剧情简介:当谈到热回收通风机(hrv)和能量回收通风机(erv)之间的选择时,有很多因素需要考虑,包括你所处的气候、房屋的大小和密闭性、居住者的数量和他们的生活习惯。这篇综合性的文章列出了hrv和erv的区别,以及哪一种更适合满足您的家庭需求。
晶澳ck hsambert, the的创始人寒冷气候住房研究中心这句话越来越为高性能建造者所熟悉:“建造严密,通风良好。”简而言之,随着房屋越来越紧凑,隔热效果越来越好,需要精心设计机械通风变得更重要了。简单地说,这意味着使用厨房和浴室的风扇来去除潮湿或充满微粒的空气。在这种只排出废气的方法中,外部空气通过建筑外壳的缝隙进入建筑。只有供气的通风方式是相反的:风扇把新鲜空气带进房子,但没有专门的通道让室内的污浊空气离开。如果你关心的是前期成本,这两种方法都是经济的,但它们缺乏平衡通风系统的长期性能和效率HRV或ERV。
平衡的通风系统智能地结合了排风和送风通风,以保持空气压力,而不会大幅增加整体能耗。这种能源消耗既包括运行HRV或ERV的电力,也包括调节供气所需的能源。热回收通风机(HRV)和能量回收通风机(ERV)的相似之处在于,它们都有一个核心,进出的空气都通过这个核心传递热能,在ERV的情况下,传递热量。
决定哪种系统适合你的项目取决于几个因素,包括你所处的气候、房屋的大小和紧凑程度、居住者的数量和他们的生活习惯。再加上高效的分配系统,平衡的通风将改善您家中的舒适度和室内空气质量,并最大限度地减少加热和冷却它的能源消耗。
不幸的是,机械通风没有放之万用的解决方案,因此我们联系了领先的通风和室内空气质量专家,以帮助您了解基于HRV和ERV的通风系统,并帮助缩小HRV或ERV系统的选择范围,以满足您家庭的独特需求。
需要多少空气?
确定通风系统应该能够提供多少新鲜空气取决于许多因素,甚至可以让专家头痛。国际住宅规范(IRC)要求漏风率低于5 ACH50的建筑物采用全屋机械通风,但具体需要多少通风的标准正在不断发展。
机械通风的基准是ASHRAE标准62.2。在2013年之前的版本中,它需要每平方米0.01 cfm(立方英尺每分钟)的送风量。每名乘员加7.5 CFM;在排气方面,厨房需要25 CFM的连续通风(间歇提供100 CFM),浴室需要20 CFM的风扇连续运行(间歇运行50 CFM)。在2013年之后发布的62.2版本中,送风需求增加了两倍,达到每平方米0.03立方英尺。而根据是否使用抽油烟机,厨房的最小排风量也有了新的规定。被动式房屋的要求更加苛刻。
对于这些变化是否是个好主意,建筑科学家们意见不一。一些专家认为,即使是旧的要求也太高了,因为它们往往会导致潮湿气候下的室内湿度过高,这是一个大问题。
“这在很大程度上取决于大楼里发生了什么,以及居住者在做什么,”克拉默·斯克沃斯说Baukraft工程。“很难确定任何一个保持良好空气质量的具体公式。更多的新鲜空气更好,尤其是现在有了所有的新冠肺炎问题,但你必须在这些系统中增加能源消耗,尤其是湿度控制。所以,直到我们有自由除湿所有这些系统的加热、冷却和过滤都是这两个因素之间的斗争——你需要足够的,但不要太多,很难说这些水平是多少。”
在你的建筑所在的司法管辖区,规范要求的通风率只是通风的最低要求,但HRV或ERV应被视为整个暖通空调系统的一部分,包括除湿。
大多数情况下,ERV是正确的选择当在全屋通风系统中选择ERV还是HRV时,在北美的大多数情况和气候下,ERV是最佳选择。然而,有几个因素在决定中起作用,包括家里的其他机械系统。首先要考虑的应该是家庭的湿度控制需求,特别是当你想要控制一定程度的相对湿度时。在冬季和夏季,由于发生了潜热回收,erv通常在保持室内湿度水平舒适方面做得更好。 话虽如此,你家里的人越多,他们产生的水分就越多。当目标不是简单地消除多余的湿度时,ERV在管理湿度方面做得更好。在潮湿的夏季,通常需要一个中央或独立的除湿机。同样,在一个密闭的家里,湿度和水分往往是比热量损失更紧迫的问题,当你想解决这两个问题时,ERV是正确的选择。 |
hrv和erv是如何工作的
hrv和erv都利用了热力学第二定律,即热量从较高温度的物体自发地传递到较低温度的物体,但不会自发地向相反的方向传递。HRV或ERV是一个金属盒,包含风扇(单速、多速或变速)和四个端口。内部是一个热交换器核心,看起来像堆叠的波纹材料,可以进行热量传递,并允许进出的空气穿过路径而不实际混合(因此任何陈旧或充满颗粒的空气都不会被拉回家中)。一种不太常见的设计是将热交换器核心换成热泵,但其功能(在不同的气流之间传递热能)是相同的。
在供暖季节,HRV将排气流中的一些热量转移到进入的空气中。这发生在HRV的热交换器中。因此,你的炉子或热泵不需要努力工作,将空气加热到内部温度。这是虽然不是一对一的能量传递,但它比仅仅引入冷空气更有效(即使你使用电力来驱动HRV)。在冷却季节,热量传递是相反的。这种能量转移就是工程师们所说的“显热回收”。
erv变得更加复杂。在ERV中,有显热交换,也有湿气交换。工程师将这种水分交换称为“潜热回收”。与蒸汽不渗透的铝或聚丙烯热交换器不同,ERV通常有一个由蒸汽渗透聚合物制成的核心。聚合物芯允许排气和化妆空气之间的一些水分通过,尽管它仍然是不透气的,所以气流不会混合。
为了满足前面提到的ASHRAE通风要求,一套2000平方英尺的三居室。机械系统咨询公司Positive Energy的高级设计工程师布莱恩·奥尔特(Brian Ault)说,普通住宅通常需要额定功率为90至100 cfm的系统。HRV的显热回收率平均约为70%(但可高达95%)。在ERV中,一定数量的显热回收正在发生(但比HRV的回收率略低,尽管确切的数字因制造商和型号而异),此外,“潜热”回收-这是一种测量水分转移的方法-通常在40%到60%之间,因此两股气流中大约一半的水分差异将通过核心转移。
HRV和ERV系统应该在安装后进行测试和调整,以确保它们按照设计的方式运行,过滤器应该定期更换。ERV芯最终会被油脂、皮肤细胞、头发和灰尘堵塞,应该每4到12年更换一次。一个不太复杂的HRV核心应该持续几十年没有任何重大维护。当有灰尘时,房主可以用压缩空气将其清除。Enrico Bonilauri的鸸鹋系统这家被动式房屋咨询公司还提到,HRV或ERV中唯一可以移动的部件就是风扇,所以不会有太多磨损。如果过滤器按时更换,堆芯可以使用几十年。
什么时候应该考虑HRV?对于混合气候或冬季寒冷的家庭来说,HRV是一个不错的选择,但总有其他因素需要考虑。除了你住在哪里,还包括你如何生活。在寒冷的冬季,HRV将最有效地去除室内多余的湿度,因为当HRV将污浊的空气排出家门时,空气中的湿度也会被去除。 室内湿度过高,尤其是在冬季,可能是由于人的数量和在家里进行的活动的类型。多运动的大家庭可以通过锻炼、烹饪和淋浴产生大量的水分。或者过多的湿度可能与现代房屋往往更密不透风的事实有关,因此可以保持水分。老房子通常更漏水,往往干得更快,这意味着ERV可能是管理室内湿度水平的更好选择。 |
erv越来越符合这一要求
选择HRV还是ERV的决定很大程度上取决于你住在哪里。从历史上看,hrv在气候较冷的房屋中更常见,因为主要关注的是可以节省的热量,而湿度被视为次要问题。市场上最高效的设备可以捕获90%以上的出气流热量,并将其转移到进气流中——在非常寒冷的环境中,这是一个很大的优势。ERV通常被指定用于炎热潮湿的夏季,因为ERV从室外带来的水分比HRV少。
奥尔特说:“当你的室内湿度水平和室外湿度水平之间存在合理的差异时,这是一个可观的潜在能量。”“在北方,冬天一年中有四到五个月外面干得像骨头一样。在夏天,有时和在房子里差不多。再往南,情况就完全相反了。”
在这个国家潮湿的地区——美国东南部——在夏季运行ERV并不会降低室内湿度。ERV实际上会增加室内的相对湿度,因为室外的空气在进入室内的过程中不会把所有的水分都散发出去。但如果安装HRV,问题会更严重,因为HRV中没有水分传递。即使在运行ERV时湿度会上升,但室内的污浊空气正在排出,室外的新鲜空气正在引入。在设计良好的暖通空调系统中,除湿机或空调可以处理过多的湿度。
显然,这场辩论一点也不简单。一个小房子,很少漏风和许多居民可能有很高的室内湿度,这可能是一个问题,在冬天。HRV会让你感觉更舒服。但是,在寒冷的气候下,一个大而漏水的房子在冬天可能已经非常干燥了,所以ERV可以通过保留空气中很少的水分来帮助防止它变得过于干燥。
此外,在过去,erv比hrv更昂贵,但两者之间的价格差距正在缩小,设计师们认识到在冬季捕捉湿度的重要性,即使在hrv曾经占主导地位的地区,erv也会得到提升。HRV的安装也很复杂,因为它必须以特定的方式定向,以便冷凝水排水正常工作。另外,ERV可以安装在任何方向。而且,在寒冷的气候中,hrv更容易冻结,需要解冻循环。
当能源使用是在HRV和ERV之间选择的主要考虑因素时,需要评估家庭的其他机械HVAC系统。“HRV是用来节约能源的,”RenewAire公司的销售和营销副总裁尼克·阿戈皮安(Nick Agopian)分享道。“但ERV也用于降低(空调或除湿)设备的资本成本。如果湿度保持不变,你仍然需要除湿,你就不能缩小(你的加热和冷却设备)。你所做的只是节省一部分能源,但你的资本设备仍然需要相同的尺寸,它必须努力工作来除湿空气。”
他说,ERV的传热通常不如HRV好。随着聚合物芯厚度的增加,潜能性能的提高,热性能下降。然而,在大多数情况下,趋势似乎越来越倾向于erv。
“在ERV和HRV之间做出决定,大多数时候应该考虑ERV,”他说艾莉森·贝尔斯三世他是乔治亚州的能源顾问。“在温暖潮湿的气候中,ERV带来的室外湿度比HRV少。(ERV不是除湿器。这确实会增加房子里的潜在负荷。)在炎热干燥的气候中,HRV会使你已经干燥的空气更加干燥。在寒冷的气候中,引入室外空气而不进行水分交换会导致冬季湿度极低。只有在气候温和的地区,比如北美西海岸,心率波动才有意义……有时候。”
贝利斯表示,入住率是另一个需要考虑的因素。他说:“一个空间里的人密度越高,你就越需要降低室内湿度,并用HRV使空气干燥。”“例如,一套只有两三个人的密闭小公寓或共管公寓,使用ERV可能会使室内过于潮湿。
“人们选择hrv的另一个原因是它们比erv更有效地传递热量。然而,如果你最终长出了霉菌,那么高效通风又有什么用呢?在ERV和HRV之间进行选择的主要方法是了解通风空间的湿度控制需求。”
独立的管道脱颖而出导入ERV或HRV主要有两种选择。您可以使用现有的管道系统集成到强制空气系统中。但是如果你没有现有的管道系统,或者你的主要目标是效率,你可以为HRV或ERV装置安装专门的管道。 虽然这两个系统都可以排出污浊的空气并供应新鲜空气,但专用的管道系统被认为是以最小的能源消耗实现整体平衡通风的最佳选择。连接到现有的系统需要在HRV或ERV和炉子之间联锁布线,以保持炉子风扇运行,将空气分配到整个家庭。结果牺牲了全屋通风的效率。联锁线路的另一种选择是电动阻尼器,当炉扇关闭时,它会关闭,绕过炉膛,将HRV或ERV的新鲜空气通过回风口引导到家中。这是一种更节能的方法,但是当炉子被绕过时,新鲜空气不能分布在整个家庭,使独立管道成为理想的选择。 专用系统 压力系统 |
关于分销,你需要知道什么
hrv和erv的空气分配系统可能有所不同。在尺度的一端是系统,包括专用的供应和排气管道到房子的关键房间,与任何其他暖通空调管道分开。这确保了室外清洁空气的持续和均匀分布,但材料和安装成本相对较高。其他系统不那么复杂,甚至可以使用现有的暖通空调管道来分配室外空气。无管道hrv或erv是另一种选择,如果你没有任何现有的管道系统,特别有用。他们被说服了N对,在引入室外空气或排出室内空气之间进行通信和切换,安装通常是通过外墙为每个单元提供一个孔。它们不需要内部管道系统,但你需要为这些装置供电。整个房子还需要多个单元,因为它们的大小通常是为了给较小的区域提供通风。
在一个典型的2000平方英尺内安装管道系统的成本。房子的价格从使用现有管道系统的基本系统约3000美元到使用更复杂的专用管道的高端系统近1万美元不等。hrv的价格从600美元到1800美元不等,而ERV的价格从800美元到2000美元不等,甚至更多。
通过房屋分配空气最简单的方法是使用单点系统,一个送风管道和一个排气管道。例如,你可以从走廊排出室内的污浊空气,并为主卧室提供新鲜空气。当没有中央空气处理器可用时,这种类型的系统是便宜的,但它不能确保通风的空气在房子周围均匀分布。浴室和厨房仍然需要局部通风。
在多点系统中,新鲜空气被分配到卧室和主要生活区,而不新鲜的空气从走廊、厨房(为了避免过滤器和热交换器被油脂污染,不建议用HRV或ERV排气)和浴室抽走。根据建筑科学公司的说法,这些全管道系统代表了最佳实践,它们是最有效的,但也是最昂贵的。这些系统在没有中央空气处理器的地方也很有效。
空气处理机可以是分配系统的一部分。新鲜空气通过HRV或ERV进入空气处理器的供气侧。返回到空气处理器通过过滤器,其他管道从室内抽出污浊的空气,并将其引导到HRV或ERV。这些系统实现了全屋分配,成本适中。一种变化是直接从空气处理机的回风干线为HRV或ERV排出空气,同时通过空气处理机的管道供应所有新鲜空气。
归根结底,这是一个支持整体室内空气质量的系统预算问题。在规划新房或改造房屋时,许多房主会在预算中购买与之配套的豪华家电和厨房,但适当的通风往往会被放在次要位置。由于持续的大流行,人们对室内空气质量的认识正在提高,对家庭内空气质量产生积极影响的系统的投资正在增长,尽管速度缓慢。Agopian将通风称为“预防医学”,并使其看起来像是一个容易的决定和投资,可以对整体舒适度和健康产生巨大影响。
找到正确的机制的家庭通风研究所行业贸易组织(industry trade group)为美国买家提供erv或hrv(或两者兼有)的制造商名单很长,其中包括大家熟悉的通风品牌,如Broan、Fantech、松下(Panasonic)和RenewAire,以及一些美国房主可能不太熟悉的公司,如生产高端舒适空气(ComfoAir)系统的瑞士公司先达(Zehnder)。 ![]() ![]() ![]() |
斯科特·吉布森是Fine Homebuilding和GreenBuildingAdvisor.com网站的特约撰稿人。克里斯托弗·米尔斯绘制。
本文的一个版本最初出现在绿色建筑顾问
来自Fine Homebuilding #310
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这是一本很棒的读物!我正在(慢慢地)改造我在PNW的房子,通风/过滤在我的“路上”清单上,但如果今年夏天有更多的野火烟雾天,可能会推迟时间表。
1300平方。如今,科德角的室内湿度在强制通风的情况下徘徊在60%左右,在平季不开暖气的情况下可以迅速攀升到80%。这里的夏天比较干燥,室外湿度在60%左右。似乎HRV是这里冬天更好的选择,但夏天室内会变得超级干燥吗?
爬行空间和阁楼都需要隔热/密封,所以这可能会降低我的室内湿度,然后一个ERV会更好?