空氣(余)熱(冷)能回收

　　通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)熱量(冷量)回收，再用于空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能具有重要的意義，并能取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。目前各種能量回收設(shè)備在空調(diào)系統(tǒng)中越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用，國(guó)家也頒布了有關(guān)法規(guī)要求在某些建筑中必須采用熱回收裝置。如《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2005）中明確規(guī)定：設(shè)有集中排風(fēng)的建筑，在新風(fēng)與排風(fēng)的溫差△t≥8℃時(shí)，當(dāng)新風(fēng)量Lo≥4000m3/h的空調(diào)系統(tǒng)，或送風(fēng)Ls≥3000m3/h 的直流式空調(diào)系統(tǒng)，以及設(shè)有獨(dú)立新風(fēng)和排風(fēng)的系統(tǒng)，宜設(shè)置排風(fēng)熱回收裝置。并規(guī)定排風(fēng)熱回收裝置的額定熱回收效率不應(yīng)低于60 %。

一、空氣熱回收的定義

所謂空氣余熱回收系統(tǒng), 即回收建筑物內(nèi)外的余熱（冷）或廢熱（冷），并把回收的熱（冷）量作為供熱（冷）或其它加熱（制冷）設(shè)備的熱（冷）源而加以利用的系統(tǒng)。熱回收方式比較多, 但歸納起來(lái)共兩大類(lèi), 即全熱回收裝置和顯熱回收裝置。

　　全熱回收：通過(guò)特制的紙介質(zhì)來(lái)完成室外和室內(nèi)空氣的溫度、濕度實(shí)現(xiàn)能量回收。

　　靜止型全熱回收器中最常用的一種是板式全熱回收器,其主要內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)板式換熱器。但它與一般的板式換熱器不同,主要是熱交換器的隔板和框架的一般為一種特殊材料的紙。這種特殊材料的薄紙,具有良好傳熱和透濕性,而不透氣。當(dāng)進(jìn)排氣的兩側(cè)存在溫差和水蒸氣壓力差時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱濕交換,從而實(shí)現(xiàn)全熱回收。

　　顯熱回收：能量回收的介質(zhì)通常是鋁箔，只對(duì)室外空氣和室內(nèi)空氣的溫度完成能量回收。

　　靜止型顯熱回收器中最常用的一種是鋁箔板式回收器,其主要內(nèi)部結(jié)構(gòu)為一個(gè)板式換熱器。但它與一般的板式換熱器不同,主要是熱交換器的隔板和框架的一般為親水鋁箔。親水鋁箔具有良好傳熱性,而不透氣。當(dāng)進(jìn)排氣的兩側(cè)存在溫差時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度交換,從而實(shí)現(xiàn)顯熱回收。

二、空氣熱回收的節(jié)能潛力

　　在建筑物的空調(diào)負(fù)荷中，新風(fēng)負(fù)荷所占比例比較大，一般占空調(diào)總負(fù)荷的20％～30％。為保證室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生，空調(diào)運(yùn)行時(shí)要排走室內(nèi)部分空氣，必然會(huì)帶走部分能量，而同時(shí)又要投入能量對(duì)新風(fēng)進(jìn)行處理。如果在系統(tǒng)中安裝能量回收裝置，用排風(fēng)中的能量來(lái)處理新風(fēng)，就可減少處理新風(fēng)所需的能量，降低機(jī)組負(fù)荷，提高空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。目前熱回收設(shè)備主要有兩類(lèi)：間接式，如熱泵等；直接式，它利用熱回收換熱器回收能量。

　　圖為新風(fēng)系統(tǒng)在使用全熱回收器和新風(fēng)直接引入空調(diào)系統(tǒng)或空調(diào)房間兩種情況下的能耗比較。從圖中可以看出,新風(fēng)系統(tǒng)增加全熱回收器以后節(jié)能效果非常明顯。全熱回收器能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的范圍為- 5.5～12℃和21～28.5℃。當(dāng)室外溫度處于- 3～7℃和24～26℃時(shí),全熱回收器的節(jié)能效果尤為明顯。這對(duì)于炎熱或嚴(yán)寒季節(jié),空調(diào)使用處于高峰時(shí),減少空調(diào)能耗,降低用電高峰期的電網(wǎng)負(fù)荷非常有利雖然夏季節(jié)能的濕球溫度范圍稍小,但這一段溫度范圍持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng),空氣中潛熱量較大,因此實(shí)際的節(jié)能量也較大。

　　全熱回收器應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)對(duì)于節(jié)約系統(tǒng)的能耗是非常有利的,尤其是在夏季炎熱時(shí)期和冬季嚴(yán)寒時(shí)期,節(jié)能非常明顯。隨著室外氣溫的變化全熱回收器的節(jié)能量是改變的,當(dāng)全熱回收器節(jié)能量低于本身風(fēng)機(jī)的能耗時(shí),應(yīng)停止熱交換模式,而采用旁通模式。對(duì)于室外空氣比較潮濕的地區(qū),可供回收的熱量中潛熱部分比重很大,因此采用全熱回收器更為有利。

　　相對(duì)濕度在30%一70%范圍內(nèi)，控制溫度為26℃時(shí)，可以達(dá)到IS07730對(duì)熱舒適指標(biāo)PPD<=10%的要求。新風(fēng)全熱回收后能降低室內(nèi)相對(duì)濕度?，并且隨著全熱回收效率提高，能進(jìn)一步降低PPD值。如空氣熱回收前，?為70%時(shí)，PPD值為9.8,  ?為40%時(shí)，PPD值為5.1;全熱回收后，?為70%時(shí)，熱回收效率分別為50%,60%,70%時(shí)，PPD值分別降低為9.2,9.0,8.9。由此可見(jiàn)，新風(fēng)全熱回收可以降低室內(nèi)的相對(duì)濕度，達(dá)到降低人體對(duì)環(huán)境不滿(mǎn)意的百分率的效果，提高室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性。

　　夏季熱濕地區(qū)室內(nèi)相對(duì)濕度是人體熱舒適感覺(jué)的重要影響因素。采用空氣全熱回收改進(jìn)傳統(tǒng)的顯熱、潛熱負(fù)荷藕合處理的方法，能有效的控制和降低室內(nèi)相對(duì)濕度。在相對(duì)濕度為30%一70%的范圍內(nèi)，PPD值隨室內(nèi)相對(duì)濕度降低而降低，提高全熱回收效率能進(jìn)一步降低PPD值，從而提高熱舒適水平。

三、空氣熱回收工程實(shí)例

　　某賓館室內(nèi)參數(shù)設(shè)計(jì)值:夏季tn= 25℃,RH = 55 % ;冬季tn= 20℃,RH = 50 %。新風(fēng)量為30m3/ h·人,賓館內(nèi)總?cè)藬?shù)為600人。分析該賓館的新風(fēng)系統(tǒng)在使用全熱回收器情況下的新風(fēng)節(jié)能情況：

　　室內(nèi)外溫差越大全熱回收器的節(jié)能效果越明顯,室內(nèi)外溫差越小,節(jié)能效果越差。圖中,濕球溫度在11～22℃之間,即在過(guò)渡季節(jié)時(shí),全熱回收器的節(jié)能量要小于其本身的風(fēng)機(jī)能耗。因此,在過(guò)渡季節(jié)運(yùn)行全熱回收器的熱交換模式是不利的,而應(yīng)采用旁通模式。此時(shí)新風(fēng)經(jīng)過(guò)濾直接進(jìn)入空調(diào)房間或者空調(diào)系統(tǒng),回風(fēng)經(jīng)旁通閥排出室外,而過(guò)渡季節(jié)濕球溫度區(qū)間的大小取決于全熱回收器的性能;風(fēng)機(jī)的耗功率越小、全熱回收效率越高,則該區(qū)間越小。