你了解排風冷熱量回收系統(tǒng)的配置嗎?
排風能量回收是建筑節(jié)能的手段之一,在室內外有較大溫差(或比焓差)以及有較多新風量需求的場合,如果配置適當,確實可以取得一定的節(jié)能效益。
一、國標要求
1. 4.3.25條款
GB50189—2015《公共建筑節(jié)能設計標準》第4.3.25條有下列規(guī)定:“設有集中排風的空調系統(tǒng)技術經(jīng)濟比較合理時,宜設置空氣-空氣能量回收裝置?!?/p>
在條文說明中提到“空氣-空氣能量回收過去習慣稱為空氣熱回收。空調系統(tǒng)中處理新風所需的冷熱負荷占建筑物總冷熱負荷的比例很大,為有效地減少新風冷熱負荷,宜采用空氣-空氣能量回收裝置回收空調排風中的熱量和冷量,用來預熱和預冷新風,可以產生顯著地節(jié)能效益?!?/p>
同時也提到“在進行空氣能量回收系統(tǒng)的技術經(jīng)濟比較時,應充分考慮當?shù)氐臍庀髼l件、能量回收系統(tǒng)的使用時間等因素。在滿足節(jié)能標準的前提下,如果系統(tǒng)的回收期過長,則不宜采用能量回收系統(tǒng)?!?/p>
并提供了《常用空氣熱回收裝置性能和適用對象》表,如下:

2. 4.3.26條款
第4.3.26條還有下列規(guī)定:“有人員長期停留且不設置集中新風、排風系統(tǒng)的空氣調節(jié)區(qū)或空調房間,宜在各空氣調節(jié)區(qū)或空調房間分別安裝帶熱回收功能的雙向換氣裝置。”
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3.?小結
這說明,GB50189—2005《公共建筑節(jié)能設計標準》對于設有獨立新風和排風的系統(tǒng),以及有人員長期停留但不設置集中新風和排風系統(tǒng)的空調房間,提倡技術經(jīng)濟比較合理時,配置不同形式和標準的排風能量回收系統(tǒng),但并不是強制的。
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二、地方標準
第一個將配置排風能量回收系統(tǒng)列入強制性條文的,是北京市DBJ01-621—2005《公共建筑節(jié)能設計標準》(現(xiàn)為DB11/687-2015版本)。
1.?設置規(guī)定
其第4.4.11條(強條)規(guī)定:全樓中采用對室內空氣進行冷/熱循環(huán)處理的末端設備加集中新風的空調系統(tǒng),其設計最小新風總送風量大于等于40000m3/h時,應有相當于總新風送風量至少25%的排風設置集中排風系統(tǒng),并進行能量回收。當不滿足時,應進行空調系統(tǒng)節(jié)能權衡判斷,權衡判斷計算的最終結果必須符合本標準第4.7.2條規(guī)定的節(jié)能要求。
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其4.4.12條(強條)規(guī)定:全空氣直流式集中空調系統(tǒng)的送風量大于等于3000m3/h時,應對相當于送風量至少75%的排風進行能量回收。
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4.4.15??有人員長期停留,且不采用有組織集中送新風的空調區(qū)(房間),應按下列規(guī)定設置帶熱回收功能的雙向換氣裝置:
????1??各空調區(qū)均宜設置。
????2??當各空調區(qū)的人員所需最小總新風量大于等于40000m3/h時,至少應在人員相對密集的空調區(qū)域設置,且雙向換氣裝置負擔人員所需最小新風量不應少于人員所需最小總新風量的25%。
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2.?可不設置的規(guī)定
同時4.4.13條規(guī)定了可不回收排風冷量的條件:
集中空調系統(tǒng)按本標準第4.4.11條和第4.4.12條的規(guī)定進行排風能量回收設計時,以下房間可不回收排風能量,送入該房間的新風送風量或送風量可不計入“總新風送風量”或“總送風量”:
????1??排風中有害物質濃度較大的房間;
????2??冬季采用加熱處理的直流送風系統(tǒng),室內設計溫度≤5℃的設備機房等;
????3??設有經(jīng)常開啟的外門的首層大堂等房間;
????4??新風系統(tǒng)僅在夏季使用,且新風和排風的設計溫差不大于8℃的房間。
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三、總結
調整以后的北京市DB11/687—2015《公共建筑節(jié)能設計標準》,從總體上趨于比較合理。既積極響應國家標準的導向,又比較符合實際情況。
其相關規(guī)定對于北京地區(qū)仍然是強制性的,而對于其他地區(qū),則應遵循國家標準和當?shù)貥藴仕?guī)定的尺度。例如DBJ15-51-2020《廣東省公共建筑節(jié)能設計標準》僅規(guī)定“5.4.12條:設有集中排風的空調系統(tǒng)經(jīng)技術經(jīng)濟比較合理時,可設置排風能量回收裝置。”
四、排風能量熱回收效率
能量回收裝置的額定效率,一般是指新風量GX與排風量GP相等時的效率,分為顯熱回收效率和全熱回收效率。顯熱回收效率也稱溫度效率,用式(1)表示:
ηt=(tW-tJ)/(tW-tP)?????(1)
式中??ηt為顯熱回收效率;
tW為室外空氣溫度,℃;
tJ為新風(換熱后)溫度,℃;
tP為排風(換熱前)溫度,℃。
全熱回收效率也稱焓效率,計算時只需將顯熱回收效率公式中的溫度t更換為比焓h:
ηh=(hW-hJ)/(hW-hP)??????(2)
式中ηh為全熱回收效率;
hW為室外空氣比焓,J/kg;
hJ為新風(換熱后)比焓,J/kg;
hP為排風(換熱前)比焓,J/kg。
排風能量回收原理可以用圖1簡單表示。

圖1中共涉及到室外空氣溫度(即新風起點溫度)、新風終點溫度、排風起點溫度(即室內空氣溫度)和排風終點溫度4個參數(shù),但標志能量回收裝置效率的公式中只用了其中的3個。
這是因為在實際工程設計時,選定排風能量回收裝置、并根據(jù)產品樣本得到顯熱回收效率或全熱回收效率以后,需要關注的只是新風終點溫度(或比焓),而不是排風終點溫度(或比焓)。
這就說明,熱回收效率是B/A(見圖1),即室外空氣溫度(或比焓)變化達到室內外溫差(或比焓)的程度,而不是排風溫度(或比焓)變化達到室內外溫差(或比焓差)程度的C/A。
例如,冬季室外空氣溫度tW=-10℃,室內空氣溫度tP=20℃,如果排風熱回收裝置的顯熱回收效率為60%,則經(jīng)過熱回收裝置后的進風溫度:
tJ=tW-ηt(tW-tP)=-10℃-0.6×(-10℃-20℃)=8℃。
排風能量回收是在進入的室外空氣與室內排出空氣之間進行換熱,設回收效率為60%,則室外空氣經(jīng)排風能量回收裝置后的進風溫度,從-10℃提高到了8℃。
