排风能量回收系统在建筑节能中应用doc
发布时间：2025-07-21 04:13:18| 浏览次数：
排风能量回收系统在建筑节能中应用 摘要：本文介绍了建筑能耗的现状，常见的能源回收系统形式，并通过具体实例的分析，详细介绍了转轮式热回收在节省建筑能耗中发挥的作用。 关键词：建筑能耗；能源回收；转轮式热回收 1 建筑节能发展 1.1 能源消耗现状 现阶段我国的建筑业正处于鼎盛时期，每年建成的房屋面积高达16～20亿平方米。其中近400亿平方米建筑中95％为高耗能建筑，而且新建建筑中90％以上也属于高耗能建筑。随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，我国建筑能耗比重最终还将上升至35％左右。 其中，在建筑能耗里，用于空调的能耗占建筑能耗的30％~50％，中央空调系统中新风负荷约占空调能耗的40%。 1.2 节能要求 透过大量的数据分析，建筑节能已经成为我国节能战略的重要组成部分。如果采用能源回收技术，现有空调系统可以完全节能20％~50％。这将对解决日益尖锐的能源和环境问题有着重要的意义。 1.3节能标准 面对建筑能耗居高不下的严峻形势，由建设部组织编制、审查、批准并与国家质检总局联合发布的《公共建筑节能设计标准》将于7月1日起正式实施，这是我国批准发布的第一部公共建筑节能设计的综合性国家标准，也是建筑节能工作在民用建筑领域全面铺开的标志。 北京根据本地区的气候特点和具体情况，由北京市建筑设计标准化办公室组织，北京市建筑设计研究院主编的北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》（DBJ 01-621-2005），自2005年10月1日开始全面执行。北京地区新建、扩建和改建的公共建筑的建筑节能设计都依照此标准严格执行。 2能量回收系统 2.1能源回收方式 对于整个空调系统而言，通过能源回收形式达到建筑节能的方式主要有热泵热回收、排风热回收等多种方式，本文主要讨论排风热回收在节省建筑能耗过程中发挥的作用。 2.2排风热回收 所谓排风热回收就是利用排风中的能量来处理新风，就可以减少处理新风所需的能量，降低主机负荷，达到节能的目的。在选择热回收装置时，应当结合当地气候条件、经济状况、工程的实际状况、排风中有害气体的情况等多种因素综合考虑，以确定选用合适的热回收装置，从而达到花较少的投资，回收较多热(冷)量的目的。 目前，我们在市场上常见的能量回收系统主要有以下几种形式（见图2－1）： (1) 中间热媒式热回收 采用普通的盘管式换热器，利用水泵驱动热媒溶液作为介质在两个换热器中循环，实现能量的回收。中间热媒通常为水，为了降低水的冰点，一般在水中加入一定比例的乙二醇。这种方式送排风完全隔离，在卫生场合应用较多。 (2) 叉流板式热回收 这是一种静止式热交换器。通过相互错排的换热通道进行送风与回风热交换。热回收效率可达75%。从换热原理上讲，换热介质逆流运动效率是最高的，但逆流换热器的结构复杂而且难于实现气密性，故常采用叉流交换方式。 (3) 热管式热回收 热能通过蒸发器从外部热源经管壁传给工作流体，并流至PG中国电子技术有限公司凝结器，冷凝成液体，并将潜热传给外界冷源。冷凝后的液体通过吸液芯的毛细孔和沟槽返回至蒸发段，重新蒸发吸热。 (4) 转轮式热回收 通过转轮的旋转，使送排风的热量进行交换，从而达到能量回收的目的。其的材质主要为铝箔。转轮由轴承支撑安装在轴上，转轮内交互式填充多层平直或波形铝箔，以形成管道，使换热器保持最高的换热效率。效率达85%以上。 在空调负荷中，新风负荷占的比例很大，利用全热交换器或显热交换器回收排风中的能量，节约新风负荷是空调系统节能的一项有利措施。转轮式热回收的回收效率可高达85％。作为高效的能源回收，在实际工程中有着广泛的应用。 3转轮式机组在能量回收系统的应用 3.1转轮式热回收概念 转轮热交换器主要有转轮、驱动马达、机壳和控制部分所组成。转轮做成蜂窝状，如由吸湿材料组成，则不仅能回收显热量，也可回收潜热，称全热交换器。转轮中央有分隔板，隔成排风侧和新风侧，排风和新风气流逆向流动。在排出室内混浊的空气的同时，吸入等量的室外新鲜空气，稀释和控制室内空气污染状况。高效的能源回收就是使室外空气在比较理想的温湿度状态下被吸入机组。利用排风进行能量回收可以有效降低整个空调系统的能源需求。（见图3－1） 3.2 转轮式热回收装置的特点 (1) 有较高的热回收效率；(2) 因转轮交替逆向进风，故有自净作用，不易被尘埃等阻塞；(3) 必要时，可以用比例调节转轮回转速度来调节转轮效率，以适应不同季节（如过渡季节和冬季）的情况。 3.3 影响转轮换热效率的因素 (1) 空气流速 空气流过转轮的迎面风速愈小，效率愈高，但转轮断面积大；反之，迎面风速愈大，效率愈低。通常迎面风速取2.5～4m/s。 (2) 转轮转速 转轮转速和效率有一定关系，当转速小于4r/min时，效率明显下降；当转速增加至10r/min以上时，效率几乎不再发生变化，故转轮转速通常在8～10r/min之间。 此外，转轮的材质，室内外相对温湿度，送排风量之差也对转轮换热效率有一定的影响。 3.3.1 送排风对能量回收效率的影响 在实际工程中，送排风量总是或多或少有一些差别，不完全相同。但不同的送排风比，对转轮式热回收的效率有较大的影响。 采用VTS转轮式能量回收机组，在其他条件不变的情况下，使送排风比在1：1时，转轮迎面风速保持在3.1m/s。调节送排风量的比值，能量回收效率变化曲线所示。K值为送风量与排风量的比值。 通过图表显示，送排风比越大，即排风越来越小时，转轮式热回收的实际热效率将越来越低。 3.3.2 转轮式热回收对整个空调系统容量的影响 相比较其它热回收形式，转轮式热回收的效率可达85％，甚至更高。不论冬夏季都可进行热量和湿量交换；阻力较小；热交换效率较高；空气交替逆向通过转轮，因此有自净作用，不易被灰尘堵塞。 但是在空调系统中，转轮式热回收到底能为系统节省多少能耗呢？针对这个问题，我们结合部分实际项目，通过理论分析，得到图3-3所示曲线，其参数表明新风比越大，回收的能量比例（即冷热负荷减少比例）也就越大，从而系统提供的容量所占比例越少。比如，当系统新风比为30％时，冬季热负荷减少比例为41％，夏季冷负荷减少比例为24％；锅炉只需提供常规系统容量的59%，冷水机组只需提供常规系统容量的76%，就可以满足建筑的需要。 所以，对于整个空调系统来说，由于采用能量回收可以直接减少冷、热源系统容量；大幅降低主机、水泵及其他辅助设备初投资及输配系统投资，减少主机及水泵运转耗电量，节约可观的运行费用。在系统消耗更少能源的情况下创造更清新舒适的人居环境，能够创造更清新舒适的人居环境。 3.3.3 转轮式能源回收机组的节能运行 通过上文的分析，可知转轮式能源回收空气处理机组减少了空调主机的容量配置，直接减少主机的运行费用，从而为业主节约大量运行支出。但通过主机容量的减少实现节能运行只是转轮式热回收机组节能运行的一个方面，下面我们再进一步分析如何通过采用热回收减少主机系统运行时间来达到节能运行的问题。 以北京为例，在春秋季节或其他过渡季节（所有可以直接利用室外新风进行空气调节的时段，参见北京地标《公共建筑节能标准》），相当比例的时段室外空气的温度低于室内空调房间的设计温度，因此有直接利用的可能。图3-4为北京市全年逐日气温曲线天的时间里，日最高温度均低于供冷季室内设计参数25℃，完全可以停止运行主机，全新风运行消除室内余热余湿，以极少的电量输入（送、排风机消耗的功率）获得高品质的室内环境。 和目前大部分热回收机组生产厂家不同，VTS转轮式热回收机组配制的转轮，可以处理的新风比例不是固定的30%或40%，而是可以在30~100%范围内任意可调，在过渡季节可实现利用室外新风达到室内空调的要求。 因此，利用转轮式热回收机组，不但可以通过减少主机系统的运行容量来节约运行费用，也可以通过全新风运行减少主机系统运行时间，来实现整个系统的节能运行。 4实例分析 北京某办公楼，面积为35000m2，总送风量200000m3/h，总排风量200000m3/h。新风处理机组设置转轮式热回收机组4台，每台送风量50000m3/h，排风量50000m3/h。
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