔热性能和气密性逐渐提高,潜在负荷管理不足的问题变得更加严重,而不是更好。由于受到更有效的保护,房子内部不像夏天那样温暖。敏感负荷较小,需要较少的交流运行时间。但是潜在负荷与以前差不多,所以这种不平衡变得更加明显。
此外,在春季和秋季的平季,由于气温相对温和,全国许多地区可能根本不需要空调。因此,空调不运行,没有它,就没有水分去除,除非采用其他方法来处理它。最终的结果是,房屋建造得更仔细,总体来说,更舒适,更节能。但他们越来越湿。
葛林的Therma-Stor公司在这片空地上推出了被认为是第一个通风除湿设备,这种设备可以干燥大空间,还可以通过管道在整个房子里干燥和过滤空气。几年后,Aprilaire推出了自己的除湿机生产线,这两家公司现在占据了这个不断增长的细分市场的90%左右。
专用除湿机允许湿度与温度分开控制;室内空气可以在不过度冷却的情况下变得更干燥,而过度冷却本身也会带来问题。问题是,你需要吗?
潮湿的房子不利于健康
有许多潜在的健康问题与室内高湿度有关,正在进行的研究提供了一个不断发展的观点,关于潮湿的室内空气和不健康之间的关系。2004年,有足够的证据表明潮湿的室内空气只与少数几种情况有关,如喘息、咳嗽和哮喘恶化。到2011年,这个名单变得更长了,包括湿疹、哮喘、过敏性鼻炎、呼吸道感染、支气管炎和呼吸短促。潮湿的室内空气也会促进霉菌和尘螨的生长。
室内空气的水分含量通常以相对湿度(RH)来衡量,这是相对于空气温度下其潜在饱和的水分量。例如,相对湿度读数为50%,意味着空气中含有在该温度下所能保持的最大湿度的50%。但相对湿度是一个移动的目标,因为暖空气比冷空气含有更多的水分。32°F时100% RH的空气,当空气被加热到70°F时,相对湿度只有24%左右。
一个更精确的测量空气湿度的方法是露点。这是RH等于100%时的空气温度;湿气会在低于或等于这个温度的表面凝结——这时草上就会形成露水,在冷玻璃杯上就会形成水珠。露点越高,空气就越潮湿。与相对湿度不同,露点不依赖于温度。露点在华氏60度以上,让人感觉闷热,这在美国东部的夏天很常见。当露点达到70华氏度时,空气就会变成天气预报员所说的“压抑”。
增加管道系统增加了选择
![出口侧长风管](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/04/27113022/021299060-5.jpg)
将管道连接到大容量除湿机的入口、出口或两侧,有助于更均匀地干燥较大的空间,并允许您将除湿机安装在机械壁橱或其他非生活空间,以减少其对家庭其他部分的噪音影响。像所有的暖通空调管道系统一样,除湿管道应该密封并安装,使管道尽可能直。任何曲线应光滑和长半径,并保持管道直径。弯曲风管应拉紧,其两端密封,以尽量减少空气和压力损失。大容量除湿机可以垂直配置在地下室的架空管道或水平配置在阁楼和爬行空间。
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![]() 放置在顶部的架空管道或前面的低净空区域,如阁楼和爬行空间。一个塑料挡板覆盖未使用的插座。图片:由Carrier提供。 |
那么什么是舒适的,什么是健康的呢?佐治亚州建筑顾问艾利森·贝尔斯三世(Allison Bailes III)说,最佳的相对湿度范围是40%至60%,但不应长时间保持在60%。Aprilaire的执行顾问和工程研究员约翰·布卢默说,当室内温度为74华氏度,相对湿度约为60%(露点约为59华氏度)时,大多数人仍然会感到舒适;当气温达到70度左右,相对湿度达到65%时,人们就会感到不舒服,可能会出现湿气问题。
而露点高的地方,除湿的需求也更高。美国的东半部,尤其是东南部,是美国最潮湿的地区。在西方的许多地方,空气要干燥得多,对除湿设备的需求也低得多。
选择除湿机
有不同的机制可以用于除湿,从干燥剂到离子膜,但最常见的住宅除湿机类型是一个独立的单元,工作在类似于传统空调的蒸汽压缩循环。该设备将室内空气通过一个冷却到露点以下的蒸发器盘管,空气中的水分在盘管上凝结成液体状态,除湿机作为副产品排出热量(大部分是空气中的水分从水蒸气转变为液态水时释放的潜热)。除湿机是根据它们在24小时内可以从空气中去除的水量来评定的。
布卢默说:“这个行业实际上有三个桶。“在地下室,你可能只需要一个70品脱的单位。一个完整的家,你通常在90到95品脱的范围内。一所大房子[5000平方公里]。英尺或更多),你可能会进入150品脱的范围。”
Therma- Stor的建筑科学和业务发展经理尼基·克鲁格(Nikki Krueger)说,一般的尺寸建议是基于平方英尺的面积,但有很多变量:房子漏水的程度,它位于哪里,整体通风策略是什么,以及有多少人住在那里。Therma-Stor的Ultra Aire系列包括8种型号,容量从每天33品脱到205品脱不等。效率范围从5品脱/千瓦时到7.6品脱/千瓦时,取决于型号。
Krueger说,在新建筑中,手动J计算应该可用来显示潜在的和显着的冷却负荷。用于选择加热和冷却设备的ACCA手册s建议,除湿设备的尺寸应该能够承担85%的潜在负荷,前提是AC设备可以承担其余的负荷。克鲁格说,在选择容量方面还有很大的余地。增加产能的最大缺点是运营成本更高,但与加热或冷却设备相比,超大规模的惩罚并不那么严重。克鲁格说:“除湿机不能太大,但可以太小。”
全屋除湿机(不包括安装)的价格从70品脱的Aprilaire(适用于小户型或公寓)约1150美元到155品脱的Ultra Aire(适用于面积达3500平方米)超过2600美元不等。英国《金融时报》。
安装选项
在最简单的情况下,除湿机可以停放在地下室、爬行空间或壁橱里,没有任何管道或室外空气入口。凝析油通过重力输送或泵入到污水池或排水口。如果有足够的时间,并且有一个开放式的平面图,一个非管道除湿机将降低整个房子的RH水平。这种方法不适用于有很多内墙和门的房子。
在有强制空气加热系统的房子里安装大容量除湿机最常见的方法是将其连接到现有的管道系统上,在房子周围进行分配。一个单独的管道可以连接到室外,带来新鲜空气。
尽管除湿机可以与其他通风设备共用管道系统,但根据Therma-Stor公司的大卫·特雷文(David Treleven)的说法,安装的黄金标准是将除湿机与自己的管道系统分开安装。正如Treleven解释的那样,当这些设备彼此独立安装时,它们可以同时运行,而不会引起静压问题,也不需要超大的管道。这种方法的缺点是成本较高。
与暖通空调连接,实现全屋除湿
![与暖通空调连接,实现全屋除湿](https://s3.amazonaws.com/finehomebuilding.s3.tauntoncloud.com/app/uploads/2021/04/27113028/021299060-8.jpg)
在气候温和的季节,将大容量除湿机连接到空气处理机、中央热泵或强制空气炉的干线上,以控制整个房屋的湿度。该系统的入口侧开始于进入HVAC系统的主返回管道或中央走廊的专用寄存器。除湿机出口风道通过除湿机内置风机将除湿后的空气输送到主干管路。除湿机出口风管上的回风风门可防止空调从空气处理机吹入除湿机。
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雅各布·斯特劳布(Jacob Straub)是缅因州波特兰市Ripcord工程公司的首席创新官,他说,除湿机通常与其他暖通空调系统结合使用,以节省空间和金钱,但从性能角度来看,这可能不是最佳选择,因为除湿机和通风设备的用途不同。
“通风系统就是通风系统,而这些除湿机实际上是潜在的热管理系统,”他说。“将潜在负荷管理机器与通风机器结合起来,不仅在某些方面变得复杂,而且它可能会工作得很好,也可能不会。比方说,你遇到了这样的情况你不打算让通风系统以很高的速率运行。好吧,如果你的除湿机连在上面,这意味着你在需要除湿的时候不会去除湿。这就是捆绑在一起的缺点。”
考虑到整个房子的通风
许多高性能住宅都配备了全屋通风系统。一种类型是能量回收通风机(ERV),它的设计是为了交换湿气和热量,因为气流在热交换器中穿过路径。这样做是为了节约能源。在炎热潮湿的气候中,ERV将从进入的空气中去除一些水分,并将其与排出的空气一起输送到室外。这有助于降低室内的空调负荷。
一些房主可能会把ERV看作一种除湿器。但事实上,在某些条件下,这些设备会提高室内湿度。“ERV永远不会给你的房子除湿,因为它对你房子里已经存在的水分无能为力,”亚利桑那州建筑系统工程师兼最佳建筑系统负责人大卫·巴特勒说。“它能做的是减少你通过通风引入的水分。ERV与除湿机完全不同,它只是减少了你本来应该引入房子的东西。”
巴特勒说,如果安装不当,erv会使室内湿度更差。例如,当ERV从浴室排气时,当有人洗澡时,它会吸收非常潮湿的空气。尽管室外空气可能非常潮湿,但对ERV来说,它看起来更干燥,它会把从浴室提取的水分倒回进入的气流中,然后进入室内。
热回收呼吸机(HRVs)则不同。它们比ERV吸收更多的输入或输出热量,但对恢复湿度没有任何作用。由于hrv在斯特劳布所说的“显热回收”(冬季排出的热量转移到流入空气的百分比)方面的优势,有时是专注于节省btu和金钱的住宅设计师的首选。
“erv不是除湿器,但它们的作用是帮助管理潜在负荷,”斯特劳布说。“他们管理显负荷和潜在负荷。如果你在低负荷家庭中选择HRV,如果你计划在夏天运行冷却系统,你可能需要考虑使用专用除湿机,因为你将不具备ERV和冷却系统的潜在管理能力。”
首先,尽量避免潮湿
专用除湿机可能是控制室内湿度的唯一可行方法,但巴特勒认为还有其他方法可以最大限度地减少湿度问题。
他说:“除了西部,在这个国家的任何地方,你都将有巨大的夏季潜在负荷。”“管理这些的方法是从源头控制开始,防止水分进入。”
这就意味着要非常注意建筑围护结构,并仔细密封结构。在远离房子的地方种植草坪,处理从屋顶上流下的水。在室内,确保烘干机和抽油烟机向室外通风,并在浴室、厨房和其他任何可能积聚水分的地方使用现场排气。不要过度通风,这样会把室外的湿气吸进去。在国内一些缺少中央空调的地区,一种流行的降温策略是晚上开窗,在窗户上用箱式风扇或阁楼上的整扇风扇来引入夜间较凉爽的空气。但是窗户一打开,潮湿的空气就进来了。
源盒Aprilaire 航空公司 霍尼韦尔 伦诺克斯 Therma-Stor 特灵 |
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巴特勒不太确定空调系统一定会跟不上潜在负荷,即使是在该国潮湿的地区。他说,关键在于正确地设计系统。也就是说,不要让空调设备过大,并确保它调整为最佳的除湿。即使是通风除湿机之父葛林也同意,设计良好的空调系统应该能够让房子保持舒适干燥——至少在白天是这样。但是,他补充说,随着太阳下山,合理的负荷下降,空调开始循环开关,运行15分钟,关闭30分钟。一旦系统关闭,空气就不会变干。这就是专用除湿机开始发光的地方。
专业工程师、前建筑工人、德克萨斯州奥斯汀咨询公司正能量(Positive Energy)负责人克里斯托弗·欧文(Kristof Irwin)认为,在这个平衡中,健康和舒适应该是最重要的考虑因素,但暖通空调行业往往忽视了这一点,因为他们过于关注最低的首次成本和热舒适,而不是空气质量。他说,住在房子里的人就像家庭水族馆里的鱼,完全沉浸在环境中,并受到环境中所有生物危害的影响。不同之处在于鱼身上有增氧器来提高氧含量,还有过滤器来去除污染物。“我们对鱼比对我们自己好,”他说。
来源:
- Aprilaire,威斯康辛州麦迪逊aprilaire.com
- 航空公司佛罗里达州棕榈滩花园,carrier.com
- 霍尼韦尔,北卡罗来纳州夏洛特,honeywellhome.com
- 伦诺克斯,理查德森,德克萨斯州,lennox.com
- Therma-Stor,威斯康辛州麦迪逊thermastor.com
- 特灵北卡罗来纳州戴维森市,trane.com
相关链接:
-斯科特·吉布森是缅因州波特兰市的特约撰稿人。
出自Fine Homebuilding 299号
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在讨论ERV的部分中,关于“这些设备实际上会(增加盖子)提高室内湿度水平,而不是降低它们”的陈述,应该改为“这些设备实际上可以提高室内湿度水平,而不是降低它们”。措辞听起来像ERV总是会提高室内湿度水平,这当然是不准确的。如果在相同的温度下,室外的湿度水平略低于室内(因为相对湿度随温度而变化),那么如果ERV正在工作,内部的湿度水平将会降低。如果外部的湿度水平略高于内部,那么如果ERV正在工作,内部的湿度水平将会增加;然而,如果完全不使用ERV,内部湿度就不会增加那么多,因为系统将外部空气强制带入家中。例如,如果室外湿度在85度时为90%,ERV在75度时降低到70%,那么很明显,如果室内湿度在72度时为50%,内部湿度将会增加。但在相反的情况下,室内湿度会降低。