1、靜止式全熱交換器及其機能材料性能評價方法的探討摘要： 本文對靜止式全熱交換器及其機能材料的性能評價試驗方法、評價指標進行了探討。參考國外有關標準，建議全熱交換器的評價指標應主要包括全熱交換器的顯熱、潛熱和全熱效率以及漏氣度。對其機能材料的評價應從材料的傳熱、透濕、透氣、阻燃性能等幾個方面進行。同時還對實驗裝置和計算方法提出了建議，希望得到更廣泛的討論。 關鍵詞： 熱交換器 機能材料 全熱效率 漏氣度 透濕性 透氣性 阻燃性隨著我國經濟實力的增長和人民物質文化生活水平的不斷提高，人們對室內空氣品質的要求也越來越高，都渴望擁有一個健康、舒適的室內環境，特別是經歷了SARS的襲擊，人們越來越注重室內

2、空氣品質，對引進室外新風換氣提出了更高的要求，但是換氣必然會帶來能量的損失，因此需要考慮一種有效的節能方法。全熱交換器是空調系統中排氣能量回收的關鍵部件，然而目前國內對全熱交換器尚未有一個較全面的評價方法，本文主要就全熱交換器的試驗方法以及全熱交換器及其機能材料的性能評價體系進行探討。1 機能材料的性能評價全熱交換機能材料是全熱交換器實現熱濕交換的關鍵,要求其具有良好的傳熱、透濕性能,同時要求其對氣體的通過具有良好的選擇性,可以有效的阻止CO2等有害氣體的通過。1.1 評價指標參照日本有關的JIS標準，本文提出對材料的性能評價主要應包括材料的（1）傳熱性能（2）透濕性能（3）透氣性能（4）阻燃

3、性能。1.2 性能評價方法1.2.1 傳熱性能圖1 目前在日本的JIS標準中，尚未對材料傳熱性能的評價方法作出規定，一般僅以厚度作為一個參數，對此提出以下設想：用材料的平面橫向傳熱性能來間接評價材料的厚度方向傳熱性能，如右圖所示，在一定的溫濕度條件下，在薄膜材料上放一恒溫熱源，溫度為T，在與其保持一定距離l取一點，通過測定該點達到指定溫度T1時所花的時間來評價其傳熱性能。 1.2.2 透濕性能參照JIS Z 0208標準,通過測定一定時間內通過單位面積試料的水蒸氣量來評價，被測試紙一側是吸濕劑，另一側為相對濕度為90的濕空氣，并確保一側的濕空氣以0.52.5m/s的速度循環，每隔24小時測一次

4、吸濕劑的質量，當連續兩次所測的質量差m<5mg時實驗中止。用24小時內透過單位面積試紙的水蒸氣量來評價的透濕度計算式為:透濕度（g/.24h）=; (1)s：透濕面積（c）；t：從實驗開始到實驗中止所花的時間（h）；m：從實驗開始到實驗中止吸濕劑所增加的質量（mg）；1.2.3 透氣性能透氣性能的評價方法分ISO透氣度和透氣抵抗度（Gurley method）兩種。ISO透氣度是考慮單位面積用紙在一定壓差下單位時間內通過的空氣流量；透氣抵抗度是在一定條件下考察100ml空氣完全通過面積為642mm用紙的時間，建議采用透氣抵抗度。測定方法參照JIS P 8117的標準,測定的原理為利用垂直

5、內筒的自重向下壓縮空氣，測量一定量的空氣通過試驗片的時間。P =127/t ； (2)P=t ； (3)P ：ISO透氣度m/(Pa.s)P：透氣抵抗度（s）t ：100ml空氣通過的時間（s）1.2.4 阻燃性能參照JIS Z 2150標準,取形狀為30×20cm的試驗體，按照試驗要求作一定的處理，在指定條件下進行加熱,然后根據其殘留物的特性，分為抗燃1級、2級、3級，如下表：種類炭化長度殘炎無炎燃燒抗燃1級5cm以下無1分鐘后停止抗燃2級10cm以下5秒以下1分鐘后停止抗燃3級15cm以下5秒以下1分鐘后停止其中炭化長度表示試驗體的加熱面上炭化部分的最大距離；殘炎表示試驗體在停止

6、加熱后保持有焰的狀態；無炎燃燒是指試驗體在停止加熱后保持無火焰的燃燒狀態。2 全熱交換器的性能評價2.1 評價指標本文參考ASHRAE及日本JIS標準，認為評價指標應包括熱濕交換性、漏氣度、壓力損失、噪聲等，這里主要對全熱交換器的熱濕交換性能和漏氣度進行了探討。2.2 評價及實驗方法2.2.1 熱濕交換性能（1） 評價方法參考ASHRAE標準，如圖2，通過計算全熱交換器在相等的或不相等的質量流量下從一股氣流傳向另一股氣流的傳導顯熱、潛熱、全熱效率來評價全熱交換器的熱濕交換性能。圖2效率計算式為：(4)其中 =顯熱、潛熱或全熱效率；x=對應的干球溫度或含濕或焓； =送風的質量流量，每單位時間的干

7、空氣公斤數；=排風的質量流量，每單位時間的干空氣公斤數；= 和中的最小值； （2） 測量數據分別測出新風、送風、回風、排風口的干球溫度、濕球溫度、絕對壓力p、靜壓差P、噴嘴喉部面積A,并查表得出濕球溫度時的飽和水蒸氣壓力,實驗裝置圖如下：圖3（3） 計算方法計算的各種參數如下：濕球溫度時的飽和空氣含濕量=0.62198*；（kg水/kg干空氣） （5）濕空氣的含濕量；（kg水/kg干空氣） （6）干空氣的比容；（/kg干空氣） （7）濕空氣的比容；（kg/kg濕空氣） （8）濕空氣的密度；（kg/） （9）空氣的焓：h=3.388+0.186t+0.43*（1075.4+0.81）；（J/kg

8、干空氣） （10）空氣的體積流量：=1.5623CA；C=噴嘴的流量系數； (11)標準狀態空氣流量：=；（/s） (12)空氣質量流量：；（kg/s） (13)2.2.2 漏氣度（1） 評價方法參考日本JIS B 8628標準, 通過測試室外新風、室內送回風的CO2濃度, 用CO2的漏氣率評價全熱交換器的漏氣度：(14)：二氧化碳的漏氣率（） ：室內送風口的二氧化碳濃度：室外新風口的二氧化碳濃度 ：室內回風口的二氧化碳濃度(2) 測量數據如上圖3所示，分別在進風、送風、回風口測出室外新風、室內送回風的CO2濃度、。(3) 計算方法參照式（14）計算出二氧化碳的漏氣率（），則漏氣量q為：q=× （15）q：漏氣量（/h） ：送風量（/h） ：二氧化碳的漏氣率（）3 總結本文對全熱交換器機能材料及全熱交換