本发明属于通风技术领域，涉及新风过滤系统，尤其是可用于面向重雾霾抵御的住宅无排风型双向强化过滤系统。
背景技术：
近年来，全国各地区持续雾霾，尤其北方地区重度雾霾频现，室外空气质量严重恶化。为了保证从室外引入新风的空气质量，降低室外雾霾对室内颗粒浓度的影响，新风过滤起着至关重要的作用。重雾霾天气，室外pm2.5浓度高达数百上千，远远超过室内规定值(75ug/m3)，“新风负荷”甚高。在重雾霾天气，为减小新风过滤系统承担的“新风负荷”，现有新风机大多减小或关闭新风阀，以内循环净化形式为主来控制室内颗粒浓度，而这造成了建筑室内新风量严重不足，进而导致其他污染物浓度(如co2、甲醛等)迅速增加，严重影响室内空气品质。现有新风过滤系统难以有效保障重雾霾天的室内良好空气品质，重雾霾下的室内新风“高”需求量与新风过滤系统高“新风负荷”成为制约现有新风过滤系统发展的障碍。另外，现有双向流新风过滤系统(室内排风与新风热交换后直接排至室外)的局部排风会导致室内局部空间呈现负压，室外雾霾易通过围护结构缝隙渗入室内，造成室内颗粒浓度增加。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种可用于面向重雾霾抵御的住宅无排风型双向强化过滤方法及系统，以解决现有新风过滤系统重雾霾下新风严重不足、局部排风引起的室外雾霾渗入的问题，实现住宅优良空气品质的技术保障，克服上述传统新风过滤装置的缺陷。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种住宅无排风型双向强化过滤方法，采用梯级复合过滤技术，采用初效g4+中效f7+高效h13/14过滤组合，充分发挥初效过滤器的高容尘性能及高效过滤器的高效过滤性能，保障住宅新风过滤系统的长期高效过滤；
室外出现重雾霾时，一方面通过室内空气循环高效过滤主动式去除室内颗粒；另一方面通过无排风技术实现室内微正压，有效抵御室外重雾霾的侵入，实现室内颗粒浓度的被动式控制；双重控制实现室内颗粒浓度对室外雾霾的快速响应；室内无排风循环高效过滤系统面向室内相对低的污染物浓度，采用初效g4+中效f7+高效h11/12过滤组合以满足高效过滤要求。
进一步的，实时监测室内颗粒浓度，实现对室内无排风循环过滤系统的动态运行控制：当室内pm2.5颗粒浓度大于50ug/m3室内环境趋于恶化时，启动进风风机，开启室内循环高效过滤，降低室内颗粒浓度；当室内pm2.5颗粒浓度小于于35ug/m3室内环境趋于良好时，浓度信号传递至进风风机控制器，关闭进风风机，减小风机运行能耗。
进一步的，通过室外新风和室内回风进行热交换，冬季时，利用室内进风对新风进行加热，夏季时，利用室内进风对新风进行冷却；有效改善严寒或酷暑季节室外新风的冷热品质，避免新风直接送入对人体热舒适的不利影响。
一种可用于面向重雾霾抵御的住宅无排风型双向强化过滤系统，包括室外进风(新风)进风管、室外进风过滤器、空气-空气热交换器、室内进风过滤器、室内进风(回风)进风管、室内进风送风管、室内进风风机、pm2.5浓度传感器、室内进风风机控制器、室外进风风机、室外进风送风管、复合安装箱；其中室外进风与室内进风通过空气-空气热交换器进行热交换，冬季时，利用室内进风对新风进行加热，夏季时，利用室内进风对新风进行冷却。
进一步的，室内进风经过滤和热交换后直接送入室内，维持室内微正压，阻止室外雾霾渗入室内。
进一步的，室内进风过滤后不排向室外的特征技术仅在室内颗粒物浓度较高时(室内pm2.5浓度大于50ug/m3)实施，以节约风机运行能耗，并形成室内循环式颗粒物净化系统，对新风过滤后剩余的颗粒物和住宅门窗开启或缝隙渗透带入的颗粒物进行高效辅助过滤，实现重雾霾快速响应。
进一步的，新风过滤系统在重雾霾天不需关闭和调小室外进风，不需要室内空气净化器辅助；采用无阀门控制，只需通过室外颗粒物传感器进行室内进风的风机启闭调节，节省了电动/电磁控制执行机构，并克服了现有新风机重雾霾内循环模式下室外新风严重不足的问题。
进一步的，住宅无排风型双向强化过滤系统的新风设计风量根据住宅内人数确定，每人新风量不低于30m3/h。
进一步的，住宅无排风型双向强化过滤系统室内进风设计风量等于新风设计风量。
进一步的，新风风机规格根据新风过滤系统的设计风量和系统最不利环路阻力来确定。
进一步的，室外新风过滤系统和室内进风过滤系统均采用梯级复合过滤，初效过滤器规格均为g4，中效过滤器规格均为f7，末级高效过滤器有所差异，室外新风高效过滤采用h13/h14，室内进风高效过滤采用h11/12。
具体的，一种可用于面向重雾霾抵御的住宅无排风型双向强化过滤系统，包括室外进风(新风)进风管、室外进风过滤器、空气-空气热交换器、室内进风过滤器、室内进风(回风)进风管、室内进风送风管、室内进风风机、pm2.5浓度传感器、室内进风风机控制器、室外进风风机、室外进风送风管、复合安装箱。复合安装箱吊装在走廊或靠近外墙的局部吊顶。室外进风过滤器和室外进风风机分别独立设于复合安装箱的两斜向顶角处，室内进风过滤器和室内进风风机分别独立设于复合安装箱另外的两斜向顶角处；空气-空气热交换器设于复合安装箱的中部，分别连通于室外进风过滤器、室外进风风机、室内进风过滤器以及室内进风风机进而形成复合交叉式热交换。室外进风管的一端穿过外墙与室外连接，另一端与室外进风过滤器连接。室外进风送风管的一端与室外进风风机的出风口连接，另一端通过管道与室内各功能区连接进行送风。室内进风管的一端装设回风口与室内连通，另一端与室内进风过滤器连接。室内进风送风管的一端与室内进风风机的出风口连接，另一端装设送风口与室内连通。pm2.5浓度传感器装设在室内进风过滤器的入口，通过数据传输线与室内进风风机控制器连接，将室内浓度数据反馈到室内进风风机控制器；室内进风风机控制器通过控制线与室内进风风机连接，控制风机的启停。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
本发明通过室外进风、室内进风双重强化过滤系统，实现重雾霾下的快速响应，有效保障室内优良空气品质；通过采用内循环过滤的无排风技术，维持室内微正压，有效阻止室外雾霾渗入，进一步实现重雾霾快速响应。具体分析如下：
(1)有效克服重雾霾下室内新风“高”需求量与新风过滤系统高“新风负荷”的矛盾，解决传统新风过滤系统重雾霾下新风严重不足的缺陷。为了保障人体舒适性要求，住宅室内人员新风量需要满足最小新风量设计要求(每人30m3/h)。在重雾霾天气下，室外颗粒物浓度远远超过室内设计规定值，导致新风过滤系统的“新风负荷”甚高，室内新风“高”需求量与新风过滤系统高“新风负荷”产生了不可调和的矛盾，传统新风过滤系统大多采取牺牲新风量的应对措施，调小或关闭新风阀，以内循环净化模式来控制室内颗粒浓度。但是由于新风量的严重不足，室内其他污染物浓度快速升高，室内空气品质恶化。本发明通过采用室外新风、室内进风双重强化过滤系统，可在不减小新风量基础上实现重雾霾的快速响应，有效控制室内颗粒浓度，保障良好的室内空气品质。
(2)解决传统新风过滤系统局部排风引起的室外雾霾渗入问题。传统双向流新风过滤系统(室内排风与新风热交换后直接排至室外)的局部排风会导致室内局部空间呈现负压，室外雾霾易通过围护结构缝隙渗入室内，造成室内颗粒浓度增加。本发明通过采用内循环过滤的无排风技术，维持室内微正压，有效阻止室外雾霾渗入，为实现重雾霾快速响应提供保障。
附图说明
图1为本发明实施例的一种面向重雾霾抵御的住宅无排风型双向强化过滤系统的整体示意图。
附图标记：室外进风(新风)进风管1、室外进风过滤器2、空气-空气热交换器3、室内进风过滤器4、室内进风(回风)进风管5、室内进风送风管6、室内进风风机7、pm2.5浓度传感器8、室内进风风机控制器9、室外进风风机10、室外进风送风管11、复合安装箱12。
具体实施方式
本发明一种面向重雾霾抵御的住宅无排风型双向强化过滤方法，包括以下步骤：
1.实现住宅新风的长期高效过滤，减少室外重雾霾通过高新风量导入对室内空气品质的直接影响。为保证室内良好空气品质，国家/行业相关标准对建筑室内最小新风量都有相应规定，其中住宅最小新风量指标为30m3/h·人。室外重雾霾期间，住宅室内新风“高”需求量使得新风过滤负荷较大，必须要求新风系统具备高效过滤性能，最大程度地减小室外雾霾对室内颗粒浓度的直接影响。本发明所述新风系统过滤采用梯级复合过滤技术，采用初效g4+中效f7+高效h13/14过滤组合，充分发挥初效过滤器的高容尘性能及高效过滤器的高效过滤性能，保障住宅新风过滤系统的长期高效过滤。
2.构造住宅室内无排风循环高效过滤系统，实现室内颗粒浓度对室外重雾霾的快速响应。室外重雾霾期间，通过高新风量主动送入及新风门窗渗入，住宅室内颗粒浓度势必升高。本发明所述室内无排风循环高效过滤系统，一方面通过室内空气循环高效过滤主动式去除室内颗粒；另一方面通过无排风技术实现室内微正压，有效抵御室外重雾霾的侵入，实现室内颗粒浓度的被动式控制；双重控制实现室内颗粒浓度对室外雾霾的快速响应。室内无排风循环高效过滤系统面向室内相对低的污染物浓度(相对室外重雾霾)，采用初效g4+中效f7+高效h11/12过滤组合，可以满足高效过滤要求。
3.实时监测室内颗粒浓度，实现住宅室内无排风循环过滤系统的动态运行策略，降低室内进风风机运行能耗。本发明所述室内进风风机控制系统，采集室内颗粒浓度信号传递至室内进风风机控制器，实现对室内无排风循环过滤系统的动态运行控制：当室内pm2.5颗粒浓度大于50ug/m3时(室内环境趋于恶化)，浓度信号传递至进风风机控制器，启动进风风机，开启室内循环高效过滤，降低室内颗粒浓度；当室内pm2.5颗粒浓度小于于35ug/m3时(室内环境趋于良好)，浓度信号传递至进风风机控制器，关闭进风风机，减小风机运行能耗。
4.采用新/回风热交换技术，有效缓解严寒酷暑季新风对室内人员热舒适的影响。借鉴传统新排风热交换技术，本发明通过室外新风和室内回风进行热交换，有效改善严寒酷暑季节室外新风的冷热品质，避免新风直接送入对人体热舒适的影响。
步骤1的关键技术在于住宅新风系统低阻高效过滤性能的保证。若没有高效的过滤性能保证，室外重雾霾期间的高新风量主动送入将使得室内颗粒浓度快速上升，大大超过室内颗粒浓度上限(75ug/m3)，影响人体健康；若没有低阻过滤特性，势必产生较大的运行能耗。步骤2的关键技术在于室内无排风循环高效过滤系统。若没有高效过滤性能保证，则难以实现室内颗粒快速去除；若不采用无排风技术，则难以抵御室外雾霾的渗入。步骤3的关键技术在于通过室内颗粒浓度实时监测反馈控制，实现室内无排风循环过滤系统动态运行。保证室内颗粒低浓度水平的同时，控制风机运行能耗。步骤4的关键技术在于创新性引出新/回风热交换技术，改善新风对室内的热舒适性影响。
下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。
请参阅图1，室外新风由室外进风风机10提供动力，从室外进风(新风)进风管1进入，然后依次经过室外进风过滤器2、空气-空气热交换器3进行过滤和热交换，最后通过室外进风送风管11送入室内，构成住宅新风过滤系统；室内空气由室内进风风机7提供动力，从室内进风(回风)进风管5进入，然后依次经过室内进风过滤器4、空气-空气热交换器3进行过滤和热交换，最后通过室内进风送风管6送回室内，构成住宅回风过滤系统。
室外新风从室外进风(新风)进风管1进入，依次经室外进风过滤器2、空气-空气热交换器3进行过滤和热交换，然后由室外进风风机10、室外进风送风管11送入室内空间。新风设计风量根据住宅内人数确定，每人新风量不低于30m3/h。
室内回风从室内进风(回风)进风管5进入，依次经室内进风过滤器4、空气-空气热交换器3进行过滤和热交换，然后由室内进风风机7、室内进风送风管6送回室内空间。室内回风设计风量与新风设计风量一致，室内进风过滤仅在室内颗粒物浓度较高时(室内pm2.5浓度大于50ug/m3)实施，以节约风机运行能耗，并形成室内循环式颗粒物净化系统，对新风过滤后剩余的颗粒物和住宅门窗开启或缝隙渗透带入的颗粒物进行高效辅助过滤，实现重雾霾快速响应。
室外新风过滤系统和室内进风过滤系统均采用梯级复合过滤，初效过滤器规格均为g4，中效过滤器规格均为f7，末级高效过滤器有所差异，室外新风高效过滤采用h13/h14，室内进风高效过滤采用h11/12。
室外新风过滤系统在重雾霾天不需关闭和调小室外进风，可以保证室内人员新风需求；不需要室内空气净化器辅助，节省投资运行费用；采用无阀门控制，只需通过室外颗粒物传感器进行室内进风的风机启闭调节。
室外进风风机10和室内进风风机7采用ec直流风机，最高运行转速不超过1400rpm。所有风管的设计风速均不能超过民用建筑中空调通风风速设计要求。
室内进风管5的一端装设回风口，回风口宜装在客厅，不应装设在厨房、卫生间等污染较大的区域。回风口可采用方形或者圆形风口，风口风速应满足空调设计规范要求，控制在4.0m/s以内。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。