新风换气机及其应用

文章来源: 作者: 发布时间:2009年09月14日 点击数:

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250 m3/h的装置。

中型机:名义新风量高于250 m3/h,不大于5000 m3/h的装置。

大型机:名义新风量高于5000 m3/h的装置。

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:-5、相对湿度:45%

    室内计算(干球)温度:16、相对湿度:50%

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1000m3/h计算,系统各个状态点见下图

              D                                    C

       室外                                           室内

              A                                   B

 

3.4 使用各类设备时,状态点参数计算见表13

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

H

kJ/kg

-2.285

30.401

-2.285

30.401

总热负荷损失(B-C

Q

MJ/h

39.22

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

H

kJ/kg

-2.285

30.401

11.581

13.666

总热负荷损失(B-C

Q

MJ/h

22.58

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

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1000m3/h新风从-5加热到16,需要消耗大量的能源。而室内排出的空气温度又与室内温度相同,势必造成大量的能源浪费。

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8.7,这样要想保持室内温度,只需将1000m3/h新风从-5加热到8.7,减少新风负荷损失约为(39.22-22.58MJ/h。而室内排出的空气参数为2.4100%,在排风口会出现冷凝、结冰、结霜现象发生。

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(39.22-17.65MJ/h,节能效果好。而室内排出的空气参数为2.489%,在排风口仍会出现结霜现象。

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。