传统全热回收式新风机与热泵热回收式新风机适用性分析

传统全热回收式新风机与热泵热回收式新风机适用性分析

李敏

上海现代华盖建筑设计研究院有限公司

摘要：本文阐述了排风热回收的重要意义，介绍了传统全热回收式新风机和新型热泵热回收式新风机，并通过对两者热回收机理的理论计算,安装及运行中所存在的问题的分析，最后得出了两种热回收新风机存在的优劣和适用的范围。

关键词：热回收效率；转轮换热器;热泵系统，COP

Abstract：Inthispaper,theimportantaspectsofexhaustairheatrecoverysystemwerediscussed,alsotherecoveryfreshairheatpumpunitsandrotarywheelexchangerwereintroduced.Thisisfollowedbytheanalysisofthetheoreticalcalculationofthemechanismofheatrecoveryandtheproblemsexistingintheinstallationandoperationofthetwosystems.Atlast,aconclusioncomingthattheapplicablescopeandthedisadvantagesofthetwokindsoftherecoveryfreshairheatpumpunits.

Keywords:heatrecoverefficiency;rotarywheelexchanger;heatpumpsystems，COP

1引言

目前空调耗能已经达到建筑能耗的60%以上,空调系统所消耗的能源总量已超过我国一次能源总量的20%。随着经济的发展,空调能耗必将对我国的能源消耗造成长期的、巨大的影响。为保证能源的可持续发展,空调节能起着十分重大的意义。在空调系统设计中新风负荷占整个系统总负荷的比例较大,约为30%～50%,在人员密集的公共建筑内区甚至占到70%以上,有效利用排风能量以减小新风负荷,已成为建筑节能的主要途径之一。

为了真正意义的节能,我国在2005年4月发布的《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)中明确提出了设计在技术经济分析合理时应优先考虑采用排风能量的热回收，后续规范在不断更新，也更深入地落实节能设计的强制性；根据《公共建筑节能设计标准》(DGJ08-107-2015)规定,当新风量不小于5000m3/h,且新风与排风的温差大于或等于8℃时,宜设置排风热回收装置,并也强制规定了一些必须采用热回收装置的范围。但长期以来，此类的新风机组在冬季运行时，经常发生冻损事故，以致不能保证室内空气品质，造成病态建筑综合症，所以效果并不是很。

单纯以室外空气作为空气源热泵的低温热源，热泵机组不能在整个供暖期正常工作。热泵机组制热量大幅减少，能效系数（COP）急剧下降，室外换热器结霜，直至不能运行。为解决上述问题，有人提出将空调新风机和热泵相结合，充分利用建筑物的排风，提高进入热泵机组低温换热器入口的温度，通过热交换回收排风的能量，并利用热泵冷凝器加热引入室内新风的热泵热回收新风机。此种热泵式热回收新风机组改善了热泵和新风机在北方寒冷地区冬季的运行性能，有效增加了热泵和新风机在整个采暖期间的运行时间，解决热泵机组、新风机组在寒冷地区运行的问题，更长时间保证良好的室内空气品质。

本文针对传统全热式热回收新风机（本文仅以转轮式热回收机为代表）和热泵式热回收新风机，从原理和机构上进行适用性分析。

2对传统和新型新风机热回收效果的理论分析

2.1、转轮式热回收新风机

图4-2为某吊装热泵热回收式新风机组的示意图，是一种小型的设备，设置集成的程度较高，机构紧凑，安装及布置更具灵活性，且占有建筑空间较少，管理方便。因此更适用于小型商业及民用的建筑。

若该新风机组的装机容量较大的，由于其设备运行时会产生较大的震动和噪音，则会对用户有不好的影响；因此更适用于小型商业及民用的建筑。

4结论

通过以上的分析可得出传统热回式新风机组和热泵热回收式新风机组都存在各自的优越性和不足之处，如下：

1）传统热回收装置,由于不能完全避免交叉污染,因此不适合用于卫生要求较高的场合，于洁净室及要求较高的办公场所。且传统热回收装置的热回收率主要新回风温差和焓差的地区，因此在严寒地区和夏热冬冷地区适用，而夏热冬暖地区不适用，如下图所示；且传统热回收设备装置较大,占有较多面积和空间,更适用于大型公共建筑及商业项目。

2）热泵热回收式新风机组热回收效果不受新、回风温差限制，因此可适用于夏热冬暖地区和夏热冬冷地区，但在冬季严寒地区温度过低的情况下，系统仍需辅助热源，增加系统复杂性，因此不适用，适用范围如上图所示。热泵热回收新风机组能保证过渡季节的全新风，因此能用于较高的卫生要求高档办公楼，医院等需要单独补充新风放入特殊场合，适用范围更广。