绿能慧风新风项目点亮健康节能新路径
近年来,在“双碳”战略全面推进与健康人居需求持续升级的双重背景下,建筑节能与室内空气质量优化成为科研领域重点攻关方向。针对传统新风系统能耗高、换热效率低、温湿度调控失衡、净化能力不足等行业痛点,杭州师范大学学生团队历经多次技术研发与反复测试,成功推出绿能慧风PCM相变储热新风系统项目,打造出集高效节能、全维净化、智能管控于一体的新型新风解决方案,为绿色建筑发展与全民健康呼吸提供了强有力的高校科研支撑。
在我国建筑能耗总量居高不下、室内空气污染问题备受关注的当下,新风系统作为室内通风换气的核心设备,市场需求持续攀升,但传统产品技术短板愈发凸显。一方面,普通新风多采用传统换热模式,仅能实现简单空气换热,显热回收效率低,无法捕捉空气中潜热,冬夏季节需依赖空调、采暖设备辅助控温,造成大量能源浪费;另一方面,多数产品净化层级单一,难以有效拦截PM2.5、甲醛、细菌病毒等污染物,无法满足老人、儿童等敏感群体的健康防护需求,也与超低能耗建筑建设标准不相匹配。
瞄准这一市场痛点与技术空白,杭州师范大学集结材料与化学化工学院、经济学院等院系优秀人才,组建专项科研团队,聚焦相变储热技术在新风领域的应用展开深度攻关。团队立足民用建筑实际使用场景,历经数次材料筛选、性能测试与结构优化,突破传统新风换热技术局限,成功将PCM相变储热技术与新风系统深度融合,研发出绿能慧风PCM相变储热新风系统,实现了新风系统节能性与健康性的双重飞跃。
该项目核心技术突破,在于创新选用有机石蜡RT27作为核心相变材料,精准设定27℃人体舒适相变温度,将相变材料嵌入板式热交换器,构建起高效能量回收系统。区别于传统新风空气对空气的被动换热模式,该系统利用相变材料固液相转换时恒温吸放热的特性,实现显热与潜热双重热量回收,热交换效率高达95%。夏季高温时,相变材料吸收新风热量完成固态到液态的转化,自然降低进风温度,减少空调制冷负荷;冬季低温时,材料由液态转为固态,释放储存热量预热室外冷风,降低采暖能耗。同时,通过相变过程中水蒸气的凝结与释放,自动调节室内湿度,彻底解决传统新风冬季干燥、夏季闷热的难题,打造恒温恒湿的室内微气候。
在空气健康防护层面,项目团队立足全民呼吸健康需求,为系统搭建了全维度净化体系。采用“进风三级过滤+排风高效净化”双通路设计,室外进风通过粗效、中效、HEPA高效三层滤网层层过滤,可高效拦截99.97%以上0.3微米细微颗粒物,全面阻断PM2.5、霉菌、细菌、病毒等有害物质;室内排风侧搭载高碘值活性炭滤网,强力吸附甲醛、TVOC等有害气体与异味,避免污浊空气二次污染,兼顾室内净化与环保排放。针对校园、医院、养老院等特殊场所,系统还可加装UVC紫外线消毒模块,进一步提升杀菌消毒能力,筑牢健康防护防线。
为让产品更贴合现代使用需求,项目团队融入智能化科研成果,赋予系统全场景智能管控能力。系统内置CO₂、温湿度、PM2.5等高精度传感器,可实时监测室内环境数据,自动调节新风量与运行模式,实现“按需通风”,进一步提升节能效果;配套开发智能远程操控系统,通过手机APP即可实现远程开关、模式切换、数据查看,同时具备滤网更换提醒、故障自诊断功能,大幅提升使用便捷性与运维效率。团队还针对性设计热交换、睡眠、内循环、自动四大运行模式,全面适配家庭、校园、办公等多元化场景使用需求。
目前,该项目已完成多轮样机测试与实地验证,各项性能指标均达到行业领先水平,节能效果与空气净化能力得到充分验证,并成功对接市场转化,在住宅、校园、办公建筑等场景实现试点应用。业内专家表示,杭州师范大学绿能惠风PCM相变储热新风系统项目,是高校科研成果对接社会需求、破解行业痛点的典型成果,既填补了国内高效节能新风技术的部分空白,也为超低能耗建筑建设、健康人居环境打造提供了全新技术路径。
下一步,团队将持续优化项目技术,进一步提升系统换热效率、降低运行噪音、拓展应用场景,加快项目市场化推广步伐。同时,依托该项目深化产学研合作,持续聚焦绿色建筑、节能环保领域科研攻关,让更多高校科研成果走出实验室、走进千家万户,以科技创新助力“双碳”目标实现,守护全民健康。(作者 颜湘婷 材料与化学化工学院)
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