建筑空调系统中排风热回收技术及经济性分析
摘要
文章总体上按照换热器的类型，分门别类地给出了各项空调系统中排风热回收技术。排风显热回收设备有板型显热换热器和热管式换热器；排风全热（焓）回收设备有板翅式全热换热器、转轮式全热换热器、热泵式换热器、旋转通道式热回收装置[8]和溶液式全热回收装置。其中，板型显热换热器综合概述了板式显热换热器和板翅式显热换热器；热管式换热器涉及到了重力热管式通风换热器、重力热管式余热回收系统和分体热虹热管换热器。文章还简述了在空调领域有应用潜力的脉动热管。文章对每种热回收装置的工作原理和优缺点进行了浅层次的分析和简单比较。基于空调排风热回收技术简单介绍，文章综合已有文献中的工程实例，着重对前面介绍的热回收技术中的2—3种进行了经济比选，为空调系统中排风热回收装置类型的选择提供参考。
关键词：空调系统，排风热回收，建筑节能，经济性分析
Abstract
In generally, according to the type of heat exchanger, Exhaust air heat recovery technologies in air-condition systerm are introduced respectively. Exhaust air sensible heat recovery equipments include Plate Sensible Heat Exchangers, Heat Pipe Exchangers; Exhaust air total heat (enthalpy ) recovery equipments consist of Plate-fin Type total Heat Exchangers, Rotary Heat Exchangers, Heat Pump Heat Exchangers, Rotating Channel Heat Recovery Devices, Solution Enthalpy Recovery Devices. And Plate Sensible Heat Exchangers are comprised of Plate Type Sensible Heat Exchangers and Plate-fin Type Sensible Heat Exchangers; Heat Pipe Exchangers involve Gravity Heat Pipe Type Heat Exchangers, Gravity Heat Pipe Waste Heat Recovery System, Sperated-type Thermo-siphon Heat Exchangers. Moreover, in this paper Pulsating Heat Pipe with potential application in HV AC systerm is introduced briefly. This paper makes a simple analysis and comparison in terms of operational principle and pros and cons of every heat recovery devices involved. Based on what is shown above, by combining project example existing in some papers, this paper emphasises the economical analysis of 2 to 3 heat recover devices introduced above, to provide a reference for the choice of heat recovery devices in HV AC systerm.
Key words：Air-condition systerm, Exhaust air heat recovery, energy Efficieny Building, Economic performance analysis
1前言
随着空调的快速普及空调系统中作为耗能大户的地位日益突出，给出一组数据：改革开放以来，我国的经济增长为7%—8%，而能源的供应增长只有2%—4%。另外，我国属于能源短缺的国家，人均煤炭占有量仅为世界平均水平的50%，人均石油占有量仅为世界平均水平的11%，人均天然气占有量仅为世界平均水平的4%。另外一组数据：未来15年内城镇新建的建筑总面积将达到100—150亿m2，为目前全国城镇已有建筑面积的65%—90%。我国建筑能耗在社会总能耗中所占的比例已经达到30%以上，建筑能耗中，有60%以上（甚至高达80%—90%）是属于建筑运行能耗。因此减少建筑运行能耗，尤其是建筑空调供暖负荷，具有更加重要的意义。因此，节能刻不容缓。
《中华人民共和国节约能源法》第一章第四条明确指出“节约资源是我国的基本国策”[5]。作为能源消耗大户的建筑行业应当担负起节能这项责任。空调系统作为建筑运行耗能的主要方面，节能则显得尤为重要了。而空调系统的节能则可以从存在冷热量浪费的排风上思考。我们可以简单算一笔账：假设新风能耗占空调系统能耗的30%，为保护室内空气的平衡，应有近似相等的排风量。排风参数与室内空气参数相同。若用热回收率为60%的装置对排风进行冷热量的回收，空调系统节能效率可以达到建筑总能耗的30%×60%=18%。由此可见，利用热回收技术回收排风中的冷热量是节约能源的有效途径。
近几年来，在更加优良的材料技术的支撑下，暖通领域的学者和专家在空间节能方面取得不少的成果。本文简介的空调系统排风热回收技术有的在建筑中已经成熟运用，有的还在探索和发展阶段，但可以肯定的是排风热回收技术的不断完善将为节能环保和社会经济发展做出更多的贡献。为了强化建筑中空调系统的节能举措，中国政府在建筑节能标准规范关于空调热回收部分中给出了详细的规定，让空调节能更科学化和更细节化（表0-1）。本文的目的在于对现有的空调系统排风热回收技术进行总结，为HV AC领域的从业人员或有志于从事HV AC工作的人员提供一些参考，为未来的可能的节能减排措施的发展方向提供一点信息，为不同领域的科技成果的转化提供几个契合点，使空调节能的观念长驻于心。既然，“节约能源”已经被世界各国称为第五大常规能源（其余四大常规能源是煤、石油、天然气和水利水电）[14]，作为矢志于HV AC 领域的学生就没有理由不为空调的节能尽一份绵薄之力。
表0-1 建筑节能标准规范关于空调热回收部分的条文[7]规范名称空气热回收部分的内容
1 《采暖通风与空气调节规范》
（GB50019-2003）
6.3.18没有机械排风时，空气调节系统宜设置热回收装置。
2 《公共建筑节能设计标准》
（GB50189-2005）
5.3.14建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时，宜
设置热排风回收装置，且额定热回收率≥60%。⑴送风量率
≥3000m3/h的直流式空调系统，新排风的温度差≥8℃；⑵设计
新风量≥4000m3/h的空气调节系统，且新风和排风的温度差
≥8℃；⑶设有独立新风和排风的系统。
5.3.15有人员长期停留且不设置集中新风、排风的空气调节区
（房间），分别安置带热回收功能的双向换气装置。
3 《夏热冬冷地区居住建筑节能
设计标准》（JGJ134-2010）
6.0.10居住建筑通风设计应处理好室内气流组织，提高通风效
率。厨房、卫生间应安装局部排风装置。对采用采暖、空调设
备的居住建筑，宜采用带热回收的机械换气装置。
4 《夏热冬暖地区居住建筑节能
设计标准》（JGJ134-2003）
6.0.12当居住建筑设有全年性空调、采暖系统，并对室内空气
品质要求较高时，宜在机械通风系统中采用全热或显热热量回
收系统（装置）。
5 《绿色建筑评价标准》（GB/T
50378-2006）
4.2.8采用集中采暖或集中空调系统的住宅，设置能量系统回
收装置。
6 《科学实验建筑设计规范》
（JGJ91-93）
6.3.12经技术经济比较合理时，排风系统宜设置热回收装置。
7 《旅游旅馆建筑热工与空气调
节》（GB 50189-93）
5.2.1当客房设置有独立的新风、排风系统时，宜选用全热或显
热热回收装置，其额定热回收率不低于60%。
8 重庆市《夏热冬冷地区居住
建筑节能设计标准》（DB
50/5024-2002）
6.0.11(7)采用集中空调或户式中央空调的建筑，可在新风系统
和排风系统之间设冷、热量回收装置。
9 重庆市《居住建筑节能65%
设计标准》(DBJ50-071-2010)
6.3.1（7）采用集中空调或户式中央空调的居住建筑，应设置通
风换气装置满足新风量的需求，宜设置带有热回收功能双向换
气装置或者新风系统。
10 重庆市《居住建筑节能65%
设计标准》（送审稿）
5.3.2（4）应选择设置有旁通风管的热回收装置，以便在过度季
节减少风机能耗。
2排风热回收系统
2.1排风热回收系统的分类
空调系统中的排风热回收系统的分类一般有以下3种。
根据处理方式可以分为无源换热法和有源热回收法。无源换热法是指仅通过各种热交换设备，外界不增加任何促进交换的能源，将排风中的冷热量回收；有源热回收法是指利用热力循环原理，加入少量电能或者机械能，将排风的冷热量进行回收。按照换热器的类型可以分为板型、转轮式、热管式、中间热媒式（热回收环式[8]）和热泵式等等；根据换热器的类型可以分为显热回收系统和全热回收系统[3]。本文将结合第2种和第3种划分方法对空调系统排风热回收系统进行介绍。
目前，显热回收系统中运用的换热器主要有板型换热器、热管换热器，中间冷媒换热器；全热回收系统中运用的换热器主要有转轮换热器和板翅式（板式）换热器。应当指出的是，装置是显热回收装置还是全热回收装置要看使用的热量回收材料或者介质，一概而论则失之偏颇。如转轮换热器是属于显热回收装置还是全热回收装置要看它使用的转芯材质；板型换热器和是显热换热器类型还是全热换热器类型取决于所用的介质的材料的性质。显热板式换热器多以铝箔为介质，全热类以纸板等具有吸湿作用的材料为介质，目前有的全热类换热器采用了纳米气体分离复合膜作为热质交换材料[2]，全热交换效率更高，空气阻力大幅度下降，热质交换材料的孔径更小，换热器的使用寿命增长。
2.2排风热回收系统的工作原理
空调排风目的是维持新风量和排风量的平衡。但是新风进入室内前要经过冷却、加湿、加热等处理过程，空调系统为处理新风所消耗的冷量或者热量即为新风负荷[1]。
图 2.1 空调排风热回收图系统图
通常空调系统的排风不经处理直接排到室外，造成能量的浪费。而利用排风对新风进行预处理，回收排风中的能量，降低新风负荷，从而实现节能目的。空调排风热回收系统的工作原理如图2.1所示。本文仅考虑一次回风系统。
2.3排风显热回收焓湿过程
排风显热回收换热器的（以金属显热回收转轮换热器为例）夏季排风和新风焓湿过程如图2.2所示。图中W`为经过热回收后的状态点，C 为经过换热器换热后的新风和室内回风混合后的状态点。其余，N 为室内状态点，L 为机械露点，O 为辅助加热后的状态点。
显热回收效率（或温度效率Temperature
Efficiency ）计算公式[4]：
ηx =m(t W ?t W′)
m
min (t W ?t N )
×100% （2—1）
式中，ηx 为显热换热器的热回收效率；m 、m min 分别为新风流量和新风及排风中较小的流量，计算中可取相等，kg/s ；t W 为室外干球温度，℃；t N 为室内干球温度，℃； t W′为换热后的新风温度，℃。经显热回收后的新风冷负荷计算公式：
Q =m (h w ′??N ) （2?2）
式中，Q 为新风冷负荷，kJ ； h w ′为经显热回收后的新风焓值，kJ/kg ；?N 为室内空
气焓值，kJ/kg 。 2.4排风全热回收原理
排风全热回收换热器（以全热回收转轮换热器为例）夏季排风和新风焓湿过程如图2.3所示。
和图2.2相比，得出排风全热回收不仅降低了新风的显热负荷，也减少了新风的湿负荷。因
此评价全热回收换热器的效率包括显热回收效率，
潜热回收效率和全热回收效率[8]。
图 2.2 显热回收夏季处理过程焓湿图
图 2.3 全热回收夏季处理过程焓湿图
显热效率计算公式与式（1）同。潜热回收效率计算公式：
ηd=
m(d W?d W′)
m min(d W?d N)
×100% （2?3）
全热回收效率计算公式：
η?=m(?W??W′)
min W N
×100% （2?4）
（3）和（4）中，ηd为潜热回收效率；η?全热回收效率；d W为新风的含湿量，g/kg；
d W′为换热后的新风含湿量，g/kg；d N为室内空气含湿量，g/kg；?W为新风焓值，kJ/kg；m、m min、?W′、?N（1）至（4）式同。
经全热回收后的新风负荷计算公式亦为式(2?2)。
3 排风热回收装置
排风热回收装置的核心是其中的热交换器，因为针对的是空气之间的热交换，一般被称为空气—空气之间的热交换器或者空气—空气的能量回收装置（Air-to-Air Energy Exchangers ）[8]。文章下面相关名称皆以换热器简而代之。 3.1排风显热回收装置
排风显热回收装置主要有板型显热换热器、热管式换热器和中间冷媒式换热器、转轮换热器等。显热回收设备和全热回收设备的效率一般在55%—80%[9]，全热交换器可以将密闭性好的建筑的能耗平均削减约1/3[10]。 3.1.1板型显热换热器
常见于空调排风热回收的板型显热换热器有板式显热换热器（Plate Type Sensible Heat Exchangers ）和板翅式显热换热器（Plate-fin Type Sensible Heat Exchangers ）。热交
换板一把采用铝箔，一般厚度为0.2mm 。空调系统常用的板式换热器的平板间距一般为4.0—8.0mm ，板翅式显热换热器和其结构简图如图3.1所示[7]。 3.1.2热管式换热器 3.1.2.1热管与热管式换热器
热管的结构图如图3.2所示。典型的热管由管壳、吸液芯、端盖组成。管壁附有由毛细多孔材料构成的吸液芯。热管内部被抽成1.3×（10-1～10-4）Pa
负压或者真空状态，
图 3.1 板翅式显热换热器和板翅式显热换热器的结构简图
管内充注低沸点工质。热管依靠管内工质的反复蒸发和冷凝来完成热量的转移，因此热管属于相变传热装置。热管式换热器由装有液体介质的的封闭管束构成。在暖通空调的实际应用过程中，管壳材料常采用不锈钢和铜，工作介质常为水、甲醇和丙酮。
必须说明的是微型热管的最初结构为重力型，后来才有具有毛细芯的单根热管型。因此重力热管是没有吸液芯的，管内液态工质的回流需依靠重力作用。
热管式换热器（Heat Pipe Exchangers ）由热管、隔板和壳体等组成（图3.3）。值得注意的是，热管式换热器一般为显热换热器，但是当排风侧有冷凝水出现时则存在一定的潜热回收。因此其热回收效率一般指温度效率（Temperature Efficiency ）。根据金属管材和充注工质的不同，其适用的温度范围为-40—430℃。热管换热器中新风和排风被换热器中部的隔板分隔，不会混合，因此热管换热器可应用于排风有污染的场所。应用于空调能量回收的热管换热器一般为全年工况运行，冷热流体的进口温度随季节的变化而变化。
3.1.2.2热管式换热器的应用
热管换热器在空调余热回收系统中的利用有3种：重力热管式通风换热器（Gravity Heat Pipe Type Heat Exchangers ）（图3.3）、重力热管式余热回收系统和分体热虹热管换热器[14]。
图 3.2 热管结构图
[13]
图 3.3 重力热管换热器
因重力式热管中冷凝液回到蒸发端依靠的重力作用，因此重力热管通风换热器必须垂直或者倾斜放置，冷凝段在上，蒸发端在下。同时这也决定了通风过程中冷气流流经换热器上部，热气流流经换热器的下部。
因此一旦确定了风扇转向也就确定了使用季节，而使其不能全年使用，但是配置正反转的轴流风机可解决该问题。因此重力式热管换热器仅限于窗机式，不便用于中央空调系统和接新风管、排风管，应用范围较小。
重力热管式余热回收系统（图3.4）的作用：夏季，回风经蒸发端预冷，提高空调系统的制冷和去湿能力，部分或者完消除再热负荷，降低能耗；冬季，蒸发端回收排风热能，冷凝段预热新风，减少空调负荷。它的节能效果体现在表冷器所需冷量的减少和再热器的减少。但是该系统的管路设计复杂。
分体热虹吸管式换热器（Sperated-type Thermo-siphon Heat Exchangers ）亦称分离式热管换热器（Sperated Heat-type Heat Exchanger ，简称SHP ）。它由南京工程兵学院
军事环境教研室研发，是热管的一种特殊形式（图3.5）。分体热虹吸管式换热器由装有液
体的封闭管束构成，液体在重力的作用下进行有核沸腾，把热量从一端传至另一端的热管热回收装置。它的优点是将冷热源的位置分离，有利于新风和排风的管道设计。
以上3种换热器中的热管都为重力热管，因此都要求冷凝段高于蒸发端，这种局限限制了其在空调中的使用。但因热管无动力装置，因此具有节能优势。
图 3.4 重力热管式余热回收系统
图 3.5 分体热虹吸式换热器
文献[14]研究了脉动热管（Pulsating Heat Pipe）（震荡热管）在空调余热回收中的应用。其概念由Akachi于1990年提出。它是依靠热诱发的自己震荡产生动态过程的界面相变现象。设计合理的脉动热管不受或者极少受重力的影响，且其结构简单，传热性能卓越。文献[14]指出当蒸发端气流温度在30—35℃时，脉动热管的启动温差更小，且传热综合性能优于重力热管。实验中脉动热管换热器的体积为重力热管换热器体积的89%，所耗铜量为重力热管换热器的54%。在排风系统能量回收中脉动热管显示了较大的市场潜力。另外用总投资法对脉动热管换热器在上海某商场排风系统中的应用进行经济性分析，发现效益明显。
3.1.3中间冷媒式换热器
中间冷媒式换热器又称为盘管热回收式空气—空气能量回收装置（Run-around Coil for Heat Recovery，简称R-A系统），亦可称为分离式换热装置[12]。如图3.6所示，它由分别置于两股气流通道内的换热器和连接管路以及循环水泵组成。其又可以分为盘管热回收环式和双塔回收环式。中间冷媒式换热器的优点：新风和排风不发生交叉污染；布置方便灵活。其缺点：须配置循环泵，泵体动力消耗大。
3.2排风全热回收装置
3.2.1板翅式全热换热器
板翅式全热换热器和板翅式显
热换热器的结构类似，可以说板翅
式全热换热器是对板翅式显热换热
器改进而来。二者在热回收系统中
二者的工作原理亦基本相同。二者
的不同点是板翅式全热换热器的隔
板采用特殊的薄膜纸，当薄膜纸两
图 3.6 中间冷媒式换热器
侧的流体之间存在温度差和水蒸气
分压力差时，流体之间将进行显热和潜热的交换。板翅式换热器的结构图如图 3.7所示。
板式换热器的隔板多采用透湿性多孔纤维材料，或者复合膜制成，厚度可以做到50μm 甚至更薄。隔板形成的通道断面可以为三角形、矩形、波纹形等。隔板两侧的气流布置形式有顺流、叉流、逆流、叉逆流。板翅式全热换热器的优点是无运动部件，不耗能。据文献[11]可知，空调系统中全热交换器的通道高度一般都在3mm 以内，这使得板翅式全热的比表面积更大，结构更加紧凑。板翅式全热换热器的缺点有设备体积大占用空间大，接管位置固定，欠缺灵活性。它的增设使热回收系统阻力增大，增加了风机能耗。
3.2.2转轮全热换热器
首先应该指出的是，转轮是传热换热器还是显热换热器取决于其转芯材质，切不可一概而论。此处介绍以全热型的为例。
转轮换热器（Rotary Heat Exchangers ）是通过状体旋转过程中，其材料的蓄热和放热效应实现热量（全热或显热）交换。显热型的材质多为纯铝箔。全热回收型的转芯发展历程为由LiCl 石棉纸芯到硅胶，到有吸湿薄膜的铝箔，再到如今的3A 分子筛芯。室外空气参数不
同，转轮的转速不同。其工作过程为：
图 3.7 板翅式全热换热器芯体及芯体结构[7]
图 3.8 转轮换热器
转轮利用转芯与空气间的温度差和水蒸气差进行热湿交换。夏季，室内排风通过转芯，转芯该部分温度降低，湿度降低，当转芯经过清洗扇后，转芯原来的通过排风的部分转到新风侧，新风经过转轮转芯，转芯将新风冷却，并降低其湿度。冬季，则相反。参考多份文献，可知转轮的热回收效率一般可达70%—80%，但是转轮为带传动设备，需耗能。另外转轮需要消耗部分新风净化转轮，新风有被排风污染的可能，因此转轮适合排风无毒无害的场所。
3.2.3热泵式换热器
热泵式换热器（Heat Pump Heat Exchangers）将空调排风的冷（热）量作为低温冷热源，工作过程和制冷循环相似。热泵热回收系统的构成：压缩机、节流装置，2台分别置于排风系统和新风系统的空气/制冷剂换热盘管和四通换向阀。夏季，新风侧盘管为蒸发器，排风侧盘管为冷凝器，热泵式换热器实现新风热量到排风的转移；冬季，通过四通换向阀改变制冷剂的流向，新风侧盘管为冷凝器，排风侧盘管为蒸发器，热泵式换热器实现排风热量到新风的转移。当新风与排风中的冷（热）量不平衡时，可设置辅助冷热源冷却或者加热新风。
利用热泵式换热器的系统的优点是：节能效率高，不需设置集中冷热源因此减掉了水的管路系统。缺点是：结构复杂；噪声和震动问题突出；设备投资和维修管理工作量均大。
图 3.9 热泵式热回收系统夏季工作原理图
3.2.4旋转通道式热回收装置[8]
旋转通道式换热装置（Rotating Channel Heat Recovery Devices ）与两端的叶轮随外转子电动机一起高速旋转，叶轮叶片间的气体也随叶轮旋转而获得离心力，并使气体从叶片之间的出口处甩出，同时由离心风机叶轮的负压引起的轴向力使室内排风和室内新风从两端扇形入口进入各自的通道，新风通过新风出口处的叶轮在离心力的作用送入室内，而排风则通过排风出口的叶轮排出室外，这样就达到了新风换气的目的；同时新、排风在通道内逆向流动，由于温差会在通道壁间进行热交换，从而达到能量回收的目的。其工作原理图如图3.10所示。
旋转通道式换热器的特殊结构决定了其工作特点，工程实践应用表明，该种能量回收装置具有结构紧凑、重量轻、换热效率高、通风效果好、不易结霜、适应多工况能 力强且阻力损失小和噪声低等优点。 3.2.5溶液式全热回收装置
图 3.11是一个典型的单级溶液全热回收装置（Single-stage Solution Enthalpy Recovery Devices ）的工作原理图，上层为排风通道，下层为新风通道，新风和排风分别用a 和r 表示，溶液状态用s 表示。
单级全热回收装置由两个单元喷淋模块和一个溶
图 3.10 旋转通道式热回收装置
液泵组成，利用溶液的循环流动实现了能量从室内排风到新风的传递过程。开始运行时，溶液泵从下层单元喷淋模块底部的溶液槽中把溶液输送至上层单元喷淋模块的顶部，溶液自顶部的布置装置喷淋而下润湿填料，并与室内排风在填料中接触，溶液被降温浓缩，排风被加热加湿排到室外。降温浓缩后的溶液从上层单元喷淋模块底部溢流进入下层单元喷淋模块的顶部，经布液装置均匀地分布到下层填料中。室外新风在下层填料与溶液接触，溶液被加热吸湿，空气被降温将湿。溶液重新回到底部溶液槽中，完成循环。夏季工况，与新风接触和与排风接触的单元喷淋模块分别作为除湿装置与再生装置使用；冬季工况与夏季工况相反。
多个单级全热回收装置可以串联起来组成多级全热回收装置（Multi-stage Solution Enthalpy Recovery Devices ）。
图 3.11 单级溶液式热回收装置工作原理及空气处理过程图
3.3排风热回收装置工作特点比较
排风热回收装置有多种，在具体的场合我们应该选择哪一种，则需要根据装置应用场所的特点和装置特点来定夺，只有二者相互适应，才能在创造舒适环境的同时达到节能的目的。部分排风热回收装置工作特点融入表3.1所示。
表3-1 排风热回收装置工作特点比较[8]
形式旋转通道式平板式转轮式热管式热回收环式
空气流动式逆流顺流，逆流或
交叉流
顺流或逆流顺流或逆流
能量回收效率
（%）
≥6850—80 50—80 45—65 55—65 迎面风速
（m/s）
2—8 1—5 2.5—5 2—4 1.5—3 流动阻力
（Pa）
50—250 25—370 100—170 100—500 100—500 温度范围
（℃）
-25—45 -60—180 -60—800 -45—35 -45—500 多工况适应能
力
强一般一般差一般
结霜容易程度不易易一般易易
优点结构紧凑，重
量轻，效率高
无转动部件，
阻力小
设备紧凑，阻
力小
无转动部件，
对风机位置不
严格
管道布置灵
活，风机位置
灵活
4热回收技术的经济性分析
对空调系统热回收技术进行经济性分析的方法有费用效益分析方法，总投资费用法，生命成本周期（Life Circle Cost，LCC）分析和回收期（Payback period，PBP）分析结合的方法等等。本文主要介绍生命周期概念和投资回收期概念。
4.1生命（寿命）周期成本费用
对于空调设备而言，寿命周期费用是指在设备的寿命周期内发生的全部费用，包括设备初期的研制、开发、设计、制造、安装、调试、使用和维修等，直至设备终止使用（淘汰或报废）为止所发生的费用的总和，设备LCC的基本构成如表4-1所示。
表4-1 设备寿命周期费用基本构成[7]
费用项目费用组成
设备原始费用研究开发费
用
开发规划费、市场调查费、试验费、实验设备器材费、试验用消耗
品飞、试验用动力费、相关人力资源费
设计费设计硬件费、软件费、人工费、协作费、资料费、专利使用费
制造或购买
费
制造加工费、原材料费、包装费、运输费、库存费、安装费、操作
指导书的编印费、操作人员的培训费、培训设施费、备品购置费试运行费用燃料动力费、材料费、操作费
设备使用费运行费
操作人员费、辅助人员费、燃料动力费、消耗品费、水费、操作人
员培训费、专利使用费、空调费
维修费
维修材料费、备件费、内部维修劳务费、外委劳务费、改造费、维
修人员培训费、设备使用费、停机损失费
其他费用
仓库保管费、图样资料编制费、保险费、安全设施费、环境保护费、
固定资产税
报废处理费报废费用拆除费用、出售工作费用
排风热回收系统LCC的函数可以表示如下：
Lcc=C cap+(C op?C rec)×k (4?1)其中，Lcc—系统生命周期内的总花费；
C cap—系统设备初投资；
C op—系统运行费用；
C rec—使用排风热回收节省的费用；
C rec—考虑金融利润与物价变化的一个系数。
在进行设备经济寿命计算或者进行设备更新分析时，需要对上述各项费用进行估算。
4.2投资回收期
对系统进行生命（寿命）周期成本费用就会带来投资回收期的计算。计算公式如下：
PBP=
设备初投资
因为使用此设备每年节约的费用
（4?2）
由文献[16]可知，在暖通设计阶段，采取节能措施或者新技术往往会带来初投资的提高。所增加的投资如果能在短时间内回收，则在寿命周期余下时间内所节省的运行费称为效益，从而大大降低等价均匀的全年费用（Equal Value Annual Cost，EV AC）。
4.3生命（寿命）周期成本费用和投资回收期应用举例
4.3.1案例一
文献[16]中建筑为商业建筑，工程为在已有的空调系统添置排风热回收系统，所在地为夏热冬冷的武汉，层数8层，其空调面积为90000m2。热回收装置为额定风量为2—3m3/h的新风换热器。计算过程中新风换热器的热回收效率为70%，新风比为30%。文重点在于介绍LCC方法，所以计算和分析过程中仅考虑显热回收。
计算中空调系统的能效比为4；电价为0.6元/kWh；节能量由节能性分析得来，本文中不再做介绍。其他参数如表4-2所示。
表4-2 某建筑空调系统排风热回收节能表
季节负荷
(kW)
设计参数
负荷降低
比例
负荷降低
值(kW)
节能
(kWh) 室内
温度
相对
湿度
送风
温度
夏19000 24℃60% 16℃21.7% 4123 426万冬5400 20℃50% 28℃34.2% 1847 172万运用（4-1）和结合该案例的其他参数，该案例中新风换热器的投资成本为290万元，经计算可得夏季节省成本为64万元，冬季节省成本为26万元，一年共节省成本
为90万元，故由（4-2）式计算可得回收期为3.2年，即3.2年即可将热回收装置的投资收回。
结论：在节能性分析结果优良的情况下，排风系统的投资回收周期较短，说明经济性优良。结果适应于改建的项目。若是新系统，由于排风热回收装置将带来主机投资的减少，所以经济性能将更好。
4.3.2案例二[18]
文献[17]中的工程位于上海市杨浦区，该工程包括5栋办公楼和地库2层。采用5台热管换热器，每栋楼的屋面1台，作为办公区部分新风与卫生间排风的热交换。经节能性计算后可知，整个建筑夏季全天最高节能948kW，冬季全天最高节能1921.5kW。热管换热器的市场价约为5万元/台，共计约25万元。引用《热管及热管换热器》（重庆大学出版社，1986）的计算公式，该工程的经济效益计算结果如表4-3所示。
表4-3 某建筑空调系统排风热回收经济性能分析表
年回收能量经济效益/元/年初投资/元
运行费用
元/年
年维护费用
元/年
年净收益
元/年
回收年限
年
冬季92975 250000
夏季25302 0 0 118277 2.1 总计118277
结论：热管换热器在排风热回收上经济性优良。
参考文献
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建筑空调系统中排风热回收技术及经济性分析
摘要 文章总体上按照换热器的类型，分门别类地给出了各项空调系统中排风热回收技术。排风显热回收设备有板型显热换热器和热管式换热器；排风全热（焓）回收设备有板翅式全热换热器、转轮式全热换热器、热泵式换热器、旋转通道式热回收装置[8]和溶液式全热回收装置。其中，板型显热换热器综合概述了板式显热换热器和板翅式显热换热器；热管式换热器涉及到了重力热管式通风换热器、重力热管式余热回收系统和分体热虹热管换热器。文章还简述了在空调领域有应用潜力的脉动热管。文章对每种热回收装置的工作原理和优缺点进行了浅层次的分析和简单比较。基于空调排风热回收技术简单介绍，文章综合已有文献中的工程实例，着重对前面介绍的热回收技术中的2—3种进行了经济比选，为空调系统中排风热回收装置类型的选择提供参考。 关键词：空调系统，排风热回收，建筑节能，经济性分析
Abstract In generally, according to the type of heat exchanger, Exhaust air heat recovery technologies in air-condition systerm are introduced respectively. Exhaust air sensible heat recovery equipments include Plate Sensible Heat Exchangers, Heat Pipe Exchangers; Exhaust air total heat (enthalpy ) recovery equipments consist of Plate-fin Type total Heat Exchangers, Rotary Heat Exchangers, Heat Pump Heat Exchangers, Rotating Channel Heat Recovery Devices, Solution Enthalpy Recovery Devices. And Plate Sensible Heat Exchangers are comprised of Plate Type Sensible Heat Exchangers and Plate-fin Type Sensible Heat Exchangers; Heat Pipe Exchangers involve Gravity Heat Pipe Type Heat Exchangers, Gravity Heat Pipe Waste Heat Recovery System, Sperated-type Thermo-siphon Heat Exchangers. Moreover, in this paper Pulsating Heat Pipe with potential application in HV AC systerm is introduced briefly. This paper makes a simple analysis and comparison in terms of operational principle and pros and cons of every heat recovery devices involved. Based on what is shown above, by combining project example existing in some papers, this paper emphasises the economical analysis of 2 to 3 heat recover devices introduced above, to provide a reference for the choice of heat recovery devices in HV AC systerm. Key words：Air-condition systerm, Exhaust air heat recovery, energy Efficieny Building, Economic performance analysis
大型公共建筑冷源系统能耗调查
大型公共建筑冷源系统能耗调查 和主要问题分析 中国建筑科学研究院牛利敏宋业辉曹勇路宾 摘要：本文对四个典型城市多个项目的冷源系统进行测试、调查，给出了部分测试调查结果，并对结果进行分析讨论，指出了现有公共建筑冷源系统在系统配置、运行管理、自动控制方面存在的普遍问题和节能潜力，为空调系统的设计、运行提出了建议。 关键词：公共建筑建筑节能冷源系统 1 引言 目前，建筑节能已成为全社会普遍关注的问题。在所有民用建筑中，大型公共建筑能耗水平最高，而在大型公建的能耗构成中，空调能耗约占建筑能耗的50%。因此公共建筑中央空调系统能耗问题越来越受到人们的重视。冷源系统能耗一般占空调系统总能耗的40-60%。因此如何提高冷源系统运行效率、降低冷源系统的能耗，对于建筑节能非常重要。冷源系统的实际运行能耗除与冷水机组本身性能有关外，还受系统设计、运行管理和维护保养等诸多因素的影响。近年来的调查结果显示，目前我国现有建筑，特别是大型公共建筑中由于空调系统设计的不合理、设备安装的不规范、运行管理水平低、维护保养不到位和运行策略不科学等原因，导致冷源系统长期在低效率下运行，能源浪费严重。为了能够掌握现有大型公共建筑中冷源系统的实际能耗水平、系统性能、存在的问题，我们对广州、上海、北京和沈阳四个典型城市，共20个公共建筑的冷源系统进行测试和调查。本文将重点对次测试调查的结果及主要问题进行分析。 2 测试项目概况及调查方法 2.1 测试项目概况 测试20个项目中，建筑面积最小的为10000平方米，最大为100000平方米。使用功能包括酒店、商场、办公和医院。从空调冷源形式分，有8个项目用的是溴化锂吸收式冷水机组，其余12个项目采用电制冷机组，其中包括3个多联式空调系统，4个水源热泵空调系统和5个常规的水冷冷水空调系统。每个项目冷源系统的配置情况在这里不做介绍。 2.2 方法 首先在开展测试之前，通过现场勘查、查阅系统设计图纸等了解项目的概况和冷源系统的配置情况，查阅制冷系统的运行记录，了解系统的运行模式；然后根据系统的配置情况和运行模式，确定检测内容和方法，对制冷系统的实际运行参数进行现场测试；最后根据测试结果对运行记录进行整理、必要的修正计算，根据计算机过对系统的运行情况进行评价。
风冷热泵空调热回收技术简介
风冷热泵空调热回收技术简介 环境污染和能源危机已成为当今社会的两大难题，如何在享受舒适的室内空气环境的同时付出最少的代价逐渐成为人类的共识，在这种背景下以环保和健康为主要特征的绿色建筑应运而生。尽可能少地消耗能源为建筑物创造舒适环境已经成为空调的发展方向，开发利用天然的冷/热源能够为空调带来节能和环保双重效益，因而越来越受到人们的重视。 我们身边的大气环境就是一个巨大的天然资源，可以随意获取和使用、对设备无害，是一种理想的天然冷热源。 空调在制冷的同时，根据能量守恒原理要将与制冷量相当的热量通过冷却塔或冷却风扇向大气中排放掉，此举除造成大气废热污染外，还会产生温室效应。而人们又要另外消耗高品位的电力、天燃气、燃油等能源来加热仅45℃的热水，表面上似乎没有热能的损失，实际上伴随着热能形式转换过程中的熵损失，已经是一种能源的浪费。能不能呢充分发挥高品位能量工作效率和利用低品位能量呢？ 答案是肯定的，这就是利用热回收技术则巧妙的在空调制冷的同时将被浪费的热能集中回收来制取卫生热水（或提供冬季采暖用热）。其方法就是在空调制冷压缩机出口侧高温高压制冷剂蒸汽与冷凝器进行热交换的部件前串联或并联一个换热设备（制冷剂在空调制冷循环中的物化状态及性质在此不再累叙），在废热没有被冷却塔或冷却风机排放到大气环境中去之前就将这部分热量回收提走，这样既保证了热量的
有效回收再利用，又保护了大气环境免受热污染，而这部分回收的废热则可以用来加热卫生用热水，直接产生二次经济效益，一举数得。在风冷热泵空调机上应用热回收技术时，夏天相当于增加了一个水冷却装置。水冷却效率比风冷却效率高，空调制冷机因此可节能10~15%，而且由于冷凝温度降低还可延长压缩机使用寿命。 冬天热泵则转换为制热模式，为房间提供采暖用热媒水。在满足采暖需求的前提下还可以生产部分卫生用热水。 在春秋季过渡季节，建筑物既无制冷要求、又无供热需要，则可以充分利用热泵设备的高效热转换效率来生产卫生热水。 在满足热水加热要求的前提下，其余时间还可以对蓄热水箱进行循环保温加热，大大降低的运行费用。 热回收技术还使一机三用成为可能。利用热泵技术冬季向建筑物供暖、夏季向建筑物供冷、并可同时提供卫生热水，配以四管制系统还可以实现夏季无需投入锅炉的前提下同时制冷、供暖，大大提高了设备的综合利用率，性价比极高，其能源利用率为传统方式的2~3倍，投入1kW的电能可得到3~4kW以上的制冷或供热的能量（额定工况下） 对于我国这样一个人口众多、能源日益紧张，资金有限的实际状况，在室外气候条件合适的地区大力推广热泵制冷采暖和制卫生热水，是符合国家可持续发展战略的，也是充分保障使用方的社会效益及经济效益的。
排风热回收在酒店项目中的应用分析
排风热回收在酒店项目中的应用分析 柳景景 摘要热回收装置的应用是社会可持续发展的必要措施，对热回收装置分类及应用围做了简单介绍，并举例分析转轮热回收装置节能效益、经济效益。 关键词排风热回收节能转轮热回收装置 在公共建筑的全年能耗中，暖通空调消耗的能量，大约占到50%~60%之间，其中新风负荷占暖通空调负荷的20%~30%，因此，降低新风负荷对于节约能源有十分重要的意义。热回收装置能回收排风中的能量，使能量被有效利用，从而能给社会带来重要的节能效益。 《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）明确规定：建筑物设有集中排风系统且符合下列条件之一时，宜设置排风热回收装置。排风热回收装置(全热和显热)的额定热回收效率不应低于60％。 1 送风量大于或等于3000m3／h的直流式空气调节系统，且新风与排风的温度差大于或等于8℃； 2 设计新风量大于或等于4000m3／h的空气调节系统新风与排风的温度差大于或等于8℃； 3设有独立新风和排风的系统。 下面就排风热回收装置分类及性能比较进行论述。 1排风热回收装置分类 能量回收类型大概分为全热型和显热型。全热型：通过传热与传质过程，同时回收排风中的显热与潜热，此类型装置有转轮式、板翅式、溶液吸收式。显热型：通过表面传热，回收排风中的显热量，此类型装置有液体循环式、板式、热管式。 1.1转轮式全热回收器 全热回收转轮材质为具有吸湿表面的铝箔材料或其他蓄热吸湿材料。转轮作为蓄热芯体，新风通过转轮的一个半圆，而同时排风通过转轮的另一半圆，新风和排风以相反的方向交替流过转轮（参见图a）。新风和排风间存在着温度差和湿度差，转轮不断地在高温高湿侧吸收热量和水分，并在低温低湿侧释放，来完成全热交换。转轮在电动机的驱动下以10r/min的速度旋转，排风从热交换器的上侧通过转轮排到室外。在这个过程中，排风中的大多数的全热保存在转轮中，而脏空气却被排出。而室外的空气从转轮的下半部分进入，通过转轮，室外的空气吸收转轮保存的能量，然后供应给室。为了确保气流的分开，
空调系统热回收技术简介
空调系统热回收技术简介 陈振乾施明恒 （东南大学能源与环境学院南京210096） 摘要：中央空调系统的热回收技术在建筑节能中具有重大的意义。本文分析了中央空调热回收技术原理和建筑中央空调排风及空气处理中的能量回收系统。 Brief Introduction to Heat Recovery in Air Conditioning System Chen Zhenqian and Shi Mingheng (School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096) Abstract: Heat recovery technology in central air conditioning system is very important in building energy saving. The principle of heat recovery technology in central air conditioning system is analyzed. The energy recovery in exhaust air and air handling of building is introduced. 一、前言 随着我国空调普及率的逐年提高，其能耗不断增加，建筑能耗在总能耗中所占比重越来越大。在一些欧美国家，建筑能耗中的采暖、通风和空调的耗能占全国总能耗的30％；在我国也达到20％左右，而且在迅速增加。高级民用建筑的中央空调耗能占建筑总耗能的30％～60％。能源的高消耗对我国发展造成了很大的压力，根据发改委能源组提供的材料，从1980年到1985年我们国家GDP的年增长率是10.7%，能源消费的增长率是10.9%，1986—1990年GDP年增长是7.9%，能源消费的增长率9.2%。1991—1995年GDP的年增长率是12%，能源消费的增长率是5.9%。1995—2000 年，GDP开始时8.3%，后来调整为8.6%，能源消费增长率是0.6%。2001—2005年GDP年增长率是9.47%，能源的消费增长是9.93%。其中2003年GDP的增长率是10%，能源是15.3%，2004年GDP是10.1%，能源增长率是16.1%。从这个数字可以看出，我们国家从1980—2005年GDP的增长一直在7.8—12%之前，基本上是这个范围内波动，而能源消耗的波动很大，特别是2003、2004年，能源的消费增长远远高于GDP的增长。和发展国家相比我国每平方米的能耗是他们的3倍，这说明在能源的高消费上必须要引起全社会的重视。目前中国每年竣工建筑面积约为20亿m2，其中公共建筑约有4亿m2。在公共建筑（特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等）的全年能耗中，大约50%～60%消耗于空调制冷与采暖系统，20%～30%用于照明。而在空调采暖这部分能耗中，大约20%～50%由外围护结构传热所消耗（夏热冬暖地区大约20%，夏热冬冷地区大约35%，寒冷地区大约40%，严寒地区大约50%）。从目前情况分析，这些建筑在围护结构、采暖空调系统，以及照明方面，共有节约能源50%的潜力。采暖空调节能潜力最大，在暖通空调设计方面加以控制就能够有效的节能能源。而新风带来的潜热负荷可以占到空调总负荷的20％－40％，开发节能的新风系统是建筑节能领域的一项重大课题。因此降低空调系统的能耗对降低建筑物耗能、节约能源有重要意义。本文主要对空调系统的热回收技术原理进行分析介绍。 二、空调冷水机组余热回收 中央空调的冷水机组在夏天制冷时，一般机组的排热是通过冷却塔将热量排出。在夏天，利用热回收技术，将该排出的低品位热量有效地利用起来，结合蓄能技术，为用户提供生活热水，达到节约能源的目的。目前，酒店、医院、办公大楼的主要能耗是中央空调系统的耗电及热水锅炉的耗油消耗。利用中央空调的余热回收装置全部或部分取代锅炉供应热水，将会使中央空调系统能源得到全面的综合利用，从而使用户的能耗大幅下降。通常，该热回收一般有部分热回收和全部热回收。 1、部分热回收 部分热回收将中央空调在冷凝（水冷或风冷）时排放到大气中的热量，采用一套高效的热交换装置对热量进行回收，制成热水供需要使用热水的地方使用，如图1所示。由于回收的热量较大，它可以完全替
热回收空调原理、特点及优势
简介：简单地说，热回收空调是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程放出的热量利用起来制备热水。在如今能源紧张、资源匮乏的年代，节能、环保已成为持续发展的主题，空调作为建筑的主要能耗之一，怎么从空调上节约能源是迫切需要面对的问题。热回收空调显著的节能效果现受到越来越多行业学者的关注，这与其本身具备的特点和优势是密不可分的。关键字：热回收 热回收空调原理 一、常规空调制冷系统中的能耗问题 业内人士都知道，“制冷”并不仅仅是一个简单的降温过程，与自然冷却相比，“制冷”的过程实际上是通过消耗一定的外界能量（如电能、热能、太阳能等），把热量从“低温热源”转移到“高温热源”的过程。因此，我们通过“制冷”把载冷剂的温度降低的同时，加上外功转化的热量，必然会产生比冷量更大的热量。目前绝大部分的空调设计，这部分热量不但没有利用，还要消耗水泵及风机动力，把热量通过冷凝器由冷却介质（水、空气等）带走。我们如果能够把这部分热量利用起来，则可以实现单向能耗，双向输出，大大提高制冷机组的能源利用率，还可以节约冷却系统的能耗。 二、热回收原理 因此，基于以上系统能源再利用的出发点考虑，广州哈思空调有限公司研发生产的热回收空调技术，取得了很好的节能效果。其系统原理图及相关工作原理如下： 图3—1 热回收空调系统原理图 热回收空调原理及其节能效果 依上图（图3—1）所示，冷水水源直接进入热水器套管入水口，通过逆流循环吸收经过压缩后的高温高压的制冷剂释放出来的热量，不但可以提高冷凝系统的效率又达到加热冷水的目的。加热后的热水（55℃~60℃）直接进贮保温水箱，以备各项生活热水之用。整个空调系统是以电能来驱动工作，而非电能来制热。就节能方面同比之下，电资源虽丰富，但用电直接制热的方式不但耗电量大，运行成本高，而且电热管容易损坏；对于常规用燃油锅炉加热的方式，由于燃油的价格高，产生的效能并不高。因此，该热回收空调技术在节能方面的效果是相当显著的，而且该系统在夏季制冷时所产生的热水是完全免费的。 热回收空调特点及优势 简单地说，热回收空调是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程放出的热量利用起来制备热水。在如今能源紧张、资源匮乏的年代，节能、环保已成为持续发展的主题，空调作为建筑的主要能耗之一，怎么从空调上节约能源是迫切需要面对的问题。热回收空调显著的节能效果现受到越来越多行业学者的关注，这与其本身具备的特点和优势是密不可分的。 一、热回收空调的特点 1、就空调系统而言，简约，可靠，无需增加其他电控系统，自动化程度高，运行稳定，无安全隐患。 2、热水系统出水温度恒定（不会有过冷、过热现象发生），能同时实现多点供水，可满足不同需要的生活热水需求。 3、安装容易简便，不受场所限制，安全，使用寿命长。
排风热回收系统经济性分析报告
排风热回收系统经济性分析报告
目录 目录 (2) 1、技术原理 (3) 2、项目方案 (4) 3、空调系统设计参数及设备性能参数 (4) 4、热回收经济分析 (5) 4.1夏季节约费用计算 (5) 4.2冬季节约费用计算 (6) 4.3夏、冬季节约费用合计 (7) 5、回收期计算 (7) 6、结论 (7)
排风热回收系统方案设计 1、技术原理 在空调系统中，为了维持室内空气量的平衡，送入室内的新风量和排出室外的排风量要保持相等。由室外进入的新风通过一些空调段的处理（冷却、加湿、加热等）到合适的状态才能被送入室内。这样，新风和排风之间就存在一种能耗，一般称之为新风负荷。新风量越大，需要被处理的空气越多，则新风负荷就越大。然而，对于常规的空调系统，排风都是不经过处理而直接排至室外，导致这一部分的能量被白白的浪费掉。 空气热回收装置是使进风和排风之间产生显热或全热交换，回收冷（热）量的装置。国家标准《室内空气质量标准》GB/T1883-2002于2002年开始施行，此标准规定了每个人的新风量为30CMH，新风量的大小不仅关系到保证人体的健康，也与能耗、初投资和运行费用密切相关。2005年国家建设部又颁布了《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005，进一步划分不同场合的新风量标准。排风热回收装置的运用使得新风处理的能耗减少而节能并降低了运行费用。 空气热回收装置运行原理是：夏季运行时，室内排风通过热回收装置时，轮芯吸收房间空气的冷量，温度降低，含湿量降低，当轮芯转到进风侧与室外新鲜空气接触时，装置向高温的新鲜空气放出冷量及吸收了水分，使新鲜空气降温降湿。冬季与之相反，升高新风温湿度。通过回收排风中的冷热量使空调系统的制冷量制热量降低，达到了节能的目的。
咨询工程师继续教育公需课目《大型公共建筑节能评估咨询的特点分析》
咨询工程师继续教育公需课目《大型公共建筑节能评估咨询的特点分析》 一、单选题【本题型共5道题】 1. 电力系统功率单位是（）。 A．KW B．KJ C．KvA D．KL 用户答案：[A] 得分：6.00 2. 国务院和县级以上地方各级人民政府管理机关事务工作的机构应当会同有关部门加强对本级公共机构节能的监督检查。监督检查的内容不包括（）。 A．公共机构人员私车的能耗情况 B．能源消费计量、监测和统计情况 C．节能管理规章制度建立情况 D．能源管理岗位设置以及能源管理岗位责任制落实情况 用户答案：[A] 得分：6.00 3. 能耗监测系统数据采集时间步长不应超过（）。 A．1分钟 B．10分钟 C．1小时 D．1天 用户答案：[C] 得分：6.00
4. 建筑能耗是指建筑使用过程中的能源消耗，其中，（）等能耗约占建筑总能耗的2/3以上。 A．采暖、空调、热水 B．采暖、空调、通风 C．电梯、空调、热水 D．电梯、空调、通风 用户答案：[B] 得分：6.00 5. 通常，我国公共建筑夏季室内空调温度最低设定值为（）。 A．20℃ B．22℃ C．24℃ D．26℃ 用户答案：[D] 得分：6.00 二、多选题【本题型共3道题】 1. 关于楼宇设备自控系统（BA）的说法正确的是（）。 A．通常包括：暖通空调、给排水、供配电、电梯、照明、三表远程计费系统、消防及安全防范等子 系统 B．BA系统可以实现自动监视、控制各种机电设备的启动及停止 C．对系统内部的设备统一管理、协调控制，但无法及时处理各种意外及突发事件 D．自动检测、显示、打印各种设备的运行参数及其变化趋势或是历史记录等数据
排风热回收技术应用
33、排风热回收技术应用 33.1工程概况 安阳市市民之家工程，是一个现代化的便民办公楼工程，楼内采暖、供冷采用了地下水源热泵中央空调系统。主楼地下一层至十一层房间空调形式为风机盘管加独立新风，风机盘管均卧式暗装于房间吊顶内，气流组织为侧送<局部顶送>顶回，新风除十一层大会议室为设置室内单独一台吊顶式热回收新风换气机外，其余新风均由设在每层两侧新风机房内的落地式热回收新风换气机提供。新风排风独立侧<顶>送顶排。办公大厅、交易中心及乒乓球房空调形式均为吊顶式空调机组加独立新风。吊顶式空调机组均卧式暗装于房间吊顶内，顶送顶回。新风均由设置室内单独一台吊顶式热回收新风换气机提供，新风排风独立顶送顶排。气流组织为系统设计合理，能效比高，系统调试合格后运行状况稳定。 33.2施工工艺及创新点 33.2.1施工工艺 工艺流程： 开箱检查--基础制作及验收--现场运输--设备就位调整--设备调试。 （1）开箱检查： 1）开箱检查应在有关人员参加下进行，如实详细填写设备开箱检验记录并由各方签字，如有缺损或与要求不符的情况出现，应及时由厂家更换。
2）开箱检查的内容包括： a、开箱前检查箱号、箱数以及包装情况； b、认真核对设备的名称、型号、规格和数量； c、核对装箱清单、设备技术文件、资料及专用工具； d、设备及附件应有无缺损、表面锈蚀、变形、装错等现象； e、手动盘车，检查叶轮与外壳有无擦碰、摩擦。 （2）基础制作及验收： 1）安阳市市民之家工程热回收新风机组共32台，其中吊式新风机组为8台，采用吊装型式,使用12#通丝吊杆吊装。落地卧式新风机组数量为24台，采用落地安装型式，其基础应采用混凝土平台，础的长度及宽度应按照设备的外型尺寸两侧各加200mm，基础的位置、标高应符合设计要求，并考虑凝结水水封的高度及管道安装坡度。 2）落地安装的新风机组基础应符合现行国家标准《钢筋混凝土工程施工及验收规范》的规定，并应有验收资料或记录。 3）设备就位前，应按施工图和建筑物的轴线或边缘线及标高线，放出安装的基准线。 4）互相有连接、衔接或排列关系的设备，应划定共同的安装基准线。必要时，应按设备的具体要求，埋设一般的或永久性的中心标板或基准点。 （3）设备现场运输： 1）新风机组水平运输时尽量使用小拖车，如使用滚杠需采用保护措施，防止设备磕碰。
风冷模块带热回收和空气源系统
风冷模块带热回收与空气源系统 在我国经济继续保持平稳较快的增长态势下，能源的相对短缺已成为约我经济持续健康发展的一重要瓶颈，这一矛盾在今后相当长的时期内将长期存在，并且有愈加明显的趋势，同时，经济的高速发展也是以牺牲环境为代价的。随着生活水平的不断提高和生产条件的日益改善，人们对生产生活环境也提出了更加严格的要求。因此，节能降耗理应成为全社会共同的责任，更是摆在每一家空调造企业面重大的课题。 一、工程概况 仙寓酒店位于上海市宝山区顾村，地处繁荣路段，集商业、影视、娱乐、文体以及办公为一体的城区，是一家按四星级标准建造的酒店。酒店建筑面积约9000㎡，拥有餐厅、咖啡厅、超市、客房、洗浴中心、宴会厅、各类会议室和员工宿舍等。 根据酒店的实际应用情况，以及对空调和热水的要求，并考虑经济、节能、环保等方面，在工程设计中采用热回收风冷模块空调机组和空气源热泵热水机组综合应用方案。在夏季满足室内空调要求的同时，充分利用空调热回收获得免费的热水；在冬季或过渡季节采暖或空调不用时，采用空气源热泵热水机组提供生活热水，从而保证了在任何气候条件下全天候均实现制冷、制热和制热水三种功能，满足客户空调和热水的需求。 二、系统原理 热回收系统是利用空调系统排到环境的冷凝热，来加热将空调系统中产生的低品位热量有效地利用起来，达到了节约能源的目的。空调带热回收的原理如图（图1）所示，在冷凝器的进口前多加入一个热水换热器，冷水直接进入热水换热器，吸收压缩机排出的高温高压的制冷剂释放出来的热量，这时冷水被加热，加热后的热水被送进保温水箱储存以备生活热水之用。由于冷凝热在空调制冷运行时是视为废热，要采取措施排到室外空气中的，因此，热回收空调技术在节能
全新风、全排风系统热回收方案
全新风、全排风系统热回收方案 前言：针对本项目A7#车间采用的全新风、全排风系统热量回收装置，列举备选方案，逐一分析优劣及选定施工方案的理由。最终依照现场情况，选定方案。 因生产工艺需要，A7#布病车间JK-B、JK-C、JK-D、JK-F、K-H 5个系统采用的全新风，房间直排模式。此设计方案，虽然能够有效保证生产安全，避免生产过程中的病菌等有毒物质危害人体，但是机组能耗过大，浪费严重，不满足现今提倡的节能环保，绿色生产的理念。 经过探讨，考虑针对现已完成的施工内容，进行有限度的改造，增设热回收装置，利用排风中的余冷和余热来预处理新风，以达到降低空调机组的冷热负荷，较少能耗，提高空调系统经济性、环保性的目的。 A7#布病车间内机组均为全年性空调，设有独立新风和排风的系统，送风量大于3000m3/h，新、排风之间的设计温差大于8℃，对室内空气品质要求较高。以上条件均满足空调排风空气中热回收系统的设计要求。 热回收装置分为显热和全热交换器两种。考虑到新风中显热和潜热能耗的比例构成是选择显热和全热交换器的关键因素。在严寒地区宜选用显热回收装置；而在其他地区，尤其是夏热冬冷地区，宜选用全热回收装置。依照呼和浩特所处的地理位置，属严寒地区，宜采用显热回收。 方案1：转轮式热回收装置 转轮式热交换器一般应用于空调设备的送排风系统中，排风和新风以相逆方向渡过旋转的蓄热体转轮，过程中释放和吸收能量，将排风中所蕴含的热或冷量转移到新风中。 1）为了保证回收效率，要求新、排风的风量基本保持相等，最大不超1:0.75。如果实际工程中新风量很大，多出的风量可通过旁通管旁通。 2）转轮两侧气流入口处，宜装空气过滤器。特别是新风侧，应装设效率不低于30％的粗效过滤器。
热回收空调原理
热回收空调原理 一、常规空调制冷系统中的能耗问题 业内人士都知道，“制冷”并不仅仅是一个简单的降温过程，与自然冷却相比，“制冷”的过程实际上是通过消耗一定的外界能量（如电能、热能、太阳能等），把热量从“低温热源”转移到“高温热源”的过程。因此，我们通过“制冷”把载冷剂的温度降低的同时，加上外功转化的热量，必然会产生比冷量更大的热量。目前绝大部分的空调设计，这部分热量不但没有利用，还要消耗水泵及风机动力，把热量通过冷凝器由冷却介质（水、空气等）带走。我们如果能够把这部分热量利用起来，则可以实现单向能耗，双向输出，大大提高制冷机组的能源利用率，还可以节约冷却系统的能耗。 二、热回收原理 因此，基于以上系统能源再利用的出发点考虑，广州哈思空调有限公司研发生产的热回收空调技术，取得了很好的节能效果。其系统原理图及相关工作原理如下： 图3—1 热回收空调系统原理图
热回收空调原理及其节能效果 依上图（图3—1）所示，冷水水源直接进入热水器套管入水口，通过逆流循环吸收经过压缩后的高温高压的制冷剂释放出来的热量，不但可以提高冷凝系统的效率又达到加热冷水的目的。加热后的热水（55℃~60℃）直接进贮保温水箱，以备各项生活热水之用。整个空调系统是以电能来驱动工作，而非电能来制热。就节能方面同比之下，电资源虽丰富，但用电直接制热的方式不但耗电量大，运行成本高，而且电热管容易损坏；对于常规用燃油锅炉加热的方式，由于燃油的价格高，产生的效能并不高。因此，该热回收空调技术在节能方面的效果是相当显著的，而且该系统在夏季制冷时所产生的热水是完全免费的。 热回收空调特点及优势 简单地说，热回收空调是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程放出的热量利用起来制备热水。在如今能源紧张、资源匮乏的年代，节能、环保已成为持续发展的主题，空调作为建筑的主要能耗之一，怎么从空调上节约能源是迫切需要面对的问题。热回收空调显著的节能效果现受到越来越多行业学者的关注，这与其本身具备的特点和优势是密不可分的。 一、热回收空调的特点 1、就空调系统而言，简约，可靠，无需增加其他电控系统，自动化程度高，运行稳定，无安全隐患。 2、热水系统出水温度恒定（不会有过冷、过热现象发生），能同时实现多点供水，可满足不同需要的生活热水需求。 3、安装容易简便，不受场所限制，安全，使用寿命长。 4、节能环保，运行费用省，经济效益高。 二、热回收空调的优势 1、热回收系统充分利用空调系统的废热，将空调系统中产生的低品位热量有效地利用起来，达到了节约能源的目的。 2、热加收系统减少了排到环境的废热；同时，由于取消冷却塔，减小了建筑物周围的噪音，有效地保护了建筑物周围的环境。 3、使用热回收系统，用户不再需要在家中设置热水器，这样就给用户带来方便与安全；同时，使用热回收系统，业主可以简化或者省去热水加热系统，从而也简化了系统的运行管理。使用热回收系统，是利用废热来回热生活热水，这样就降低了用户使用生活热
建筑空调节能技术在暖通空调系统的作用
建筑空调节能技术在暖通空调系统的作用 发表时间：2016-08-23T15:27:12.320Z 来源：《低碳地产》2015年第5期作者：颜心茂 [导读] 本文通过分析暖通空调系统能耗的构成及主要特点，针对当前在节能方面面临的问题，提出解决途径与方法。 雷州市平安建筑工程有限公司 524200 【摘要】节能对于我国现代化建设来说，具有更重大的意义。目前，全国各地电力十分紧张，但所需能量也在迅速增长。因此，在空调设计中应注意改善围护结构的热工性能和热设备的保温性能；空调系统方案要节约能源，充分回收能量，并尽可能利用天然能源，同时采取自控节能等措施。本文通过分析暖通空调系统能耗的构成及主要特点，针对当前在节能方面面临的问题，提出解决途径与方法。 【关键词】建筑空调；节能技术；暖通空调；系统 前言 为了维持建筑物内部空气环境适宜的温湿度，现代建筑中通常采用设置暖通空调系统来保证这一需求，而所消耗的能量即为暖通空调系统的能耗。暖通空调系统的能耗主要体现在系统的设计、选型、运行管理的不合理将会降低能量使用效率。其次为维持室内空气环境所需的冷热能量品位较低且有季节性。这就使在具备条件的情况下有可能利用天然能源来满足要求，如太阳能、地热能、废热、浅层土壤蓄热等。 一、建筑空调节能运行技术 1.1蓄热技术 目前我国主要使用电锅炉蓄热式系统且以水作为蓄热介质。所谓电力蓄热系统，就是以电锅炉为热源，利用低谷廉价电力，对水加热，并将其储存在蓄热水箱中，在电网高峰时段关闭电锅炉，由储存在蓄热水箱中的热水供热。其优点是不择出有害气体，无污染、无噪声，比煤锅炉、油锅炉的热效率高，又能充分利用低谷电，运行费用低。 1.2热回收技术 中央空调热回收技术，充分利用热回收技术，充分利用空调系统的废热，如冷凝热、锅炉烟气排热或发电机排气废热等，将低晶位热量有效地利用起来，结合蓄能技术，为用户免费提供采暖和生活热水，达到节约能源的目的。 1.3排风余热回收 一般的空调系统都要设计新风系统来稀释室内的有害物，以保证室内空气品质；为了保证室内的风量平衡.使新风顺利进入室内，同时还要设计排风系统。夏季，白天排风温度低于室外新风温度，室内含湿量也低于室外新风含湿量。利用热回收对排风和新风进行热交换，可以降低新风温度和湿度。冬季，拷风温度高于室外新风温度，排风含湿量高于室外新风含湿量，全热回收可以利用排风热量预热和加湿新风。具体做法为，在排风出口安装热交换器，排风和新风分别通过各自的通道进行间接接触换热；利用排风余热来预热新风（或者利用余冷宋预冷新风）从而达到回收排风余热的目的。目前可以采用的热回收设备分为显热回收型和全热回收型两种。热回收设备可大致分为转轮全热交换器、板式显热交换器、板翘式全热交换器、中间热媒式热交换器和热管式换热器等等。 1.4制冷机组的冷凝热回收 传统的空调模式只是单方面关注能够为室内创造一个舒适的环境，而忽略了能源的综合利用。空调制冷机组在制冷工况运行时，需向大气环境排放大量的冷凝热。制冷机排放的冷凝热量为其吸热与其输入功之和。即冷凝热量为制冷量的（1+l／COP）倍。一般地，压缩式制冷机的冷凝热量约为制冷量的1.15…1，30倍，吸收式约为2.5倍。大量的冷凝热直接排入大气中，不仅造成能源的浪费，而且这部分热量的散失，使得周围的环境温度升高，造成严重的环境热污染。如果，把这部分冷凝热回收，用来加热诸如宾馆、住宅的生活热水，不仅解决了环境污染问题，而且节约能源，变废为宝。 1.5变频技术 在空调器中，变频技术是通过变频器改变电源频率，从而改变压缩机的运转转速的一种技术。一般多用于家用空调器。分直流变频空调和交流变频空调器。不同类型的冷水机组都有较完善的自动控制调节装置，能随负荷变化自动调节运行状况，保持高效率运行。空调机组、末端设备和水泵等设备采用变频控制，可以使该部分设备的能耗减少30％以上。 1.6减少冷热负荷技术 冷热负荷是空调系统最基础的数据，制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷，不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号，降低空调系统的初投资，而且这些设备型号减小后，所需的配电功率也会减少，这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少，运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能量根本的措施.可以通过采取改善建筑的保温隔热性能的措施来达到减少冷热负荷的目的。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手：①通过对建筑围护结构（包括屋顶、外墙、外门宙等）使用保温隔热材料；②节能门窗、遮阳与通风设施等。 二、空调系统能源利用的节能技术 2.1自然冷源免费供冷技术 新风免费供冷：有些建筑的空调系统中，需要大量引入新风以满足室内空气品质的要求。根据其新风引入方式，还可以通过在过渡季节和冬季直接引入室外的温湿度相对较低的新风来带走房间内所产生的各项热湿负荷，无需使用集中制冷系统，达到免费”供冷的节能效果。在夏季时，利用夜间相对低温的新风，何以在非营运时间预先冷却室内空气，带走部分室内热量，减少旧天工作时间的室内冷负荷，实现间歇性的免费预冷。 2.2水源热泵和地源热泵技术 2.2.1水源热泵 水源热泵是一种利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者人工再生水源（工业废水、废气等）的既可供热又町制冷的高效节能空调系统.该系统利用热泵机组实现低温位热能向高温位转移。将蓄能水体分别在冬，夏季作为供暖的热源，和空凋的冷源，即
关于客房排风的热回收系统
关于客房排风的热回收系统 1 热回收系统节能的重要性 在中高档标准客房中，新风量取值应在30-50m3/h.p之间，其新风负荷占空调总负荷的1/ 4-1/3。一般来说，当新风量与排风量之比小于1：1.05时，才能满足"客房内卫生间应保持负压"的规范要求，但这要消耗空调能量的30％以上。 客房卫生间的排风比较集中，聚集的废气一相对较大，其排风量在一定长的时产是内较稳定，它潜藏着大量的冷热能，有相当大的利用价值。 1.2 热回收系统设计实例 长沙市某座大厦，曾设计过客房排风的热回收系统。 大厦在24-37层中，有448套客房，均按二类宾馆双从标准间设置。每套房间取80m3/h 的新风量，其总量为3.6X1043/h。从而，确定客房区的新风量与排风量之比为1：1.125 。这部分建筑还有办公、会议等辅助间及内封闭式走廊，均需送新风，计算出总新风量约为5 X104m3/h。 根据系统的排风量与新风量之比为1.3。参考产品样本，选择转轮组密度12孔、cm2、厚度200mm 、最大转速10r/min的转轮式全热交换器，以额定风量5X104m3/h，转轮直径3 800mm等参数，查设备特性曲线得出：热湿交换率=072。 经计算得出，全热回收量约为32X104kcal/h。 2 热回收装置
2.1热回收装置概况 针对客房排气热回收性质而言，中间热媒式换热器，具有新风与排风会产生交叉污染和布置方便灵活的优点。但需配备循环不泵来输送中间热媒，传递冷热量，消耗动力，并有水系统处理等问题。另外，其温差损失大，热效率仅有40-50％，且不且回收潜热，板式换热器，虽然没有传动设备，但也只能回收显热；管式换热器，需要借助另一种介质的相变进行热传递，亦不能回收潜热，空气----空气热回收泵，其节能效率高，可回收大量潜热。然而，需配压缩机、冷凝器、蒸发器等一系列设施，其本身的能耗，设备投资及维修管理工作量均大于其它。 2.2 转轮式换热器 在换热器旋转体（转轮）的两侧设有他隔板，使新风与排风反向逆流。转轮芯片多为用铝合金箔制造，其表面覆盖着吸湿性涂层，形成热、湿交换的载体，它以8-10r/min的速度缓慢旋转，先把排风中的冷热量收集在蓄热体（转轮芯）里，然后传递给新风，空气以2.5-3.5 m/s的流速通过蓄热体，靠新风与排风的温差和蒸汽分压差来进行热湿交换。所以，既能回收显热，又能回收潜热。 蓄热体是由平直形的波纹形相间的两种箔片构成，其相互平行轴向通道，使内部气流形成不偏斜的层流，避免了随气流带进粉尘微粒堵塞通道的现象。光滑的转轮表面及交替改变气流方向的层流，确保了蓄热体本身良好的自净作用。 但是，它同样有着不可忽视的弱点，也是在设计系统配置时，应注意解决的问题。
空调系统中排风热回收
空调系统中的排风热回收 摘要：本文详细介绍了目前常用换热器的形式、特点、及对它们之间的优缺点进行了多角度的对比，并针对具体应用中的一些实际问题提出了建议，这对合理设计和应用热回收系统有着重要的参考价值。 关键词：热回收；热交换器；节能；合理化设计； 0引言 建筑能耗是国家总能耗的重要组成部分,在欧美一些国家,建筑能耗约占全国总能耗的30%左右，我国建筑物能耗约占全国总能耗的18%～25%,并且这一比例还将随着人们生活水平不断提高而增加。建筑耗能中,建筑物采暖、通风和空调的能耗约占建筑总能耗的20%～40%,而空调系统中新风负荷又占总负荷的20%～30%,所以新风耗能占建筑总能耗的4%～12%。由此可见，有效降低空调系统的能耗对降低建筑物耗能、节约能源有重要意义。又空调系统能耗特点之一是系统同时存在需冷(热、湿)和排冷（热、湿）的处理过程，夏季室外空气需经过冷却干操处理，而排风正是低温较干燥的空气；冬季室外空气需加热加湿处理，而排风是温湿度较高的空气。从有效利用能源的角度来考虑，应当将建筑物内(包括空调系统中)需排掉的余热(冷)移向需要热(冷)的地方去即热能回收。 1热回收系统概述 空调系统的节能方式很多，冷量和热量回收就是众多方法中的一种。空调系统中可供回收的余热、余冷主要分布在排风，冷凝热和室内冷凝水中。所谓热（冷）回收系统就是回收建筑物内外的余热（冷）或废热（冷）并把回收的热（冷）量作为供热（冷）或其他加热设备的热源而加以利用的系统。 《公共建筑节能设计标准》中明文规定;“建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时,宜设置排风热回收装置;排风热回收装置(全热和显热)的额定热回收效率不应低于60%:1)送风量大于或等于3000m3/h的直流式空气调节系统,且新风与排风的温度差大于或等于8℃;2)设计新风量大于或等于4000m3/h 的空气调节系统,且新风与排风的温度差大于或等于8℃;3)设有独立新风和排风的系统。”《民用空调建筑节约用电的若干规定》中也规定:“凡是空调面积在300m2以上的建筑物,空调系统应选用匹配的热回收设备,利用空调排风中的热量或冷量,总的热回收效率应达到40%～50%。
基于大数据的公共建筑空调系统能耗研究
基于大数据的公共建筑空调系统能耗研究 摘要由于大数据技术的应用，可对公共建筑空调系统中的能耗数据进行及时统计，并对室内舒适程度进行合理评价，引导用户进行空调节能操作。本文根据以往工作经验，对公共建筑空调系统的能耗评价及节能潜力进行总结，并从公共空调的系统性服务、大数据技术的基本应用、新型能耗测试软件的应用三方面，论述了基于大数据的公共建筑空调系统能耗研究具体内容。 关键词大数据技术；公共建筑；空调系统 前言 空调是人们生活中的常用设备，在公共建筑空调系统作用下，人们可以实现对温度、环境等方面的有效调节，从而满足人们在生活中的舒适度需求。在实际使用过程中，空调系统运转需要耗费大量资源，一般来说，主要以电能消耗为主。而且公共建筑的实际用电量是普通住宅的10到20倍。因此，公共建筑空调系统节能研究显得格外重要。 1 公共建筑空调系统的能耗评价及节能潜力 1.1 空调系统能耗评价 在公共建筑空调系统能耗评价过程中，需要根据具体的能耗运行情况进行。为此，相关部门和企业需要对具体的指标评价体系进行构建，在能耗分配上，也应该以实际情况下空调系统的冷量和能效比为基本依据。一般来说，空调系统的能效比代指能效比的最终限值。在空调系统冷量计算时，应保持结构面积信息与实际设计情况保持一致，并根据《公共建筑节能设计标准》内容，对评价标准进行选取。另外，在新风量确定上，相关工作人员应做好室内人数和人均风量标准的全面计算，这其中还包括灯光设备输出及系统整体的耗电情况，只有保证数据统计的全面性，才能确保空调运行与实际情况相符。 1.2 空调系统节能潜力分析 在对公共建筑空调系统实际情况分析过程中，需要对实际运行状态下的空调系统供冷量和能效指标进行分别计算，并将最终计算结果与标准值进行比较。在冷量计算时，由于各种灯光的负荷占比较大，但这部分电能消耗主要来源于用户本身。因此，在公共建筑中，此部分没有节能的空间。总的来看，由于公共建筑中的排风情况存在不平衡等情况，很容易导致室外进风量过大，从而增加了整个系统的运行负荷，这部分有很大的节能空间。另外，设置温度过冷也是导致空调能耗高的另一因素，有研究表明在夏季供冷工况下，室内计算温度每升高1T，能耗减少8%-10%；冬季供暖工况下，室内计算温度每降低1℃，能耗减少5%-10%，因此合理的温度设置对节能至关重要[1]。