2023/3/1

DIY新風機優化(6)門窗縫隙安裝密封條並實測對新風機風量的影響

上集:DIY新風機優化(5)訂製落地窗擋板&升級8寸法蘭與8寸風管

新風機能讓室內PM 2.5濃度歸零的主因,除了HEPA濾網能將空氣中大部分細懸浮微粒都濾除之外,還有另一個原因是新風機能讓室內保持正壓,並不斷透過門窗縫隙向外排氣。當新風機從縫隙向外排氣的同時,也就保證了室外的空氣污染不會從縫隙侵入室內,因此室內PM 2.5便可逐漸降到極低的濃度。

如果房屋的氣密性不好,縫隙很多的話,會降低新風機的抗霾效果,因為縫隙越多,縫隙的截面積總和越大,向外排氣的風速會越低,這時如果室外刮大風,PM2.5就容易趁勢從縫隙侵入室內。

之前房屋的氣密性已經做了不少改善,很多大孔洞都處理了,詳見舊文:

小米3空氣清淨機加裝DIY陽台米皮改單向流微正壓新風機(二)

DIY安裝變頻冷暖新風空調(11)銅管包覆及固定、室外機固定、預留孔密封與安裝心得

浴室天花板防蟑密封DIY 

浴室天花板管道間密封及水管隔音降噪工程DIY

但門窗縫隙一直沒處理,因為DIY新風機2代效果太好,即使在大風天,室內PM 2.5 讀數還是能保持0。一天晚上失眠,想到如果將臥室以外的門窗縫隙都儘量堵住,只留臥室窗戶的縫隙以供排氣,說不定會有更多新鮮空氣被引入臥室,從而降低臥室二氧化碳濃度。

另一方面,假設用風機對一個完全密閉的箱體進氣,那麼風機的風量會是零,所以如果縫隙堵塞太多,也有可能增加新風機進風阻力,造成進氣量下降。

那麼密封臥室以外的門窗縫隙到底能不能再進一步改善臥室通風?因為材料都有,就來試試,首先是廚房通風門上的大縫隙:

用尺量縫隙高度,左端1.5 cm,右端1.3 cm,因此裁切了一條厚度剛好多1 mm的PVC-NBR橡膠海綿:

塞好塞滿:

通風窗向上關閉後,完全密合:

接著是新風機進風位置所在的落地窗,上方外框的軌道內可見內源性灰塵的堆積,是窗縫向外排氣的跡證:

在淘寶買的矽膠密封條:

這種密封條很好用,撕起後不殘膠,貼錯位置還可撕起重貼,非常方便。黏貼時,要先把灰塵擦乾淨。密封條下緣盡可能貼近軌道但不要接觸,以免增加窗戶滑動時的阻力:

上面也貼:

另一邊的窗扉要從室外貼:

貼完後滑動落地窗,確定不會影響落地窗開關:

因為安裝了擋板,兩扇窗扉的玻璃之間會有很大的縫隙,也是用矽膠條處理:

為了抗曬、延長膠條壽命,密封條外面再貼一層鋁箔膠帶:

最後是大門底下的門縫,用白色矽膠密封條處理:

大門外框原本打算貼最薄(1 mm厚)的EVA氣密條,但貼完之後發現很難上鎖,只好撕掉作罷。


浴室的排風扇雖然有逆止閥,但因為是風力式逆止閥,所以縫隙很大,漏風應該不少。果然,用一張衛生紙貼近風口,會被吸住:

為了測試房屋氣密性對新風機風量的影響,暫時用透明膠帶封住:

 

淋浴間的排水孔,也暫時用膠帶封住,然後用風速計測量新風機風量。結果如下表:

從上表中一次抓兩組比較並進行推論:

AB:最大程度地增加房屋的氣密性,會降低新風機的進氣量達24.5 CMH(約11%),顯然氣密處理會增加排氣阻力。

AF:光是門窗縫隙加裝氣密條,就會降低新風機的進氣量達16.3 CMH,此因子可能貢獻了67%的風量降幅。

BC、FG:只要大臥窗戶開啟2公分的窗縫,使排氣暢通,都會明顯增加新風機的進氣量。

DE、DF:封住浴室排風扇及排水孔,對進氣量的影響很小,因此加裝氣密性更好的電動逆止風閥的效益應該很低,特別是目前臺灣市面上針對浴室排風扇設計的電動逆止閥,因為是獨門生意所以單價極高,比排風扇還貴。



上回測過DIY新風機的能效:

靜電初效濾網層數對DIY新風機功耗、風量及能源效率(風機效率)的影響

所以也順便比較一下增加房屋氣密性之後,對新風機能源效率的影響:

由上圖可知,門窗縫隙裝了密封條後,新風機能效明顯下降,降幅大約等同多裝了一層初效濾網,推測部份風能轉變為室內的正壓,所以能效下降。

結論:

門窗縫隙安裝密封條雖然會增加房屋的氣密性及抗霾能力,但也會使排氣風阻增加,降低新風機的通風量。所以密封條最好選擇性地進行安裝,在比較需要通風的地方保留縫隙,使排氣阻力降低。

最後採編號D的密封處理,2層初濾,新風機風量是206.2 CMH。增加房屋氣密性之後,雖然會讓風機風量下降,但同時也會讓風機靜壓與室內正壓上升,因此門窗縫隙安裝密封條對於抗強風、抗霧霾來說,仍有其效益,且在新風機風量太大影響室溫時,亦可作微調風量的手段之一。

雖然沒有實際測量室內的正壓值,但施工後要從後陽台回到室內時,可以發現關閉廚房通風門時遭遇的阻力明顯變大,應該能證明室內正壓確實有增加。回到文章一開始的問題:密封臥室以外的門窗縫隙能不能改善臥室通風?理論上應該可以,因為室內正壓上升,在臥室窗戶縫隙大小不變的情況下,臥室的排氣量應該也會增加,但如果要實測的話,挺難的,就此打住,不再追究。

下集:DIY新風機優化(7)換裝小米4 pro原廠濾網並實測風量及能效

6 則留言:

  1. JH大
    (風機對一個完全密閉的箱體進氣,那麼風機的風量會是零)
    這句的原理是為什麼呢?
    是不是箱子內的氣體飽和,導致氣體回流到風機
    從而造成進風量變小,甚至0?

    回覆刪除
    回覆
    1. 您這樣理解也可以,在空氣無處可排的情況下,風機會將機械能完全轉換成內能(氣壓)而非流體的動能(風量),此時風量為0,靜壓最大。有關最大靜壓,請參考下面網頁:

      https://www.blower.com.tw/page/faq/index.aspx?kind=11
      「最大靜壓為風機為出風的系統全堵住狀態,此時風量為0,沒有風量吐出。最大靜壓僅為標示風機的靜壓能力。」

      https://www.orientalmotor.com.tw/qa_det/fanqa_21/

      比較直觀的理解方式:拿一個寶特瓶,含住瓶口用力吹氣,因為系統是密閉的,氣會吹不進去(風量=0),只會造成瓶內氣壓上升(靜壓上升)。

      刪除
  2. 原本有考慮要弄個電動逆止閥...
    像下面影片這個
    https://www.youtube.com/watch?v=ssl5RL187kU
    (可調整閥門角度大小)
    看起來或許可以省下這筆錢 (加上目前產品缺貨...)。

    回覆刪除
    回覆
    1. 哈,原來也有相同打算(淘寶上類似產品很多),但後來發現這種逆止閥,不論開、關都要通電,所以推測待機時也會耗電,加上這次實測後發現密封浴室排風扇密封的影響很小(E、F組),考量安裝及維護耗時又花錢,改善效果可能不高,所以就放棄。阿拉斯加可能是彈力式電動逆止閥,斷電後會直接回彈不耗電,問題就是單價太高。若高樓層有強風問題導致風力式逆止閥開開關關發出噪音,裝電動逆止閥才會比較值得。

      刪除
    2. 最近要處理一個地下室通風問題,考慮兩個通風管一進一排。只是在想用自然排風,還是裝個管道風機排,有在想裝個逆止閥...

      刪除