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关于新风系统中全热交换和显热回收芯体的温度效率以及焓效率

      GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》5.3.14 条:建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时,宜设置新排风热回收装置(热交换芯体)。新排风热回收装置(全热和显热)的额定热回收效率不应低于60%

      显热效率也称温度效率,用下式表达:

(新风进风-新风出风)÷(新风进风-排风进风)

式中:tW室外空气温度(),即新风进风
tJ
进风(热交换后)温度(),即新风出风
tP
排风(热交换前)温度(),即排风进风

    全热效率也称焓效率,只要将显热效率公式中的温度t,更换为焓h

式中:hW室外空气焓值(J/kg
hJ
进风(热交换后)焓值(J/kg
hP
排风(热交换前)焓值(J/kg

    在室外空气温度(即新风起点温度)、新风终点温度、排风起点温度(即室内空气温度)和排风终点温度4个参数中,标志能量回收效率只用了3个。

    因为,在实际工程设计时,在选定排风能量回收装置,并根据产品样本得到显热效率或全热效率以后,所需要关注的只是新风终点温度(或焓值),而不是排风终点温度(或焓值)

这说明:
能量回收效率是B/A,即室外空气温度(或焓值)变化达到室内外温差(或焓差)的程度。简单点说就是回收的量除以室内外的差值
而非C/A,非排风温度(或焓值)变化达到室内外温差(或焓差)的程度。

 

例如:冬季室外温度为tW=-10, 室内温度为tP = 20, 如果排风热回收装置的显热回收效率为60%,求回收装置后的进风温度tJ8

 排风能量回收是进入室内空气与室内排出空气之间的换热,能量回收效率为60%时,室外空气经能量回收装置后的进风温度从-10提高到了8

 

    当进入室内空气与室内排出空气的风量相等时,根据能量守衡原理: 室外空气温度(或焓值)变化达到室内外温差(或焓差)的程度, 与排风温度(或焓值)变化达到室内外温差(或焓差)的程度是相同的,B = C

 

    当进入室外空气与室内排出空气之间的风量不相等时:
 进入室内空气量<室内排出空气量时,热回收效率。这是因为可供回收的资源相对多而需求相对少,经能量回收装置后的进风温度(或焓值)变化,会更接近室内外温差(或焓差),使B C 

 

 进入室内空气量>室内排出空气量时,能量回收效率。这是因为可供回收的资源相对少而需求相对多,经能量回收装置后的进风温度(或焓值),会比较接近室外温度(或焓值), 使BC

 

    R = 排风量/新风量
    R
宜在0.751.33范围内
由于空调房间要保持适度正压,新风量一般大于排风量,所以一般R 1

 

    实际能量回收效率,也可以按照排风和新风的比例R,用下列近似方法修正:

    η2 = η1×R
    η2
实际风量条件下的能量回收效率
    η1R=1
条件下的能量回收效率

 

    以上是用于工程设计的近似估算方法。严格的计算应根据具体产品技术资料,或参考《实用供热空调设计手册》2471页图32.4-12对应于计算风量比的数值。

    还有另一种说法:能量回收是指回收排风中的能量,当新风量大于排风量(即R1)时,排风中的能量会被新风更多的吸收,即热回收效率会提高。
   
但是,能量回收效率公式不表达排风能量被吸收的程度,而是表达新风所得到能量的程度。所以,这样的理解是不对的。

    北京市2009年新标准还引入了净能量回收效率的概念。

 

    计算排风能量回收的节能效率时,不但要考虑空气/空气能量回收装置本身的交换效率,还应同时计算送、排风机增加的功耗。

    简化系统配置方法之一,是考虑既然新风量一般会大于排风量,就没有必要全部采用带有能量回收功能的新风机组。可将所有可收集到的排风量,按照R 0.751.33范围的原则,对略大于总新风量25%(如靠近集中排风系统的建筑上面若干楼层)的集中新风系统,采用带有能量回收功能的新风机组。

有些情况下,设置能量回收装置,并不是单一为了节能。在严寒地区,如果新风机组没有可靠的防冻措施,设置能量回收装置也是一个办法。

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