淺談空氣能量回收新風(fēng)換氣機(jī)的應(yīng)用

劉冰

【摘要]】 本文介紹了空氣能量回收換氣機(jī)在工程中的應(yīng)用，通過(guò)分析該設(shè)備在新風(fēng)換氣系統(tǒng)中應(yīng)用的原理和特點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)及施工的一些值得注意問(wèn)題的進(jìn)行探討，希望對(duì)設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行人員有參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】換氣健康節(jié)能

一、引言

隨著建筑物密閉性的不斷提高和冷暖空調(diào)設(shè)備的普及，室內(nèi)往往通風(fēng)不暢，缺乏足夠的新鮮空氣；而且各種建筑材料中存在著大量甲醛、苯、氡等有毒有害成分。人們長(zhǎng)期處于這樣惡劣的空氣環(huán)境中，很容易產(chǎn)生困倦乏力、胸悶喉痛、皮膚過(guò)敏、心情煩躁等癥狀，甚至造成各種疾病。為了改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，創(chuàng)造健康舒適的人居環(huán)境，關(guān)于空氣能量回收新風(fēng)換氣機(jī)的應(yīng)用是必不可少的，可以使用在住宅、別墅、機(jī)房、辦公室、會(huì)議室、寫字樓、商場(chǎng)、醫(yī)院、學(xué)校、工廠、酒店、會(huì)展中心、機(jī)場(chǎng)、火車站等各個(gè)領(lǐng)域。本文舉例工程為中山市盛景尚峰-紫馬奔騰一期安裝工程。

二、空氣能量回收新風(fēng)換氣機(jī)的工作原理

空氣能量回收新風(fēng)換氣機(jī)主要是通過(guò)高效的交換器的配置，將室內(nèi)污濁空氣進(jìn)行排出，以及將室外的新鮮空氣進(jìn)行送入，同時(shí)采用傳能量板進(jìn)行溫度交換以及對(duì)板上的微孔進(jìn)行濕度交換，以達(dá)到通風(fēng)換氣的目的，這樣可以確保室內(nèi)溫、濕度穩(wěn)定性。這就是空氣能量的換氣過(guò)程。在夏季，為了確保制冷期系統(tǒng)的正常運(yùn)行，全能量交換器通過(guò)新風(fēng)作用，從排風(fēng)中獲取冷量，以降低溫度，進(jìn)而大大降低新風(fēng)濕度；在冬季，為了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，全能量交換器通過(guò)新風(fēng)作用，從排風(fēng)中獲到熱量，以提升溫度，同時(shí)使得新風(fēng)濕度得到提升。

空氣能量回收新風(fēng)換氣機(jī)作為一種高效節(jié)能的高科技產(chǎn)品，主要是通過(guò)將室外新鮮空氣進(jìn)行過(guò)濾、凈化等方式進(jìn)行處理，然后將處理后的能量傳輸?shù)绞覂?nèi)，并通過(guò)采用過(guò)濾、凈化等方式對(duì)室內(nèi)存在的有害氣體進(jìn)行處理。最后通過(guò)能量交換處理后將這些有害氣體排出室外，而室內(nèi)的溫度不受新風(fēng)影響。

能量回收新風(fēng)換氣機(jī)的組成部分主要包括能量控制系統(tǒng)、交換系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)及箱體等。

1、能量控制系統(tǒng)

能量控制系統(tǒng)主要具有三方面的功能：一是在選用能量回收新風(fēng)換氣機(jī)時(shí)，需要考慮到電器組件的可靠性，以及系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)風(fēng)量的有效控制。二是在選配控制方式時(shí)，應(yīng)結(jié)合不同的使用環(huán)境進(jìn)行選配。三是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。

2、交換系統(tǒng)

目前而言，我國(guó)所采用的新風(fēng)換氣機(jī)能量交換器主要有兩種形式，即旋轉(zhuǎn)能量交換器和靜止能量交換器。其中，前者屬于旋轉(zhuǎn)式類型，后者屬于靜止式類型。如果考慮到交換器的正常使用和維護(hù)的方便性，靜止式類型優(yōu)于旋轉(zhuǎn)式類型，而對(duì)于大型設(shè)備而言，通常采用轉(zhuǎn)輪式交換器進(jìn)行能量交換，由此可見(jiàn)，靜止式能量交換器和旋轉(zhuǎn)式能量交換器各有優(yōu)缺點(diǎn)。

出于設(shè)備內(nèi)的氣流通道的合理布置以及縮小整機(jī)體積考慮，新風(fēng)換氣機(jī)通常采用靜止式能量交換器。那是因?yàn)槔淠芰繗怏w在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)行方向相互垂直，其氣流屬于對(duì)流換能量性質(zhì)。為此，可以進(jìn)行能量的交換，以達(dá)到良好的節(jié)能效果。

3、過(guò)濾系統(tǒng)

空氣能量回收新風(fēng)換氣機(jī)的過(guò)濾系統(tǒng)一般包括四種過(guò)濾器，即是初效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器、亞高效過(guò)濾器和高效過(guò)濾器。如果在兩個(gè)進(jìn)風(fēng)口處設(shè)置空氣過(guò)濾器，可以對(duì)空氣中的灰塵粒子、纖維等物質(zhì)進(jìn)行有效過(guò)濾，以減少室外空氣中的塵埃進(jìn)入室內(nèi)，從而達(dá)到凈化室內(nèi)空間的目的。

4、動(dòng)力系統(tǒng)

空氣能量回收新風(fēng)換氣機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)一般選用降噪、高效的風(fēng)機(jī)。這種風(fēng)機(jī)通過(guò)過(guò)濾、凈化的處理方式，將處理后的室外新鮮空氣有效地送入室內(nèi)，同時(shí)將過(guò)濾，凈化處理后的室內(nèi)有害氣體有效地排出室外。

5、箱體外殼

空氣能量回收新風(fēng)換氣機(jī)的箱體外殼一般采用柜架結(jié)構(gòu)。并選用不銹鋼板、冷板噴塑等材質(zhì)，同時(shí)可以結(jié)合用戶實(shí)際需求，合理選擇材質(zhì)進(jìn)行加工。

三、能量回收新風(fēng)換氣機(jī)的基本功能

1、雙向通風(fēng)換氣功能

向室內(nèi)輸送新鮮空氣的同時(shí)將室內(nèi)的污濁空氣排到室外，徹底改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，時(shí)刻享受健康新風(fēng)。

2、高效節(jié)能

設(shè)備配置高效的能量交換器，以有效回收室內(nèi)排走的空氣能量。其能量回收效率達(dá)到了65%以上，同時(shí)減少冷熱負(fù)荷受新風(fēng)的影響，從而有利于新風(fēng)處理能量的降低，以實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能目標(biāo)。

3、空氣凈化功能

空調(diào)設(shè)備一般配有專業(yè)的過(guò)濾器，能夠防止灰塵、蚊蟲(chóng)等污染物進(jìn)入室內(nèi)，以凈化室內(nèi)空氣，保持室內(nèi)的潔凈衛(wèi)生。

4、低噪聲運(yùn)行

使用優(yōu)質(zhì)的空調(diào)專用低噪聲通風(fēng)機(jī)，殼體結(jié)構(gòu)為低噪聲設(shè)計(jì)，內(nèi)附新型吸音材料，可有效降低設(shè)備運(yùn)行噪音，確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

5、維修和保養(yǎng)的方便性

設(shè)備采用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提升了元器件的質(zhì)量和可靠性，這樣有利于確保設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行，同時(shí)該設(shè)備具有維護(hù)和保養(yǎng)方便特點(diǎn)，降低工作人員的工作量。

6、規(guī)格齊全、選型方便

設(shè)備規(guī)格齊全，適用于住宅、機(jī)房、辦公室、酒店、商場(chǎng)、醫(yī)院等各種場(chǎng)所，選型方便，應(yīng)用廣泛。

四、能量回收新風(fēng)換氣機(jī)在工程上的應(yīng)用

在《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50189-2005中對(duì)能量回收新風(fēng)換氣機(jī)的應(yīng)用有如下兩點(diǎn)規(guī)定：

5.3.14 建筑物內(nèi)設(shè)有集中排風(fēng)系統(tǒng)滿足以下條件時(shí)，可以設(shè)置排風(fēng)能量回收裝置，并控制該裝置的額定能量回收效率在60%以上。

1、直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送風(fēng)量≥3000m3/h，同時(shí)確保新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差≥8℃。

2、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)新風(fēng)量≥4000m3/h，同時(shí)確保新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差≥8℃。

3、要確保新風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)的獨(dú)立性。

5.3.15 對(duì)于不設(shè)置集中新風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)，且停留人員較多的空氣調(diào)節(jié)區(qū)， 需要安裝帶能量回收功能的雙向換氣裝置。

在民用的應(yīng)用范圍內(nèi)作為新風(fēng)與排氣之間的能量濕回收并具有調(diào)濕功能，才是其最佳應(yīng)用場(chǎng)合。由于本工程OT3塔樓金融商務(wù)中心辦公樓建筑特點(diǎn)與上述能量回收新風(fēng)換氣機(jī)最佳應(yīng)用場(chǎng)合的特點(diǎn)比較相近，因此空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了這種比較健康節(jié)能的全能量回收新風(fēng)換氣機(jī)，以達(dá)到金融商務(wù)中心的建筑設(shè)備合理設(shè)計(jì)節(jié)能約20%的節(jié)能目標(biāo)。

圖3 中山市盛景尚峰紫馬奔騰一期金融商務(wù)中心（OT3）辦公區(qū)空調(diào)平面圖

注： （多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)待之后按客戶需求在設(shè)計(jì)）

五、使用能量回收新風(fēng)換氣機(jī)應(yīng)注意的問(wèn)題

1、能量回收新風(fēng)換氣機(jī)的選型依據(jù)

計(jì)算實(shí)例：

某一辦公室面積S=60（平方米），凈高h(yuǎn)=3（米），人員n=10（人）若按每人所需新風(fēng)量計(jì)算，則新風(fēng)量Q1=n×q=10×50=500（立方米/小時(shí)）。（取每人所需新風(fēng)量q=50（立方米/小時(shí)））

若按房間新風(fēng)換氣次數(shù)計(jì)算，取房間新風(fēng)換氣次數(shù)p=3（次/小時(shí)），則新風(fēng)量Q2=.p.s.h=3×60×3=540（立方米/小時(shí)）。

由于Q2>Q1，故取要選計(jì)算結(jié)果較大Q2作為設(shè)備選型的依據(jù)。

2、南方地區(qū)與北方地區(qū)對(duì)能量回收新風(fēng)換氣機(jī)選擇的差別

由于南方具有氣候濕度較大，空調(diào)季節(jié)長(zhǎng)等特點(diǎn)，因此需要進(jìn)行較高的能量交換，而且需要選用全能量交換機(jī)；而在北方，由于氣候比較干燥，冬季溫度較低，若不出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象將會(huì)產(chǎn)生凝結(jié)水問(wèn)題，因此需要選用顯能量交換機(jī)，若出于可能會(huì)出現(xiàn)冷凝結(jié)露現(xiàn)象考慮，應(yīng)選用全能量交換器。

3、要防止室內(nèi)、外的進(jìn)排風(fēng)口出現(xiàn)短路，以減少新風(fēng)口的污染。

4、對(duì)于雙向換氣機(jī)來(lái)說(shuō)，其過(guò)濾器可選用初效過(guò)濾器或者中效過(guò)濾器，在選用時(shí)，我們需要注意其位置及阻力是否與風(fēng)機(jī)匹配。

5、對(duì)雙向換氣機(jī)來(lái)說(shuō)，可以設(shè)置調(diào)速裝置，以方便風(fēng)量的大小的調(diào)節(jié)。

6、合理設(shè)置時(shí)間程序控制裝置，使換氣機(jī)在指定的區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

7、新風(fēng)經(jīng)過(guò)被排風(fēng)冷卻后送入室內(nèi)，其溫度值通?？倳?huì)比室內(nèi)溫度：夏季高3～5℃，冬季低3～5℃；絕對(duì)濕度夏季會(huì)下降，即除濕，冬季會(huì)上升，即加濕。

六、結(jié)束語(yǔ)

在現(xiàn)代社會(huì)，人們對(duì)自身的生活水平和工作環(huán)境空氣品質(zhì)提高了要求，對(duì)改善室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的呼聲也日益高漲，能量回收新風(fēng)換氣機(jī)完美地解決了空調(diào)室內(nèi)空氣新鮮度與空調(diào)節(jié)能之間的矛盾，以其全新風(fēng)全排風(fēng)的健康概念、純凈空氣的衛(wèi)生概念和空氣能量回收的節(jié)能概念在市場(chǎng)上獲得優(yōu)勢(shì)，服務(wù)的用戶涵蓋住宅、別墅、機(jī)房、辦公室、會(huì)議室、寫字樓、商場(chǎng)、醫(yī)院、學(xué)校、工廠、酒店、會(huì)展中心、機(jī)場(chǎng)、火車站等各個(gè)領(lǐng)域，它在未來(lái)將得到更廣泛的應(yīng)用，擁有更大的發(fā)展空間。