審圖中常見(jiàn)排風(fēng)熱回收裝置設(shè)計(jì)問(wèn)題探討

余 弢 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230001）

0 前言

按照《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（CB50736-2012）第3.0.6條，設(shè)計(jì)最小新風(fēng)量有明確的要求，根據(jù)多年的設(shè)計(jì)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，安徽地區(qū)的公共建筑新風(fēng)負(fù)荷占空調(diào)負(fù)荷的25%～40%，因此采用排風(fēng)熱回收裝置能夠有效回收建筑排風(fēng)中的能量，用來(lái)預(yù)熱和預(yù)冷新風(fēng)，可以有效降低空調(diào)負(fù)荷。

關(guān)于“熱回收裝置”規(guī)范條文雖然簡(jiǎn)單，但真正應(yīng)用得好卻有很多細(xì)節(jié)要考慮。施工圖審查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)排風(fēng)熱回收裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用存在一些問(wèn)題。

1 規(guī)范要求

①按照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2015）第4.3.25條：設(shè)有機(jī)械排風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，宜設(shè)置空氣-空氣能量回收裝置。

②按照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2015）第4.3.26條：有人員長(zhǎng)期停留且不設(shè)置集中新風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)區(qū)或空調(diào)房間，宜在各空氣調(diào)節(jié)區(qū)或空調(diào)房間分別安裝帶熱回收功能的雙向換氣裝置。

2 排風(fēng)熱回收裝置的應(yīng)用場(chǎng)合

①排風(fēng)熱回收裝置按照《空氣-空氣能量回收裝置》（GB/T21087）的種類(lèi)很多，適用場(chǎng)合不同。如按排風(fēng)熱回收換熱類(lèi)型分類(lèi)：顯熱回收裝置有熱管式、板式、液體循環(huán)式；全熱回收裝置有轉(zhuǎn)輪式（排風(fēng)與新風(fēng)有交叉）、板翹式（不適用于有害氣體）、溶液吸收式。以上裝置的處理風(fēng)量和排風(fēng)泄漏量差異較大，應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合慎重選擇。例如醫(yī)院等排風(fēng)中污染物濃度較大的場(chǎng)合，不應(yīng)采用轉(zhuǎn)輪式空氣熱回收裝置，也不宜采用板式或板翹式。有衛(wèi)生要求的系統(tǒng)，應(yīng)采用內(nèi)部漏風(fēng)率小的能量回收裝置，并在風(fēng)機(jī)選型上使新風(fēng)側(cè)的壓力應(yīng)大于排風(fēng)側(cè)。

②在一些功能平面中，有的區(qū)域是無(wú)人、少人區(qū)域，但個(gè)別房間有人員正常辦公，此時(shí)大區(qū)域設(shè)置集中新風(fēng)、排風(fēng)不經(jīng)濟(jì)，則辦公區(qū)域宜經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較合理后安裝帶熱回收功能的雙向換氣裝置，而不是不做新風(fēng)設(shè)計(jì)或放棄排風(fēng)熱回收的節(jié)能途徑。

③在某些建筑的一些內(nèi)區(qū)或南向，在冬季不需要送熱，甚至希望送冷，此時(shí)就不能盲目選用全熱回收機(jī)組，而應(yīng)該按朝向、內(nèi)外區(qū)及季節(jié)分析是否設(shè)置及如何使用排風(fēng)熱回收裝置。

④安徽大部分地區(qū)冬夏季室外空氣相對(duì)濕度在66%以上，潛熱比較大，不是在有特殊要求的區(qū)域排風(fēng)熱回收系統(tǒng)建議采用全熱回收機(jī)組。

⑤冬季也需要除濕的空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)采用顯熱回收裝置。

⑥對(duì)排風(fēng)熱回收系統(tǒng)的風(fēng)管阻力應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其是利用風(fēng)井將新風(fēng)和排風(fēng)輸送至室外的系統(tǒng)，應(yīng)權(quán)衡風(fēng)機(jī)多消耗的能量與回收的能量再進(jìn)行選擇。

3 排風(fēng)熱回收系統(tǒng)的分析計(jì)算

排風(fēng)熱回收裝置或系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)進(jìn)行全年動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算判別其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性是否合理，在綠建咨詢階段就應(yīng)該進(jìn)行此項(xiàng)計(jì)算，而不是盲目選用，造成方案和施工圖的不一致。

根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]，全年節(jié)能量的計(jì)算包括排風(fēng)熱回收裝置回收的能量、冷熱源系統(tǒng)減少的能耗、冷熱水系統(tǒng)輸配系統(tǒng)減少的能耗、新風(fēng)風(fēng)機(jī)減少的能耗、新風(fēng)換熱增加的能耗。用排風(fēng)熱回收裝置或系統(tǒng)酒店類(lèi)建筑節(jié)能量是辦公類(lèi)建筑的2～3倍，全熱回收型高于顯熱型。以下是合肥某五星酒店工程計(jì)算案例。

計(jì)算參數(shù)：新風(fēng)量4000m3/h，夏季室內(nèi)空氣參數(shù)為干球溫度25℃相對(duì)濕度50%比焓50.7kJ/kg；冬季室內(nèi)空氣參數(shù)為干球溫度20℃、相對(duì)濕度40%、比焓35.1kJ/kg；新風(fēng)能量回收裝置的交換效率取《空氣空氣能量回收裝置》（GB/T21087-2007）[8]中的限值,即顯熱型裝置的制冷溫度交換效率為60%、制熱溫度交換效率為65%，全熱型裝置的制冷焓交換效率為50%、制熱焓交換效率為55%；空氣阻力均為250Pa；由于回收能量而使表冷器的排數(shù)減少，濕工況下表冷器的空氣阻力減小20Pa，干工況下表冷器的空氣阻力減小15Pa；風(fēng)機(jī)全壓效率取0.8；水系統(tǒng)的耗電輸冷比為0.0241，耗電輸熱比為0.00433；采用燃煤鍋爐供熱，鍋爐效率為78%，標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量轉(zhuǎn)換系數(shù)為29308kJ/kg，標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗量與電量的轉(zhuǎn)換系數(shù)取0.315kg/(kW·h)。

合肥市全年溫度變化曲線

合肥市全年室外比焓變化曲線

顯熱不帶旁通的新風(fēng)熱回收系統(tǒng)

顯熱帶旁通的新風(fēng)熱回收系統(tǒng)

全熱不帶旁通的新風(fēng)熱回收系統(tǒng)

全熱帶旁通的新風(fēng)熱回收系統(tǒng)

能量回收形式 控制模式 酒店全年節(jié)能量（kW.h）顯熱 不帶旁通 736.07帶旁通 936.08全熱 不帶旁通 968.67帶旁通 1168.68

有一些工程其功能布置就要求必須有排風(fēng)、新風(fēng)的工況，則其經(jīng)濟(jì)分析中送排風(fēng)機(jī)的耗能應(yīng)與增加排風(fēng)熱回收系統(tǒng)后比較，請(qǐng)經(jīng)濟(jì)性更好。

4 送、排風(fēng)系統(tǒng)管路阻力嚴(yán)重不平衡

在一些排風(fēng)熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，送、排風(fēng)管道長(zhǎng)度相差較多，阻力嚴(yán)重不平衡，而設(shè)計(jì)中并未考慮排風(fēng)熱回收裝置進(jìn)出口設(shè)調(diào)節(jié)閥，也未在設(shè)備選型表中對(duì)送排風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓調(diào)整做出明確要求，此時(shí)購(gòu)買(mǎi)的排風(fēng)熱回收裝置新風(fēng)機(jī)及排風(fēng)機(jī)風(fēng)量及風(fēng)壓均一致，不滿足實(shí)際要求。例如某辦公樓新風(fēng)送至各房間，至最遠(yuǎn)房間的新風(fēng)管長(zhǎng)度達(dá)到50m左右，排風(fēng)只在走廊設(shè)1個(gè)排風(fēng)口，排風(fēng)管長(zhǎng)度僅5m左右，購(gòu)買(mǎi)的排風(fēng)熱回收裝置新風(fēng)機(jī)及排風(fēng)機(jī)風(fēng)量及風(fēng)壓均分別為2000m3/h、200Pa，實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)后測(cè)試結(jié)果是新風(fēng)機(jī)2000m3/h、200Pa，排風(fēng)機(jī) 2800m3/h、20Pa，新風(fēng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于排風(fēng)量，不僅達(dá)不到節(jié)能的效果，更使房間處于負(fù)壓狀態(tài)，造成門(mén)窗縫隙的漏風(fēng)量，不滿足規(guī)范對(duì)空調(diào)房間一般處于正壓區(qū)的要求。

5 排風(fēng)熱回收裝置應(yīng)設(shè)置的輔助裝置

①排風(fēng)熱回收裝置的新、排風(fēng)進(jìn)風(fēng)側(cè)都應(yīng)設(shè)置空氣過(guò)濾器；

②在全年都需集中排風(fēng)和送新風(fēng)的系統(tǒng)，其熱回收裝置應(yīng)考慮旁通風(fēng)管或過(guò)渡季節(jié)風(fēng)機(jī)。

③新風(fēng)及排風(fēng)管截面積的選擇及風(fēng)管增加調(diào)節(jié)閥：面風(fēng)速3m/s左右，不大于4.5m/s；排風(fēng)量/新風(fēng)量比值(R)＝0.78～1.33；風(fēng)阻力不大于200Pa。

④機(jī)組需配置風(fēng)機(jī)壓差檢測(cè)器。

6 結(jié)語(yǔ)

為保證空氣能量回收裝置的正確運(yùn)用，有效發(fā)揮其節(jié)能作用，設(shè)計(jì)上還存在許多細(xì)節(jié)問(wèn)題，希望我們同行共同探討，共同提高。