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能源和建筑物

机械通风热回收性能评价（MVHR）系统作为一个系列的英国住宅节能改造措施的一部分。

摘要

这项研究涉及机械通风热回收的详细分析（MVHR），MVHR系统安装在作为一个改造案例研究项目在英国试验住宅体系之中，比较预测与原位的性能是通过理论和实践的热损失系数的计算值（HLC）来实现。

分析显示，在比较预测数据之后，表明安装MVHR系统表现不佳。问题是在控制单元和管道系统的安装和功能上。进一步改进工作之后，使系统以最佳的性能水平更密切的功能呈现。然而，差异仍然存在预测和实际的HLC价值之间，很大程度上是由于通过理论热损失的计算轻微的失衡在制度供给和提取，标准化的数据依然显示两MVHR试验约有6W/K不明原因的热损失。

研究了高质量MVHR安装及调试工作的需要，这是确保系统能在制造商指定的最佳水平。在整个供应链中实现这一目标的教育和培训是必不可少的，由于系统效率低下，可能导致不必要的热损失从空气渗透或泄漏水平增加导致。

关键词

• 标准评估程序（SAP）；
• 热试验；
• MVHR系统性能

引言

到目前为止，英国已经制定了严格的目标，到2020年将温室气体排放量减少80％（比1990年的基准条件）。总排放量高达30％可归因于国内建筑物，因此提高住宅能源效率是实现其目标的关键。 建筑规范正在变得越来越严格，以确保建筑物具有很高的散热性能。 这包括专注于气密性水平，从而减少通过建筑织物的渗透率和热损失。 但是，在这样做的过程中，天然气供应的空气和去除的空气会受到损害，导致内部空气质量差，湿度高，潮湿，霉变等问题。

在某一点上，有必要引入额外的通风和机械通风恢复（MVHR）来提供一个可行的选择。这种类型的系统在气密性方面表现良好，因为这样可以减少离开房间的旧空气的热量损失用于预热供气。在这样做的同时，它不仅保持了不断供应的过滤空气和去除空气，而且减少了空间加热能量的需求。但是，如果属性不够密封，或者如果MVHR系统未正确安装或调试，可以增加供热和辅助能源需求。
虽然在美国和欧洲的部分地区使用机械通风的热回收系统（MVHR）通常是标准做法[1]，但在近几年才被用于英国的住房。由于英国政府的目标是到2020年将碳排放水平降低至低于1990年水平的80％[2]，因此对建筑物的能源消耗进行了更新。目前，英国的建筑材料占碳排放总量的约40％[3]，高达30％归因于国内住房[4]。许多行业（例如工业和交通运输）已经取得进展，以减少国家碳排放总量，相反，自1990年以来，国内部门的排放量已经增加了11％[5]。这一趋势可见图1。其中碳放量是衡量基线1980水平，通过使用比较指数。

为了减少空间加热和总能量需要，住房的重点一直放在一个密封的“实现”（即最小的空气泄漏）围护结构。织物的主要热损失途径是由于织物的导热和渗透/漏风。然而，在一个密闭的环境创设可以通过低能量需求产生有利的影响，缺乏背景的浸润可以导致更高的水分和湿度。这可能会导致室内空气质量差，可能影响居住者的健康[ 7 ]。

重要的是，在任何建筑物，通风策略的设计和安装，以允许正确的新鲜空气的吞吐量和去除污浊的空气。这可以通过自然的方式实现，通过通风口和窗口开口。然而，在高密封性能，因此有必要通过人工方式创造足够的换气率，如MVHR，这理论理论减少空间加热的能源需求通过提取空气热回收。MVHR系统有效恢复到热空气补给它的财产。然而，如果该物业没有足够的气密性，或如果MVHR系统没有正确安装或委托，那么加供暖和辅助能源的需求会增加。

本研究探讨了安装、调试，每一个安装在上个世纪30年代的半独立性质的商业MVHR系统上加装保温结构。作为内置的热性能的房子已经由一个称为共同加热测试的手段进行测试，其目的是通过监测需要保持在一个恒定温度的天数内的能源意味着建筑物的热损失。理论热损失评估已产生的实验数据的比较，利用这个方法，在英国的标准评估程序（SAP）。它有可能评估系统的原始安装后应同时安装的改进，以评估其对系统的运作、最终能源需求的住宅的影响。

图1部门碳排放量

气密性和通气策略

英国许多现有的住房依靠建筑结构的渗透和不受管制的自然通风，以保持供应不断减少的空气和良好的内部空气质量。 低气密性水平允许发生足够的空气变化，但是由于施工的高渗透性，热量损失也会导致差的热性能。由于在老房子中经常发生的空气泄漏，空气的自由流动可能导致过多的热损失和高能量需求。 为了达到更高水平的气密性，从而减少对空间采暖的需求，正在为提高建筑织物和热性能而进行改善，经常通过改造项目倡议。英国的建筑法规第l [8,9]指定最小10m3／平方米/小时为新建住宅的气密性水平。然而，最佳实践标准，力求实现价值为3m3／平方米/小时[ 10 ]，为气密性水平的增加，自然通风量减少，就需要安装一个替代的通风手段。

机械通风热回收（MVHR）系统是一个解决方案，可以帮助保持良好的空气质量标准。它已经表明，两个关键措施都要求降低住宅采暖需求，即增加气密性和安装一个MVHR系统[ 11 ]。节约能源是由于在渗透水平下降了，在一个单元结合了基地空气温度通过预热空气供应根据提取到的空气热回收。然而，这与运行MVHR系统的能源成本是相平衡的。

MVHR系统的有效性,直接取决于正确的平衡的效率系统风扇,热回收装置的效率、空气流量、建筑密封性[12]。MVHR系统的正确安装和调试是必不可少的,以确保它有效地工作,并提供正确的供应水平和提取空气来保持一个健康的生活环境。提取流量连续通风系统必须符合英国建筑法规部分F需求[13],如表1中详细说明。

供应率应接近提取率的可能，以确保系统内的房子提供了一个平衡的状态，从而避免了加压或减压。如果过度或不足、供给水平和更换，这可能导致效率低下，通过建筑结构由于增加渗透和空气运动的系统工作，下级预暖空气被用于热回收系统。

同时安装一个MVHR系统变得越来越有必要在英国新建造房屋由于较高的气密性,还有一个需要确保现有住宅维持高水平的空气质量意改进建筑结构。几个队员调查MVHR系统已经进行了,这凸显了一般通常通风系统设计中遇到的问题,安装和调试(14 - 16)。主要之前干预因素,最终导致系统表现不佳可以包括有缺陷的系统设计(选址喷口的房间,位置控制单元的常温空间),简陋的安装(绝缘水平不足),故障运转流程(不正确的提取/供应率),和瓦砾阻塞管道和通风口(建筑灰尘,等等)。

有限的发表有关MVHR功能在新建和现有房屋的研究。本文介绍了一个独特的机会来研究加装商业MVHR系统安装为例，在上世纪30年代住宅改造项目的副本（E.改造研究家），并从一系列的测试报告结果。

案例研究 - E.On改造研究所

2008年在诺丁汉大学公园校园完成的E.On Retrofit研究所由新建的物业组成，建成于20世纪30年代，建立了传统的半独立式英国住宅的标准。 它构成了分阶段改造计划的基础，使用材料，技术和方法进行的织物和系统升级将可以提供给一般的房主。 可以对每个干预进行评估，并对工作对各种参数（如热）的影响进行评估性能和能源效率，可以评估并归因于程序的各个阶段。 在E.On Retrofit研究所没有安装可再生能源技术，因为该项目的主要目的是调查“织物第一”方法来改造现有的房屋。
作为总体调查的一部分，项目期间进行了几次织物升级，通过使用标准压力试验/鼓风机门法[17]测量了气密水平。 表2包含与工作相关的信息。
MVHR系统的评估是在完成房屋最终织物改良后进行的。 MVHR系统于2010年9月作为改装装置安装。MVHR测试时房屋主要建筑细节的总结如表3所示。

表1建筑调节部分F提取通气率[13]

表2 气密度

表3研究室E结构规范（以下改型工作）。

4.基线设计阶段评估

可以使用英国标准评估程序（SAP）中概述的方法评估E.On House的设计阶段织物性能，这是一个经核准的能源绩效评估方法，基于建筑研究所国内能源模型第12版（BREDEM 1 2）[18]。该模型是英国政府认可的评估程序的一部分，用于评估英国建筑规范部分L [8,9]提出的能源性能和碳排放要求的符合性。 SAPPER 9（RUSFA）软件用于进行本研究中包含的SAP分析。
SAP方法包括一个计算过程，可以确定归因于每小时空气变化（ACH），织物热损失（W / K）和通风热损失（W / K）的织物热损耗测量的背景渗透引起的热损失。还考虑到环境影响，如避难/暴露和风速。在本研究中，从相关测试期间的当地气象站获取的风速数据已经应用于每天为每天创建的SAP理论工作表中，以获得比使用季节性月度时提供的更具代表性的分析平均数据，嵌入在标准化SAP方法中。
SAP 2009方法学中有许多关键项目有助于计算HLC输出值，如图1所示。这提供了以W / K为单位的整个房屋热损失的度量，即

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