排风热回收

排风热回收（精选5篇）

排风热回收 篇1

能源问题是当今社会关注的热点问题, 降低能耗、提升资源的可利用性成为很多企业与部门研究的重要内容。建筑行业是一个能源消耗巨大的行业, 建筑行业中空调系统又是造成能耗的重要组成部分, 减少空调排风造成的大量余热的浪费, 将排风的能源损失投入至新的能源建设, 创造能源回收装置, 将废热与余热收集起来, 进行回收利用, 能创造巨大的经济效益, 促进资源的可持续利用。空调系统的风管漏风与中短期的气流循环在一定程度上降低了热回收效率。此外, 建筑物的处理结构与风管系统要严密, 降低处理过的风直接排到室外而没经过空调房间的可能性, 减少能源浪费的可能性。空调的热回收系统要努力使系统回收的能量超过辅助设备消耗的能量, 还需从经济的角度考虑, 进行系统的分析, 提升能源利用效率。

1 空调排风热回收系统的相关理论研究

为了维持室内外空气量的平衡, 在空调系统应用的过程中, 要不断保持排出室外的风量与送入室内的风量是相等的。但排风与新风之间存在一定能耗, 进入室内的风量越大, 则需要处理的空气量也就越大, 产生的新风负荷也就越大, 常规空调的排风都是不经处理的, 不经处理的排风, 造成了能量的白白浪费。使用空调排风热回收系统, 目的是将排风经交换器处理, 形成新风, 从而回收新风的风能, 最低程度的降低能耗, 提高资源的利用效率。分析排风热回收系统的工作原理, 热回收系统将空调房间排出来的部分空气经热回收装置与新风进行换热, 对新风进行预处理, 排出去经过换热的风将以废气的形式排出。当室内外温差较小时, 则不需要采用排风热回收装置。热回收系统的使用效率, 同不同种类的热交换器相关, 但具体的效率值需要经由有关研究部门进行规范计算得出, 并不能仅有理论的办法计算得出。

2 空调排风热回收系统的节能性分析

2.1 空调排风热回收系统的优越性

能源问题成为影响社会经济发展的主要问题之一, 建筑行业是一个高耗能的行业, 降低建筑行业的能耗, 提升空调系统的资源利用效率对经济发展意义重大。空调中的热量排放至大气中, 在带来空气污染的同时又造成了资源与能源的浪费, 对空调系统的排风进行热回收, 能创造众多优越性。热回收的处理, 有效地降低了空调的运行负荷, 从而减少空调的运行费用。从初投资的角度考虑, 热回收系统降低空调的最大负荷, 将空调系统的型号减少, 从而节省了最初的投资量。空调排风热回收系统具有其能源结构的分布式特征, 能量的产生可以当即产生、就地消耗。空调排风热回收系统不仅能节约能源, 而且能将室内的新风比加大, 提高室内的空气品质。应用空调排风热回收系统, 虽然在一定程度上造成设备的损耗与一定量的风扇的损耗, 但是热风的回收所节约的能源远超过设备的损耗, 回收空调排风中的热量, 对于创造一个良好的生活环境、提升能源的回收利用效率意义重大。

2.2 节能性分析

分析空调排风热回收系统的节能性, 需要综合考虑众多因素。室内外温度差是影响系统节能性的重要原因之一, 测定空调排风热回收系统的节能性, 需要准确的测定室内外温度差。如果能利用函数中的参数变化计算回收系统的节能性, 计算过程相对简单, 利用函数估算, 只需要得到某个时间段较为准确的参数值即可。虽然参数取值都取很多年的平均值, 但随着气候变化的趋势, 平均值也不尽然准确, 测定参数时, 需要对近几年的气温变化进行总结, 综合估计, 取得最佳参数值。空调的一般使用季节是冬季和夏季, 考虑到季节的变化, 需要设定几个参数, 对空调区域的温度与湿度进行预先设定。依据适当的参数, 采用合适恰当的空气处理方式, 就可以得到满足条件的湿度、温度等大小的值。在各种空调系统参数值已知的情况下, 只需要将性能参数带入, 就可计算出理论的节能量的大小。从宏观角度进行分析, 为了形象的表示节能的基本原理, 需要通过数学原理结合图表进行表示, 依据具体工程的实际状况, 对其进行量化分析, 将季节变化考虑其中, 进行全局性的节能分析。

2.3 空调排风热回收系统的应用

全热热回收装置与显热热回收装置的选择上, 要考虑不同装置的优缺点, 在夏季要采用全热型的回收装置, 全热型的回收装置夏季的节能效果更加突出, 而冬季采用全热型的热回收装置, 则降低空调加湿费用, 尤其当空气中的水分还算充足时, 不需要采用加湿系统, 这样可以节省加湿费用。但是在采用全热回收装置时还需要注意一些问题, 避免长时间的使用, 造成新风被排风污染, 因此, 在对空气质量要求较高的地区或室内空气湿度较大的地区不适用全热回收装置。对于回收系统装置的选择上, 要细致, 选择站在经济的角度考虑。从节能效益考虑, 对于一些采用市政热网的建筑来说, 其交费方式都是采用面积交费的方式, 因此, 采用热回收装置在这样的建筑物上无法直接体现节能带来的经济效果, 由此造成在这样的公共建筑物上, 用户很难产生改造节能装置的积极性, 只有不断完善热回收装置, 不断降低设备的安装使用成本, 用户才会提升节能积极性。在进行装置的设计时, 需要将排风窗口与新风入口有效隔开, 避免新风污染的产生, 同时注意室外外向的问题, 提升热回收装置使用效率的提升。对热回收装置进行控制与调节, 需要设置风机的调速装置, 保证空调机组得以串联运行, 在运行的同时, 减少通风的能耗, 严格按照运行的层数对风量的大小进行调节, 使得设备的运行较为灵活且方便。为此, 可设置时间控制程度, 对时间与装置运行的时间区域加以控制, 进行预通风处理。对新风旁通风管道的设置, 须严格按照国家相关条例的规定, 旁通道设置意义重大, 能有效减少回收阻力, 降低能耗, 提高设备的可利用效率, 提升效率需要风机配备变频装置实现, 为了降低投资的成本, 在进行设备的选用与装置的选择上, 需要经过认真的比较与考虑, 从经济的角度, 选择最为恰当合适的装置。

3 结语

由于能源对于人类的生产发展意义重大, 因此, 在人类现代社会中, 需要不断提升能源的利用效率, 将能耗降低至最低水平。从建筑行业来看, 提高空调系统的能源利用效率, 使用空调排风热回收系统是较好的选择, 系统需要不断得到优化与改善, 提高设备使用的经济性, 提升用户的环保与资源回收意识, 增强能源利用率, 创造更好的工作与生活的环境。

参考文献

[1]徐选才, 彭荣.夏季工况使用显热回收新风换气机中的几个问题[J].暖通空调, 2011, 35 (6)

[2]王志勇, 刘泽华, 王汉青等.基于建筑环境的空调系统设计及节能分析.建筑热能通风空调, 2012, 23 (2)

[3]倪小静, 周赵凤, 陈华江.变频技术空调的节能分析-热回收型多元VRV空调系统.浙江树人大学学报, 2012年5月, 4 (3)

[4]李英娜, 顾平道, 庄深.热管换热器应用于商场排风能量回收的探讨.山西能源与节能, 2009.6

排风热回收 篇2

摘要：综合多个洗浴废热回收利用工程,比较分析出该类系统设计的共性和区别.着重介绍与工程的初投资与运行费用直接相关的设计关键点,并分析影响其中某些参数取舍的因素.为具有相似自然资源地区环境的.热量回收利用,提供设计和施工方面的经验.作 者：黄春松 郑久军 刘胜君 HUANG Chun-song ZHENG Jiu-jun LIU Sheng-jun 作者单位：黄春松,刘胜君,HUANG Chun-song,LIU Sheng-jun(河北理工大学,建筑工程学院,河北,唐山,063009)

郑久军,ZHENG Jiu-jun(中国新时代国际工程公司,陕西,西安,710054)

排风热回收 篇3

随着我国社会经济的飞速发展, 人们的生活水平与生活品质都在不断提升, 但随着能源危机的出现, 人们也逐渐意识到能源节约的重要性。空调系统节能是建筑节能的重要组成部分, 目前, 排风热回收系统技术也作为一种重要的节能技术而广受关注, 然而我国幅员辽阔, 各地区之间的气候、湿度等都存在较大的差异, 且应用热回收系统节能技术是受可适应条件限制的, 也就是说热回收系统技术的节能经验并不能够在各地区普遍适用, 只有将该技术应用在适当的条件下, 其节能效果与经济效益才能够真正的体现出来。因而, 对空调排风热回收系统技术进行地域性的探讨, 以期获取科学、合理的经济评价方法, 具有重要的意义。

1 空调排风热回收系统技术的经济性评价方法

1.1 空调排风热回收系统消耗与回收的能量

1) 系统消耗能量。在夏季与冬季空调排风热回收系统累计消耗的电量不同, 但其计算公式相同, 若其累计消耗电量为E, 则其计算公式为:

其中, Vs (xw) , Ve (xw) 分别为相应季节的新、排风量;ΔPs (xw) , ΔPe (xw) 分别为相应季节的新、排风侧压降;e (xw) 为相应季节系统的室外新风状态参数在xw条件下运行Tj小时而耗费的总电量, k Wh。

2) 系统回收热量。若空调排风热回收系统夏季或冬季的累计的回收热量为Q, 其计算公式则为:

其中, η (xw) 为相应季节热回收装置在室外新风状态参数xw条件下产生的热效率;Δxmax (xw) 为相应季节热回收装置在室外新风状态参数xw条件下新、排风状态参数的最大可能差值;q (xw) 为相应季节系统的室外新风状态参数在xw条件下运行Tj小时而回收的总热量, k Wh。

1.2 能源节约费用

通常情况下, 采用制冷机组对夏季空调系统供给冷量, 而冬季空调系统则采用燃油、燃煤或者是燃气等供给热量, 不同季节所用的能源表示不同, 所以, 应将热回收装置节省的能量进行有效的转化, 最好是转化为一次能源消耗量, 从而更准确的对空调排风热回收系统技术的节能效果进行分析。

1) 夏季节省能源费。在夏季, 空调制冷机组节省的电量Eref就相当于是热回收系统回收的能量, 其计算公式表示为:

其中, COP为在夏季制冷机组的能效比;Qsum为热回收系统在夏季运行所回收的累计冷量, k W。若用ΔEsum代表空调热回收系统夏季运行所节省的静电量, 则其计算公式为:

其中, Esum为空调热回收系统在夏季运行期间所消耗的总电量, k Wh。

若用标准煤量代表空调热回收系统节省的静电量, 则其计算公式为:

其中, 29 307的单位是k J/kgce, 且它表示的是1 kg标准煤的地位发热量。

2) 冬季节省能源费。若将空调排风热回收系统在冬季运行期间所回收的能量转化为燃煤、燃油及燃气等一次能源量, 用wpri表示, 则其计算公式为:

其中, Qwin为冬季空调排风热回收系统运行累计回收的热量, k W;γ为燃煤、燃油及燃气等一次能源热值, k J/kg或k J/m3。

则冬季热回收系统净节省一次能源量Δwpri表示为:

其中, Ewin为冬季热回收系统运行期间累计所消耗的电量, k W/h。

将空调热回收系统净节省的一次能源量折合为标准煤量wce·win, 则其计算公式表示为:

1.3 投资回收期

所选用的空调排风热回收系统与采用的热回收方式的技术可行性与经济性在一定程度上可以通过投资回收期分长短来体现。将运行周期内节能减税政策与通货膨胀等影响因素完全忽略之后, 可以根据以下公式来计算其投资回收期:

其中, Ci为空调排风热回收系统与装置的最初投资费用, 元;Cs为使用排风热回收技术后系统累计节省的能源费, 元;Cc为因热力输送热回收系统所耗费的风机能耗费用, 元;Csys为因运用热回收装置后原系统装置所节约的投资费用, 元。

2 北方公共建筑空调排风热回收系统技术的经济评价与分析

2.1 工程概况

本研究以我国北方某地区办公建筑空调系统为研究对象, 与具体的工程应用实例进行有效的结合, 然后采用上述评价方法对该建筑中空调新排风热回收系统技术的经济性进行有效的初步评价, 并对其节能与经济效益进行研究。

该办公建筑空调热回收系统采用的是板翅式新排风显热回收装置;夏季与冬季该办公建筑的室内温度分别是24℃, 20℃, 相对湿度分别是60%, 44%;显热回收系统的排风量为12 000 m3/h, 送风量为14 000 m3/h, 排风与送风风机功率分别为5 k W与6.5 k W;该办公建筑的空调系统夏季运行时间为6月20日~9月10日, 冬季运行时间为11月1日~次年3月31日, 系统日运行时间为8:00~20:00。

2.2 该办公建筑空调显热回收系统技术经济性分析

1) 季节节能效果分析。

该办公建筑空调系统在夏季与冬季运行期间, 相关研究者根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》对室外空气干球温度时间分布进行了统计, 通过统计中的数据计算出了该办公建筑夏季与冬季空调排风板翅式显热回收系统的季节温度效率, 且对整个运行季节进行研究后发现, 夏季季节显热回收系统的热回收效率偏低, 而冬季偏高, 且冬季季节温度效率与节能标准的要求相符, 热回收效果较好。

2) 显热回收的计算。

空调排风热回收系统利用排风对新风进行预处理就是排风热回收系统节能性的体现, 而系统显热回收量与回收效率又是热回收器性能评价的一项重要指标, 根据上述热回收量的计算公式, 对该建筑空调排风板翅式显热回收系统夏季与冬季运行期间的显热回收总量与显热回收效率进行了计算, 其具体情况如图1, 表1所示。

如图1, 表1所示可见, 该地区冬季室内外温差较大, 且冬季显热回收系统运行的时间较长, 相较于夏季而言, 总显热回收量远大于夏季, 且冬季的显热回收效率也较高。

3) 投资回收期计算。

本研究中采用板翅式显热回收系统加大了对空调系统中风道及显热回收装置的投资, 其金额为7万元, 但是其他方面的相关造价与冷热源的造价相对减少了1.5万元, 通过计算可知, 每立方米新风对应的系统初投资就增加了5万元。若该地区冬季供热用一次能源的费用为2元/Nm3, 其电费是1元/k Wh, 研究中的建筑空调排风热回收系统投资回收期通过与上述投资回收期公式结合计算可知, 在冬季运行期间, 热回收系统所获得的经济效益比夏季要高, 新空调排风热回收系统的投资回收期约为5.8年。

3 结语

在我国北方地区办公建筑中应用板翅式显热回收系统, 冬季运行效果比夏季运行效果好, 且显热率效率较高, 与节能标准要求基本相符;而且北方冬季采暖期较长、气候干燥寒冷, 显热回收系统的经济性与节能效果更加显著。因此空调排风热回收系统的板翅式显热回收系统应用在北方地区公共建筑空调排风热回收系统装置中很合适。

摘要：对空调排风热回收系统技术的经济性评价方法进行了研究与分析, 在此基础上以北方某地区某办公建筑空调系统板翅式显热回收系统为例, 对其装置在冬、夏季运行的实际情况进行了分析, 指出该系统运用在北方地区建筑中具有良好的经济性与节能效果。

关键词：北方公共建筑,空调,排风热回收系统技术,经济性评价

参考文献

[1]邹艳, 陈超.北方地区公共建筑空调排风热回收系统技术经济评价方法研究[J].四川建筑科学研究, 2014 (6) :298-301, 311.

[2]季永明.北方地区居住建筑通风热回收技术应用分析[D].大连:大连理工大学, 2013.

排风热回收 篇4

在节能减排的步伐中,国内许多学者就公共建筑空调排风热回收技术有了大量的相关研究,空调系统排风热回收技术已趋于成熟,形式也较多。本研究结合当前常用排风热回收装置的系统特点以及传热原理,从经济性、适用性两个方面综合评价热回收系统在实际工程中应用的可行性,为科学合理评价热回收技术适用性提供方法依据。

1 排风热回收装置介绍

当前,空调系统排风热回收已是建筑节能技术中应用最为广泛的重要途径。排风回收工作原理:收集并回收排风中的余热或者余冷,对新风进行预处理,从而降低处理新风付出的能量,主机负荷以及其他辅助设备能耗亦随之降低,最终达到空调系统节能的目的。增加排风回收系统同时也会增加一些辅助设备的投资以及能耗,因此对其实际应用中的节能及经济性分析则需要考虑增加设备的投资以及能耗。然而排风热回收系统在我国5个典型气候区的适用性已有学者做过详细分析研究[1],通过对每个气候区域典型城市室外逐时温度、焓值分析计算显热与全热逐时热回收量,我国严寒、寒冷、夏热冬冷地区热回收系统节能效果最为显著。

排风热回收系统中最核心的设备是热回收器,作为排风中冷(热)传递给新风的冷(热)转移设备。热回收器有两种:显热回收装置、全热回收装置。显热回收装置常见的有板式显热回收器、热管式热回收器、液体循环式热回收器等;全热回收装置既可以回收显热又可以回收潜热,常见的有板翅式热回收器、转轮式热回收器、热泵式热回收器和溶液吸收式热回收器等。下表为实际中常用热回收器类型性能比较。

通过对全热、显热回收装置的理论分析,在选择热回收装置时需结合当地气候条件、经济状况、工程实际状况、排风中有害气体类型等多方面的因此综合考虑,进行适用性以及经济性比较分析,最终选择投资小回报大的热回收设备。在北京地区寒冷气候区,商业建筑中排风热回收装置,考虑其气候区域、投资以及回收期,选择转轮式热回收器,采用室外逐时焓值分析计算系统全热逐时热回收量,对该建筑所采用的热回收系统适用性、经济性进行分析评价。

2 工程案例分析

2.1 工程概况

该商业建筑空调热回收系统用于28000㎡,设置3台转轮式全热热回收装置,热回收效率60%,其中2台转轮式全热热回收装置回收排风量38250m3/h,送风量45000m3/h,加热量542.65k W;1台转轮式全热热回收装置回收排风量34000m3/h,送风量40000m3/h,加热量529.53k W。

空调房间夏季室内设计温度26℃、相对湿度65%;冬季室内设计温度18℃、相对湿度60%。空调运行时间,夏季6月15日-9月15日,日运行时间8∶00-21∶00;冬季11月01日-3月31日;日运行时间8∶00-21∶00;采用室外逐时焓值分析计算该系统全热逐时热回收量。

2.2 室外环境

根据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》分析可得出北京地区室外逐时温度、焓值等参数,如下图。

北京处于寒冷气候区,冬季多为寒冷干燥,低温持续相对较长,空调运行时间1950h,以显热为主;夏季多为炎热多雨季节,但是持续时间相对较短,空调夏季运行时间1170h,潜热为主。因此本项目根据气候特点选用转轮式全热热回收装置。

2.3 节能效益评价

根据北京地区显热、潜热回收系统季节节能运行温度、焓值条件以及北京室外干球温度、焓值逐时分布规律,可预算出空调系统全年累计回收冷(热)量以及风机耗电量,最终折算成一次能源标准煤的量,项目夏季工况冷水机组COP取值为5.10;冬季工况自动燃气锅炉热效率89%。从下面表中数据可以看出,冬季节能效益较为明显,夏季回收热量收益较小。

注:考虑标煤的发电效率和电网损失,1 KWh电=0.33 kg标煤。

项目初投资选用3台转轮式热回收装置以及风道造价,共计105万元,每年维修费用0.5万元,新风量130000m3/h。北京市市10k V商业用电平段电价位0.8595元/k Wh,每年热回收节能收益39.63万元,因此该系统的投资回收期为2.65年。

通过以上案例针对北京地区商业建筑空调系统热回收装置节能适用性、经济性分析,可以得出:(1)冬季运行工况下,热回收装置节能效果显著,经济性高,夏季节能效果较为局限;(2)全热回收装置适用于寒冷地区,可以最大限度回收排风中的余冷或者余热。

3 结论

对于寒冷地区空调系统能耗比重较大商业类型的公共建筑,利用排风热回收装置回收冷热量的节能潜力较大,以冬季工况的节能收益为主,因此,对于气候寒冷干燥、采暖期更长的严寒气候区空调系统热回收节能效果和经济性更为显著。在当前节能减排的主流中,可以看出空调系统排风热回收对于降低空调系统能耗是一种可行的方法,特别是大型公共建筑的节能减排有着重要意义。

摘要：中〗空调系统排风热回收在建筑节能技术中应用最为广泛,从经济性、适用性两个方面对北京地区某商业建筑空调系统采用排风全热回收技术进行分析与评价。结果表明,空调排风全热回收系统适用于寒冷地区公共建筑冬季供暖期间运行节能效果优于夏季供冷期间运行节能效果。

关键词：全热回收,经济性分析,排风热回收,节能减排

参考文献

[1]王新华,刘泽华等.空调排风热回收在我国应用节能潜力分析[J]节能2011,9(349):17-20.

[2]吴玉红,梁江.空调排风热回收系统设计应用浅析[J]暖通空调2008,38(9):60-63.

[3]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告[M].北京:中国建筑工业出版社,2014.

[4]某超高建筑空调系统排风热回收方案的生命周期成本分析[J].建筑技术研究,2003,3(193):70-79.

排风热回收 篇5

随着我国现代化进程的加快, 建筑能耗已经占到我国总能耗的30%左右。而在建筑能耗当中, 建筑物采暖、通风和空调的能耗占建筑能耗的20%~40%[1], 因此, 排风热回收是建筑节能的重要手段, 空调系统中处理新风所需的冷热负荷占建筑物总冷负荷的比例很大, 为有效减少新风冷热负荷, 应当尽量采用排风热回收装置回收空调排风中的冷量和热量[2]。我国的建筑节能相关标准和措施中[3,4], 对于设置排风热回收的条件也做了规定, 即当建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时, 建议设计热回收装置:1) 当直流式空调系统的送风量不小于3 000 m3/h, 且新、排风之间的设计温差大于8℃时。2) 当一般空调系统的新风量不小于4 000 m3/h, 且新、排风之间的设计温差大于8℃时。我国的工程设计中也在大力推广和使用排风热回收, 在许多工程案例中都有所使用[5,6,7,8,9,10]。本文, 将就排风冷凝热回收在现代分析测试中心工程中的应用进行介绍。

1 排风热回收方式概述

热回收系统就是把建筑物内外的余热 (冷) 或废热 (冷) 回收作为供热 (冷) 或其他加热 (制冷) 设备的热 (冷) 源加以利用的系统[11]。在空调系统中的排风热回收系统按照处理方法可分为两类:1) 无源换热法, 仅通过各种热交换设备, 外界不增加任何可促进转换的能源, 将排风中的冷热量进行回收;2) 有源热回收法, 利用热力循环原理, 加入少量电能或机械能, 将排风的冷热量进行回收;按照回收能量的性质可以分为显热回收和全热回收;按照换热器的类型可以分为板式、转轮式、热管式、中间热媒式和热泵式等。排风热回收系统的形式非常多, 要根据实际的工程情况综合技术、经济分析比较, 才能合理确定适合的方式。例如板翅式适用于住宅, 小型办公楼, 通常适用于1 000 m3/h风量以下, 当排风中有有害物质的时候不宜选用, 过渡季节或冬季使用新风供冷时在新风和排风管道上分别设置旁通风道, 安装风阀, 让空气绕过换热器;热管式适用于2 000 m3/h~30 000 m3/h风量, 通常在各类中小规模公共建筑中比较常见, 尤其适用于医院、游泳池等排风中含尘量不多的情况, 使用时应考虑积灰等因素对使用效率的影响;转轮式和分离式一般用于大型公共建筑如商厦、候机楼、体育馆等建筑, 风量不小于30 000 m3/h, 适合排风不带有害和有毒物质的情况使用, , 严严寒寒低低温温区区设设计计时时应应特特别别考考虑虑转转轮轮上上会会不不会会结霜、结冰的情况;热泵式则适用于1 000 m3/h~10 000 m3/h风量, 适用于分层设置热回收装置的办公楼, 单独设置冷热源的情况, 无集中冷热源的中小规模项目。

2 工程应用实例

2.1 工程简介

某现代分析测试中心项目为新建项目, 位于山西省太原市某大学校园内。本工程总建筑面积41 760 m2, 全部建于地上。依据设计任务书要求, 本工程为以办公、实验、教研为主的包括机电工程学院、化工与环境学院、信息与通信工程学院、分析测试中心、学术交流中心、地下目标毁伤中心以及学术交流中心等功能的建筑群。其中学术报告厅空调面积947.78 m2 (450人容量) , 空调系统采用变冷媒流量空调系统加新风系统。

2.2 负荷分析

夏季室外设计参数:室外空气干球温度tw=31.5℃, 相对湿度Φ=58%, 室外空气焓hw=75.2 k J/kg;室内设计参数:室内空气干球温度tn=26℃, 相对湿度Φ=60%, 室内空气焓hn=58.6 k J/kg, 人员新风量20 m3/ (人·h) 。新风量为Gw=20 m3/ (人·h) ×450人=9 000 m3/h, 新风负荷按式 (1) 计算:

其中, ρ为空气密度, 夏季取1.1 kg/m3。计算得到新风负荷为45.65 k W。

2.3 排风热回收系统选择

本工程中的报告厅, 新风量非常大, 为了减少新风负荷, 设置排风热回收, 可以有效减少新风负荷, 达到节能的目的。本工程中新风量为9 000 m3/h, 根据以上的分析, 适合选用热泵型排风热回收新风系统, 系统图见图1。热泵型排风热回收新风系统是由压缩机、节流机构、两台放置在排风系统和新风系统中的空气—制冷剂换热盘管和四通换向阀组成。

在夏季工况, 排风侧的盘管为冷凝器, 新风侧的盘管为蒸发器, 从而达到冷却新风的目的, 并充分利用了排风的冷量;在冬季工况, 四通转向阀使得制冷剂流向发生改变, 这时排风侧的盘管为蒸发器, 新风侧的为冷凝器, 系统从排风吸热从而达到加热新风的目的[13]。本次设计对该报告厅采用的是单冷型冷凝排风热回收系统, 主要回收夏季的排风冷量。供货商提供的性能参数如下:风量10 000 m3/h, 制冷量80.8 k W, 制冷COP值为3.96。

3 节能效果和经济效益

在设计工况下, 如果不采用热回收装置, 采用直接蒸发式新风机组, 按照COP=2.8计算, 针对新风负荷需要消耗的电量为每小时16.3 k W。采用热泵式排风热回收新风机组, COP=3.91, 此时新风负荷所需要消耗的电量为每小时11.67 k W。每小时节省4.63 k W。按照平均电价0.7元/k Wh计算, 每小时节省费用3.241元。夏季按照每天运行10 h, 运行120 d计算, 可以节省3 889.2元。除此之外, 由于蒸发器和冷凝器是彻底分开的, 所以不存在细菌或污染气体的交叉污染, 室内与室外为一体化结构, 无需冷媒管连接, 仅需连接风管就能运行, 因此也节约了安装和运行当中的费用。

4 结语

本文结合工程实际, 阐述了排风热回收对空调系统建筑节能的意义, 介绍了热泵式排风热回收新风机在某报告厅空调新风系统的应用情况。通过分析表明, 热泵式排风热回收新风机利用品位较高的排风冷量, 可以减少新风冷负荷的能量消耗, 具有较高的COP值。此外, 由于蒸发器和冷凝器是彻底分开不存在细菌或污染气体的交叉污染, 室内与室外为一体化结构无需冷媒管连接, 具有良好的节能和经济效益。

摘要：阐述了排风热回收对空调系统建筑节能的意义, 结合工程实际重点介绍了热泵式排风热回收新风机在某报告厅建筑中的应用情况, 并对其节能和经济性进行了分析介绍, 以供参考。