浅谈全热交换器在工程中的应用

2015-01-06 10:19:59 admin

  1、概述

  我国建筑物能耗约占全国总能耗的18%~25%,并且这一比例还将随着人们生活水平不断提高而增加,在建筑物能耗中,暖通空调能耗所占比例约在60%以上。因此,建筑节能特别是暖通空调系统节能是国民经济和社会发展的重大需求。同时随着人们对讲究生活质量程度的提高,室内热舒适及空气品质已越来越被消费者重视。因此,暖通空调系统设计应立足于节能这一主题,在提高室内热舒适性及改善室内空气品质的同时尽量减少系统能耗。

  本论文以福建地区某大学实验楼为例,楼层均为4~6层,楼高在25m以下,根据工程特点,本设计采用变频多联风冷式中央空调系统。结合全热交换器,达到了既节约空调系统运行能耗,又改善室内空气品质,提高了热舒适性的目的。

  2、焓回收技术在本工程中的应用

  2.1 焓回收技术的特点

  建筑节能特别是暖通空调系统节能是国民经济和社会发展的重大需求。同时随着人们对讲究生活质量程度的提高,室内热舒适及空气品质已越来越被消费者重视。由于现代空调建筑物的密闭性越来越高,其室内空气品质只能依靠集中送入房间的室外新风来保证。

  在空调系统总能耗中,处理新风负荷的能耗占有很大比例,实际运行中,许多建筑物为了降低空调系统能耗,人为地降低了引入建筑室内的新风量,新风量明显不足。空调建筑物由于新风量供应不足所引发的通风安全问题也越来越受到重视,我国2003年春天的SARS危机就为空调系统的通风安全敲响了警钟。解决空调建筑物室内空气品质及通风安全问题的根本在于在加大空调房间室外新风量的同时,尽量减少能量消耗,在新风/排风系统中设置能量回收设备是可行的方法。

  人一生中90%的时间生活在室内。在生活水平不断提高的今天,越来越多的人将对室内空气(IAQ)质量提出更高的要求。全热交换器能较为全面、彻底的解决湿度、洁净度、气流这三大要素并对温度起到调节回收的功能。

  温度(显热)的交换

  介质两侧流过不同 温度的空气时,热量通过传导的方式进行交换。

  湿度(潜熱)的交换

  湿度的交换通过下述两种机制进行。

  ① 通过介质两侧水蒸气分压差进行湿度交换。

  ② 高湿侧的水蒸气被吸湿剂吸收,通过纸纤维的毛细管作用向低湿侧放出。

  2.2 焓回收技术在本工程中的应用

  由于实验室也是学生上课的地方,人员较为集中,人数较多,若没有新风,则空气品质非常不好,从而造成头晕、胸闷、效率不高等不良后果。另外,实验室对排风有要求,不能像一般办公大楼由门窗缝隙等渗透出去,必须保证一定的排风量。排走的空气为温度较低(26℃)的室内空气,需要补充的新风温度(35.2℃)。这必然造成能量的浪费,不利于节能。

  由于对新风及排风的要求,是我们可以对排风进行热回收,选择全热交换器对新风进行预冷处理是很好处理方法。

  现在,有些厂家的全热交换器基本能实现了热量回收率达75%,总节能效果高达70%,从而使空调的负荷降低20%,几年即可收回投资。

  全热交换器有多种形式和规格,大的可带数个房间,其风量可达1000m3/h以上,小的则是每个房间配套一个。因此,其位置及选型要与室内装修统一协调。同时,在排风口和进风口布置时,既要防止进排气流的短路,又要考虑建筑专业对立而的要求,有时后者的限制更大。

  1、经过焓回收后W1状态点的确定:

  (下标1为室外状态点,2为经过热交换后的状态点,n为室内状态点)

  转轮全热交换器的显然效率为:

  求得t2=27.8℃

  转轮全热交换器的潜热然效率为:

  求得d2=14.5g/kg(干)

  2、经过焓回收后减少的新风冷负荷减少:

  3、风机盘管冷负荷减少:

  L点为to=13℃与φ=95%的交点,

  IL=34.5kJ/kg

  3、结论

  本设计立足于在提高室内热舒适性及改善室内空气品质的同时,尽量减少系统能耗,针对这一设计思想,本设计:

  (1)空调系统采用了VRV系统,这能灵活控制,节约电能;

  (2)空调新风系统采用全热交换器,对排风进行能量回收,有利于提高室内空气的舒适性,并能使空调负荷降低约20%.

  在本系统设计中,将VRV空调系统与全热交换器有机地结合起来,节约了空调系统运行能耗,降低了运行费用,改善了室内空气品质,提高了舒适性。根据厂家的研究,回收年限约为4年。

  但全热交换器有着其较大的缺点,就是风口很多,新风进口与排风口之间的距离有要求,否则会造成新风短路,一般较难满足。另外风口会破坏建筑立面,常难于布置。