随着人们生活水平的显著提高,对生活品质的追求日益提升,健康生活环境愈发受到重视。新风系统和净水系统作为改善室内空气和水质的关键设备,其重要性日益凸显。新风系统能够有效引入室外新鲜空气,排出室内污浊空气,降低室内污染物浓度,如甲醛、苯、TVOC 等有害气体,以及灰尘、花粉、细菌和病毒等颗粒物,为人们提供清新健康的室内空气环境。相关研究表明,安装新风系统后,室内空气中的 PM2.5 浓度可降低 70% - 90%,甲醛浓度可降低 50% - 70%,有效改善室内空气质量,降低呼吸道疾病的发生风险。净水系统则通过多重过滤技术,去除水中的杂质、重金属、细菌、病毒等有害物质,为家庭提供安全、干净、健康的饮用水和生活用水。以常见的反渗透净水系统为例,其对水中重金属的去除率可达 95% 以上,对细菌和病毒的去除率几乎达到 100%,确保家庭用水的安全可靠。
二、新风净水系统技术原理与分类
2.1 新风系统技术原理与分类
2.1.1 工作原理
新风系统主要由风机、管道和风口等部件组成,其核心工作原理是通过机械动力实现室内外空气的交换。风机作为新风系统的动力源,能够产生强大的气流,推动空气在管道中流动。在工作过程中,风机将室外的新鲜空气吸入系统,经过一系列的处理后,通过管道输送到室内各个区域;同时,将室内的污浊空气抽出,排向室外,从而实现室内空气的持续更新。
新风系统通常具备空气净化功能,能够有效去除空气中的各种污染物。通过多层滤网的组合,如初效滤网、中效滤网和高效滤网,能够依次过滤掉空气中的大颗粒灰尘、毛发、花粉以及微小的 PM2.5 颗粒物、细菌、病毒等。一些高端新风系统还配备了静电集尘装置,利用高压静电吸附原理,进一步捕捉空气中的细微颗粒物,提高空气净化效率。在空气净化过程中,初效滤网可过滤掉粒径较大的灰尘和杂质,中效滤网能捕捉较小的颗粒物,而高效滤网则对粒径 0.3 微米以上的颗粒物过滤效率可达 99.97% 以上,确保送入室内的空气清新洁净。
新风系统还能够实现空气的循环流动,避免室内出现通风死角。合理设计的管道布局和风口位置,使得新鲜空气能够均匀地分布到室内各个角落,同时将污浊空气及时排出,保证室内空气的整体质量。在一些大型空间,如商场、写字楼等,通过合理设置送风口和排风口的位置和数量,能够形成良好的气流组织,确保每个区域都能得到充足的新鲜空气供应。
部分新风系统还具备温湿度调节功能。在夏季,系统可以对引入的新鲜空气进行降温除湿处理,为室内带来凉爽舒适的空气;在冬季,则可以对空气进行加热加湿,防止室内空气过于干燥寒冷。通过智能控制系统,新风系统能够根据室内外温度、湿度的变化自动调节运行模式,实现室内温湿度的精准控制,为用户创造一个舒适的室内环境。一些新风系统采用全热交换器,能够在换气过程中回收室内外空气中的热量和湿度,减少能量的损耗,提高能源利用效率。
随着物联网技术的发展,智能控制功能在新风系统中得到了广泛应用。用户可以通过手机 APP、智能控制面板等终端设备,远程控制新风系统的开关、风速、模式等参数,实现智能化的操作体验。智能新风系统还能够实时监测室内空气质量参数,如 PM2.5 浓度、甲醛含量、TVOC 浓度等,并根据监测数据自动调整运行状态,确保室内空气质量始终保持在良好水平。当室内 PM2.5 浓度超标时,新风系统会自动加大风速,提高空气净化效率,快速降低污染物浓度。
2.2 净水系统技术原理与分类
2.2.1 工作原理
净水系统的工作原理是通过多种过滤材料和技术的协同作用,去除水中的各类杂质、污染物以及有害物质,从而保障水质的安全和健康。其核心是通过物理过滤、化学吸附、离子交换、膜分离等技术,对原水进行层层净化,使处理后的水达到生活饮用水或特定使用场景的水质标准。
在净水系统中,物理过滤是最基本的净化方式之一。通过不同孔径的滤网,如 PP 棉(聚丙烯)滤芯、不锈钢滤网等,能够拦截水中的大颗粒杂质,如泥沙、铁锈、毛发、悬浮物等。PP 棉滤芯的孔径通常在 1 - 5 微米之间,能够有效过滤掉肉眼可见的杂质,保护后续的过滤组件不受大颗粒物质的损坏。不锈钢滤网则具有较高的强度和耐腐蚀性,可用于过滤较大粒径的杂质,常见于前置过滤器中,其过滤精度一般在 40 - 100 微米。
化学吸附技术在净水过程中起着重要作用。活性炭是常用的化学吸附材料,它具有丰富的微孔结构和巨大的比表面积,能够吸附水中的余氯、异味、有机污染物、重金属离子等。余氯是自来水消毒过程中产生的,虽然具有杀菌作用,但过量的余氯会对人体健康造成危害,且会影响水的口感。活性炭通过表面的吸附作用,能够有效去除水中的余氯,使水的口感更加甘甜。对于一些有机污染物和重金属离子,活性炭也能通过物理吸附和化学络合等作用将其去除,降低水中有害物质的含量。
离子交换技术主要用于软化水质,去除水中的钙、镁离子等。在硬水中,钙、镁离子含量较高,长期使用硬水会导致水壶、管道等结垢,影响设备的使用寿命和使用效果。离子交换树脂是离子交换技术的核心材料,它具有可交换的离子基团,当硬水通过离子交换树脂时,树脂中的钠离子与水中的钙、镁离子发生交换,使水中的钙、镁离子被吸附到树脂上,从而降低水的硬度,使硬水得到软化。在中央软水机中,通常采用离子交换树脂来软化水质,为家庭提供柔软的生活用水,用于洗澡、洗衣等,能够减少肥皂和洗涤剂的用量,使衣物更加柔软,皮肤更加舒适。
膜分离技术是现代净水系统的核心技术之一,包括反渗透(RO)、超滤(UF)、纳滤(NF)等。反渗透技术利用半透膜的原理,在高于溶液渗透压的作用下,只有水分子能够通过半透膜,而水中的无机盐、重金属离子、有机物、细菌、病毒等杂质则被截留在膜的另一侧,从而实现对水的深度净化。反渗透膜的孔径非常小,约为 0.0001 微米,能够有效去除水中的几乎所有杂质,包括微小的病毒和细菌,过滤后的水可直接饮用,常用于家庭的末端直饮净水器中。超滤技术则是利用超滤膜的筛分原理,以膜两侧的压力差为驱动力,将水中的大分子物质、胶体、细菌、病毒等截留,而小分子的水和溶解性物质则透过膜,其过滤精度一般在 0.001 - 0.1 微米之间,能够去除大部分细菌和病毒,但对一些小分子的重金属离子和溶解性有机物的去除效果有限。超滤净水器适合用于对水质要求不是特别高的家庭生活用水净化,如厨房洗菜、淘米等。纳滤技术的过滤精度介于反渗透和超滤之间,约为 0.001 - 0.01 微米,能够去除水中的部分重金属离子、有机物和细菌,同时保留对人体有益的部分矿物质离子,在保证水质安全的前提下,使水更加健康。