夏熱冬冷地區(qū)辦公室建筑新風(fēng)熱回收系統(tǒng)適用性研究

程思遠

摘 要：隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對建筑物的功能性要求也在不斷擴展，通風(fēng)空調(diào)在建設(shè)工程中所占的比例也越來越大，它關(guān)系到千家萬戶的冷暖，關(guān)系到人們的健康和安全，關(guān)系到工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。然而空調(diào)的耗能占全國總耗能的15%以上，堪稱耗能大戶了，隨著經(jīng)濟水平的不斷提高，這一比例還在逐年提高，空調(diào)耗能必將對我國的能源消耗造成長期的、巨大的影響?？梢?，降低空調(diào)耗能勢在必行。

關(guān)鍵詞：空調(diào)熱回收系統(tǒng)；影響因素

1 熱回收裝置的特點

1.1 全熱回收裝置的特點

⑴轉(zhuǎn)輪式換熱器是一種外形似圓盤，內(nèi)部裝填一定數(shù)量的蜂巢狀芯材的轉(zhuǎn)動式空氣-空氣換熱器。主要由轉(zhuǎn)輪、驅(qū)動電動機、機殼和控制部分組成。新風(fēng)、排風(fēng)分別從轉(zhuǎn)輪的兩側(cè)吸入，以2.5～3.5m/s的速度逆流向流過熱回收器，來回收排風(fēng)熱量。新、排風(fēng)交叉污染和泄露量通常在0.5～10%之間，為了降低污染和泄露量，在轉(zhuǎn)輪內(nèi)通常設(shè)置一個雙清潔扇面，可使泄露量減小至0.013%以下。但也不能完全避免交叉污染，因此流過的氣體必須是無害物質(zhì)。轉(zhuǎn)輪式熱回收裝置可做成全熱回收型和顯熱回收型。如果是全熱回收型，其芯材由不燃性吸濕材料或帶吸濕性涂層的材料制成。轉(zhuǎn)輪式熱回收裝置的熱回收效率與通過轉(zhuǎn)芯的空氣流速和轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速有關(guān)，換熱效率較高，全熱回收效率為50%～85%。但轉(zhuǎn)輪裝置較大，占有較多面積和空間，接管固定，帶傳動設(shè)備，消耗一定的動能。

⑵板翅式換熱器與板式顯熱抵制熱器結(jié)構(gòu)相似， 僅在換熱隔板材質(zhì)上采用特殊加工的紙或膜，通過水蒸汽分壓力差進行傳熱和傳質(zhì)的交換， 熱效率低于轉(zhuǎn)輪式熱交換器，全熱回收效率為50%～70%。

⑶熱泵式換熱器， 能回收大量潛能， 熱效率高。但是需配備壓縮機， 水換熱器、儲液器、新/排風(fēng)換熱器等一系列配套設(shè)備， 其本身能耗， 設(shè)備投資造價比較高。

1.2 顯熱回收裝置的特點

⑴轉(zhuǎn)輪式換熱器，顯熱型轉(zhuǎn)輪式換熱器，其芯材是由鋁合金之類的金屬薄片層層緊密盤卷堆砌而成，芯材不具吸濕能力，所以新、排風(fēng)之間只有顯熱交換而無濕交換。

（2）中間熱媒換熱器， 新風(fēng)與排風(fēng)不會產(chǎn)生交叉污染， 供熱側(cè)與得熱側(cè)之間通過管道連接， 管道可以延長， 布置靈活方便， 適用于新風(fēng)與排風(fēng)熱回收點較多且比較分散的系統(tǒng)，但是須配備循環(huán)水泵， 存在動力消耗， 通過中間熱媒輸送， 溫差損失大， 換熱效率較低， 顯熱回收效率為55%～65%。

（3）板式顯熱換熱器， 結(jié)構(gòu)簡單， 運行安全、可靠，無傳動設(shè)備， 不消耗動力， 無溫差損失， 設(shè)備費用較低。但是設(shè)備體積大， 須占用較大建筑空間， 接管位置固定， 缺乏靈活性， 傳熱效率較低，顯熱回收效率為50%～80%。

（4）熱管式換熱器， 無需動力消耗， 借助另一介質(zhì)的相變來傳遞熱量，一般適用于含有輕微灰塵或溫度較高的通風(fēng)系統(tǒng)，換熱器傳遞效率較低，顯熱回收效率為45%～65%。

2 空調(diào)熱回收系統(tǒng)及熱回收節(jié)能概述

我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展使得人們的生活水平不斷提升，人居環(huán)境中空調(diào)和通風(fēng)的能耗也越來越多，在節(jié)約能源方面，一方面需要將空調(diào)設(shè)備的使用效率提高，另一方面要對空調(diào)廢熱和余熱具有的回收潛力進行充分的發(fā)掘然后適當(dāng)利用，這是很關(guān)鍵的節(jié)能方法?？照{(diào)系統(tǒng)進行能量消耗時的特點之一是排熱和蓄熱兩種處理過程同時存在，冬季時候高濕高溫的排風(fēng)可以對新風(fēng)進行加熱加濕，夏季時候低濕低溫的排風(fēng)可以對新風(fēng)進行干燥和冷卻，通過對這種特點的合理利用，空調(diào)系統(tǒng)能夠通過熱回收而達到能源的充分有效利用。

空調(diào)熱回收系統(tǒng)可以讓排風(fēng)與新風(fēng)進行熱量和冷量的互相交換，排風(fēng)所具有的熱量或冷量可以盡可能傳遞給新風(fēng)，這樣可以使得新風(fēng)的供冷量或加熱量有效的減少，從而實現(xiàn)廢氣利用?？照{(diào)熱回收裝置大致可以分為顯熱回收裝置和全熱回收裝置兩種。顯熱回收裝置通過板式換熱器、熱管式換熱器、板翅式顯熱換熱器以及中間熱媒式換熱器的使用來進行熱回收，其中板式換熱器結(jié)構(gòu)比較簡單，運行可靠安全并且不需要傳動設(shè)備，適用于新風(fēng)管道和排風(fēng)管道相距比較近的情況，板翅式換熱器比較適合汽修類的換熱，通過傳熱面積的增加來使得傳熱系數(shù)增大，相比板式換熱器具有比較高的傳熱效率，熱管式換熱器通過管內(nèi)工質(zhì)的變換來進行熱回收，換熱效果能大幅度提高，而中間熱媒式換熱器的溫差損耗較大，從而換熱效率比較落后；全熱回收裝置適用于新風(fēng)具有較高的濕度的情況，通過靜止型板翅式全熱交換器和轉(zhuǎn)輪全熱交換器來進行工作，前者結(jié)構(gòu)比較簡單，交叉污染少，運行安全可靠而且使用時間長，而后者具有較高的熱回收效率，但是因為有傳動設(shè)置因而具有較大的動力能耗。

3 影響空調(diào)熱回收系統(tǒng)的因素

3.1 風(fēng)管漏風(fēng)的影響

漏風(fēng)普遍存在于空調(diào)系統(tǒng)中，主要是因為所有的風(fēng)管在一定程度上都會漏風(fēng)，在普通空調(diào)系統(tǒng)中，漏風(fēng)量至少占到了系統(tǒng)風(fēng)量的3%～5%，（漏風(fēng)量的要求標準各國都不盡相同，我國國標規(guī)定最大漏風(fēng)量要低于系統(tǒng)風(fēng)量的10%）但是在一些典型的建筑物如商業(yè)建筑，在調(diào)查商用建筑后發(fā)現(xiàn)，很多建筑內(nèi)風(fēng)管漏風(fēng)達到了系統(tǒng)風(fēng)量的10%，有的甚至達到30%。主要是因為外包衣不嚴密、風(fēng)管的磨損、固定點不合理以及安裝工程質(zhì)量差等。

風(fēng)管的漏風(fēng)對能量消耗有著巨大影響，特別在一些較大的空調(diào)系統(tǒng)中，如果回風(fēng)管是負壓，就會導(dǎo)致部分熱風(fēng)直接滲進風(fēng)管，加大了冷水機組的負荷。不僅如此，風(fēng)管的漏風(fēng)將會導(dǎo)致風(fēng)機的能耗增加。由于在風(fēng)管漏風(fēng)時，系統(tǒng)為維持風(fēng)量的穩(wěn)定，尤其是在定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中，會自動增大風(fēng)機的轉(zhuǎn)動頻率，增大風(fēng)機功率，導(dǎo)致風(fēng)機能耗增大。

3.2 回風(fēng)量的影響

在空調(diào)系統(tǒng)中，除了一些對空氣品質(zhì)有特殊要求的，如醫(yī)院有感染病菌的空調(diào)系統(tǒng)，一般的空調(diào)系統(tǒng)都會采用一次回風(fēng)的形式，這是出于節(jié)能需要。一個空調(diào)系統(tǒng)中經(jīng)常會同時存在熱回收和回風(fēng)的循環(huán)利用，它們都是系統(tǒng)節(jié)能的措施。實際上通過簡單分析節(jié)能看出，熱回收對回風(fēng)的利用是沒有直接影響，但回風(fēng)很大程度上影響熱回收，對整個空調(diào)系統(tǒng)熱回收效率的影響尤為明顯。

3.3 建筑維護結(jié)構(gòu)的密封性的影響

通過建筑物維護結(jié)構(gòu)滲透的能量是直接散失了的，這部分的能量是浪費掉的，那么對空調(diào)系統(tǒng)來說，這部分能量就加大了系統(tǒng)的能耗，且不能回收，所以降低了空調(diào)熱回收系統(tǒng)的效率。因此加強窗戶的氣密性是節(jié)能的重要措施。

4 結(jié)束語

根據(jù)以上對熱回收裝置的分析，不論優(yōu)缺點如何，從節(jié)能的角度都是可以采用的。但選擇熱回收裝置時，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、工程的實際狀況、所選空調(diào)系統(tǒng)形式、總風(fēng)量、最小新風(fēng)量，排風(fēng)中是否含有有害氣體的情況、經(jīng)濟狀況、等多種因素，綜合考慮，進行技術(shù)、經(jīng)濟分析比較，以確定選用合適的熱回收裝置和熱回收比例。從而達到花較少的投資，回收適當(dāng)比例冷（熱）量的目的。在保證室內(nèi)足夠的新鮮空氣置換的前提下，降低了空調(diào)運行中的冷負荷、熱負荷，從而降低了能耗，設(shè)計出健康、節(jié)能、環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)。

參考文獻：

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