空氣(余)熱(冷)能回收

　　通風空調(diào)系統(tǒng)排風熱量(冷量)回收，再用于空調(diào)系統(tǒng)，對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能具有重要的意義，并能取得顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。目前各種能量回收設備在空調(diào)系統(tǒng)中越來越廣泛地被應用，國家也頒布了有關法規(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)能設計標準》（GB50189-2005）中明確規(guī)定：設有集中排風的建筑，在新風與排風的溫差△t≥8℃時，當新風量Lo≥4000m3/h的空調(diào)系統(tǒng)，或送風Ls≥3000m3/h 的直流式空調(diào)系統(tǒng)，以及設有獨立新風和排風的系統(tǒng)，宜設置排風熱回收裝置。并規(guī)定排風熱回收裝置的額定熱回收效率不應低于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, 但歸納起來共兩大類, 即全熱回收裝置和顯熱回收裝置。

　　全熱回收：通過特制的紙介質(zhì)來完成室外和室內(nèi)空氣的溫度、濕度實現(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)構為一個板式換熱器。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。當進排氣的兩側(cè)存在溫差和水蒸氣壓力差時就會產(chǎn)生熱濕交換,從而實現(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)構為一個板式換熱器。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。當進排氣的兩側(cè)存在溫差時就會產(chǎn)生溫度交換,從而實現(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)負荷中，新風負荷所占比例比較大，一般占空調(diào)總負荷的20％～30％。為保證室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生，空調(diào)運行時要排走室內(nèi)部分空氣，必然會帶走部分能量，而同時又要投入能量對新風進行處理。如果在系統(tǒng)中安裝能量回收裝置，用排風中的能量來處理新風，就可減少處理新風所需的能量，降低機組負荷，提高空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性。目前熱回收設備主要有兩類：間接式，如熱泵等；直接式，它利用熱回收換熱器回收能量。

　　圖為新風系統(tǒng)在使用全熱回收器和新風直接引入空調(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。全熱回收器能實現(xiàn)節(jié)能的范圍為- 5.5～12℃和21～28.5℃。當室外溫度處于- 3～7℃和24～26℃時,全熱回收器的節(jié)能效果尤為明顯。這對于炎熱或嚴寒季節(jié),空調(diào)使用處于高峰時,減少空調(diào)能耗,降低用電高峰期的電網(wǎng)負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)的時間長,空氣中潛熱量較大,因此實際的節(jié)能量也較大。

　　全熱回收器應用于空調(diào)系統(tǒng)對于節(jié)約系統(tǒng)的能耗是非常有利的,尤其是在夏季炎熱時期和冬季嚴寒時期,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,當全熱回收器節(jié)能量低于本身風機的能耗時,應停止熱交換模式,而采用旁通模式。對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。

　　相對濕度在30%一70%范圍內(nèi)，控制溫度為26℃時，可以達到IS07730對熱舒適指標PPD<=10%的要求。新風全熱回收后能降低室內(nèi)相對濕度?，并且隨著全熱回收效率提高，能進一步降低PPD值。如空氣熱回收前，?為70%時，PPD值為9.8,  ?為40%時，PPD值為5.1;全熱回收后，?為70%時，熱回收效率分別為50%,60%,70%時，PPD值分別降低為9.2,9.0,8.9。由此可見，新風全熱回收可以降低室內(nèi)的相對濕度，達到降低人體對環(huán)境不滿意的百分率的效果，提高室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性。

　　夏季熱濕地區(qū)室內(nèi)相對濕度是人體熱舒適感覺的重要影響因素。采用空氣全熱回收改進傳統(tǒng)的顯熱、潛熱負荷藕合處理的方法，能有效的控制和降低室內(nèi)相對濕度。在相對濕度為30%一70%的范圍內(nèi)，PPD值隨室內(nèi)相對濕度降低而降低，提高全熱回收效率能進一步降低PPD值，從而提高熱舒適水平。

三、空氣熱回收工程實例

　　某賓館室內(nèi)參數(shù)設計值:夏季tn= 25℃,RH = 55 % ;冬季tn= 20℃,RH = 50 %。新風量為30m3/ h·人,賓館內(nèi)總?cè)藬?shù)為600人。分析該賓館的新風系統(tǒng)在使用全熱回收器情況下的新風節(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,即在過渡季節(jié)時,全熱回收器的節(jié)能量要小于其本身的風機能耗。因此,在過渡季節(jié)運行全熱回收器的熱交換模式是不利的,而應采用旁通模式。此時新風經(jīng)過濾直接進入空調(diào)房間或者空調(diào)系統(tǒng),回風經(jīng)旁通閥排出室外,而過渡季節(jié)濕球溫度區(qū)間的大小取決于全熱回收器的性能;風機的耗功率越小、全熱回收效率越高,則該區(qū)間越小。