新风换气机及其应用
研究起止日期: | 成果水平: | ||
成果第一完成单位: | 项目负责人: | ||
成果主要完成人员名单: | 成果验收日期: | 2013-02-25 | |
成果体现形式: | 研究形式: | ||
知识产权形式: | 应用情况: | ||
知识产权内容: | |||
第一完成单位情况: | |||
转让意向与范围: | 推广形式: |
1 产品的功能和主要技术指标
1.1 大多数产品包括以下主要功能
--双向通风换气
--能量回收
--新风过滤
1.2 主要技术指标
根据《空气-空气能量回收装置》(GB/T 21087-2007)规定,产品主要技术指标包括:
(1)额定新风量:
小型机:名义新风量不大于
中型机:名义新风量高于
大型机:名义新风量高于
(2)显热(焓)效率:
焓交换效率(ηh):在名义风量下,新风进、出口焓差与新风进口、排风进口焓差之比,单位%。
湿量交换效率(ηsl):在名义风量下,新风进、出口含湿量差与新风进口、排风进口含湿量差之比,单位%。
(3)机外余压
(4)装机功率
(5)噪音
2主要产品技术特点
2.1 转轮式热回收装置
转轮式热回收装置是较传统的热回收装置,由于转轮材质的不同,可以实现全热或显热回收。
转轮由电机驱动作旋转运动。转轮上半部通过新风,下半部通过室内排风。在寒冷的冬季,室内排风的温湿度均高于室外新风,排风通过转轮时,会使转轮的温度升高,水分含量增加,当转轮经过清洁段转至新风区时,向室外新风释放热量与水分,使新风升温、增湿。夏季正好相反,降低新风温湿度,增高排风温湿度。
为减少转轮的风阻、提高换热效率,一般体积相对较大。且需要配套送风和排风风机。
2.2 板翅式热回收装置
板翅式热回收装置也是一种较传统的、最常见的换热装置。由于工艺的原因,一般为错流式。由于采用的换热材料不同,可以实现去热全热或显热回收。
由于风阻较大,为减小风阻、提高换热效率,一般体积相对较大、配套的风机功率相对较高。但由于它属于静止型换热装置,结构相对简单、易维护。
2.3 通道轮式热回收装置
通道轮式热回收装置是近几年开发研制成功的热回收装置。由于它独特的设计,实现了逆流交换。通道轮式换热器一般采用金属薄板作为换热通道,新风和乏风通道相临且相互隔离,并由单电机拖动处于高速旋转状态。当气流进入各自的换热通道时,气流无法在通道表面形成层流界面、气体分子增加与通道器壁的碰撞机会,大大提高能量转换效率。因而在相同风量情况下,换热器体积和内阻要小很多。
3热回收装置的节能效果
为充分说明使用热回收装置的必要性,我们以北京地区冬季某建筑使用普换气扇、显热新风换气机和全热新风换气机时的通风能耗为例加以说明。
3.1 北京地区冬季室内外空气环境计算参数
室外计算(干球)温度:
室内计算(干球)温度:
3.2 显热/焓换热效率:65/55%(按国标要求值计算)
3.3 室内通风换气量按
室外 室内
A B
3.4 使用各类设备时,状态点参数计算见表1~3。
表1 |
||||||
原始状态项目 |
符号 |
单位 |
普通换气扇 |
|||
室外新风(A点) |
室内排风(B点) |
室内送风(C点) |
室外排风(D点) |
|||
温度效率 |
η |
% |
0.0 |
|||
焓效率 |
η |
% |
0.0 |
|||
额定风量 |
L |
m3/h |
1000.0 |
|||
干球温度 |
tg |
℃ |
-5.0 |
16.0 |
-5.0 |
16.0 |
相对湿度 |
Φ |
% |
45.0 |
50.0 |
45.0 |
50.0 |
含湿量 |
g |
g/kg |
1.110 |
5.630 |
1.110 |
5.630 |
焓 |
H |
kJ/kg |
-2.285 |
30.401 |
-2.285 |
30.401 |
总热负荷损失(B-C) |
Q |
MJ/h |
39.22 |
|||
表2 |
||||||
原始状态项目 |
符号 |
单位 |
显热新风换气机 |
|||
室外新风(A点) |
室内排风(B点) |
室内送风(C点) |
室外排风(D点) |
|||
温度效率 |
η |
% |
65.0 |
|||
焓效率 |
η |
% |
0.0 |
|||
额定风量 |
L |
m3/h |
1000.0 |
|||
干球温度 |
tg |
℃ |
-5.0 |
16.0 |
8.7 |
2.4 |
相对湿度 |
Φ |
% |
45.0 |
50.0 |
16.1 |
100.0 |
含湿量 |
g |
kg/kg |
1.110 |
5.630 |
1.110 |
4.487 |
焓 |
H |
kJ/kg |
-2.285 |
30.401 |
11.581 |
13.666 |
总热负荷损失(B-C) |
Q |
MJ/h |
22.58 |
|||
表3 |
||||||
原始状态项目 |
符号 |
单位 |
全热新风换气机 |
|||
室外新风(A点) |
室内排风(B点) |
室内送风(C点) |
室外排风(D点) |
|||
温度效率 |
η |
% |
65.0 |
|||
焓效率 |
η |
% |
55.0 |
|||
额定风量 |
L |
m3/h |
1000.0 |
|||
干球温度 |
tg |
℃ |
-5.0 |
16.0 |
8.7 |
2.4 |
相对湿度 |
Φ |
% |
45.0 |
50.0 |
39.6 |
89.0 |
含湿量 |
g |
kg/kg |
1.110 |
5.630 |
2.743 |
3.991 |
焓 |
H |
kJ/kg |
-2.285 |
30.401 |
15.692 |
12.424 |
总热负荷损失(B-C) |
Q |
MJ/h |
17.65 |
从表1中可以看出:
(1)当使用普通风机承担室内通风换气时,送入室内的新风温度与室外温度相同,这样要想保持室内温度,需将
(2)当使用显热型新风换气机承担室内通风换气时,送入室内的新风温度为
(3)当使用全热型新风换气机,承担室内通风换气时,由于送入室内的新风温度焓值的变化,热负荷损失为(39.22-17.65)MJ/h,节能效果好。而室内排出的空气参数为
4 热回收装置的应用前景
随着我国能源政策的不断完善,全社会对节约能源、注重环境保护意识的不断提高以及《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)的实施,有理由相信热回收装置将会得到更加广泛的应用。
与此同时,《空气-空气能量回收装置》(GB/T 21087-2007)国家标准的实施将对提高产品质量、规范产品技术性能和市场起到促进作用。
另外,通过近十几年来的市场培育,热回收装置的应用已经具有了相当的市场和认同,通过加大技术质量部门的监管力度和市场的整合,热回收装置的产品质量将会得到大幅提高,具有非常广阔的应用前景。