抽象
对过滤器的阻力和重量效率进行了测试，探索了过滤器的容尘阻力和效率的变化规律，按照Eurovent 4提出的能效计算方法计算了过滤器的能耗。 /11。
研究发现，过滤器的电费随着使用时间和阻力的增加而增加。
在对过滤器更换成本、运行成本和综合成本进行分析的基础上，提出了确定何时更换过滤器的方法。
结果表明，过滤器的实际使用寿命高于GB/T 14295-2008的规定。
一般民用建筑的过滤器更换时间应根据风量更换成本和运行电耗成本来确定。
作者 上海建筑科学研究院（集团）有限公司 张重阳、李景光介绍
空气质量对人体健康的影响已成为社会关注的最重要问题之一。
目前，以PM2.5为代表的室外空气污染在中国非常严重。因此，空气净化行业发展迅速，新风净化设备和空气净化器得到了广泛的应用。
2017年，中国新风换气机约86万台，净化器700万台。随着对PM2.5认识的提高，净化设备的利用率会进一步提高，很快就会成为日常生活中的必备设备。这类设备的普及直接受其购置成本和运行成本的影响，因此对其经济性进行研究具有重要意义。
过滤器的主要参数包括压降、收集的颗粒量、收集效率和运行时间。新风净化器滤芯更换时间可采用三种方法判断。第一个是根据压力传感装置测量过滤器前后的电阻变化；二是根据颗粒物传感装置测量出口处颗粒物的密度。最后一个是通过运行时间，即测量设备的运行时间。
传统的滤芯更换理论是根据效率来平衡购买成本和运行成本。换言之，能耗的增加是由于阻力的增加和采购成本的增加造成的。
如图1所示
图1 过滤器阻力与成本曲线
本文的目的是通过分析过滤器阻力增加导致的运行能源成本与频繁更换过滤器产生的采购成本之间的平衡，探讨过滤器更换频率及其对此类设备和系统设计的影响。过滤器，在小风量工况下。
1.过滤效率和阻力测试
1.1 测试设施
过滤器测试平台主要由以下几部分组成：风道系统、人工产尘装置、测量设备等，如图2所示。
图 2. 测试设施
在实验室的风道系统中采用变频风机调节过滤器的工作风量，从而测试不同风量下的过滤器性能。
1.2 测试样品
为了增强实验的可重复性，选择了同一厂家生产的3个空气过滤器。由于H11、H12、H13型过滤器在市场上应用较多，本次实验采用H11级过滤器，尺寸为560mm×560mm×60mm，V型化纤密折叠型，如图3所示。
图 2. 测试样本
1.3 测试要求
根据GB/T 14295-2008《空气过滤器》的相关规定，除试验标准要求的试验条件外，还应包括以下条件：
1) 试验时送入风管系统的洁净空气的温度和湿度应相近；
2) 用于测试所有样品的尘源应保持不变。
3）每个样品测试前，应用刷子清洁管道系统中沉积的灰尘颗粒；
4) 记录测试过程中过滤器的工作时间，包括粉尘排放时间和悬浮时间；
二、测试结果与分析
2.1 初始阻力随风量的变化
初始阻力试验在风量80,140,220,300,380,460,540,600,711,948 m3/h时进行。
初始阻力随风量的变化如图3所示。4.
图 4。不同风量下过滤器初始阻力的变化
2.2 重量效率随积尘量的变化。
本段主要根据过滤器厂家的测试标准研究PM2.5的过滤效率，过滤器的额定风量为508m3/h。三种过滤器在不同沉降量下实测重量效率值见表1
表 1 放电量随粉尘沉积量的变化
三种过滤器在不同沉降量下实测的重量效率（阻拦）指数见表1
2.3阻力与积尘的关系
每个过滤器使用 9 次粉尘排放。前7次单次发尘控制在15.0g左右，后2次单次发尘控制在30.0g左右。
在额定风量下，三个过滤器的容尘阻力随积尘量的变化，如图5所示。
图5
3.过滤器使用经济分析
3.1 额定使用寿命
GB/T 14295-2008《空气滤清器》规定，当滤清器在额定风量下运行，最终阻力达到初始阻力的2倍时，视为滤清器已达到使用寿命，应更换滤清器。通过计算本实验中过滤器在额定工况下的使用寿命，结果表明，这三种过滤器的使用寿命估计分别为1674、1650和1518h，分别为3.4、3.3和1个月。
3.2 粉体消耗分析
上面的重复测试表明三个过滤器的性能是一致的，所以以过滤器1为例进行能耗分析。
如图。6 电费与过滤器使用天数的关系（风量508m3/h）
由于风量更换成本变化较大，过滤器更换成本与耗电量之和也因过滤器的运行而发生较大变化，如图1所示。7、图中综合成本=运行电费+单位风量置换成本。
如图。7
结论
1）一般民用建筑中小风量过滤器的实际使用寿命远高于GB/T 14295-2008《空气过滤器》规定和目前厂家推荐的使用寿命。过滤器的实际使用寿命可以根据过滤器耗电量和更换成本的变化规律来考虑。
2）提出基于经济考虑的过滤器更换评价方法，即综合考虑单位风量的更换成本和运行耗电量来确定过滤器的更换时间。
（全文发表于 HVAC, Vol. 50, No. 5, pp. 102-106, 2020）
发布时间：2020-08-31