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全热新风换气机的类型及应用

晨怡热管 2009-11-3 0:58:55
  近年来,随着商品经济的迅猛发展,社会购买能力的渐升趋势,人们对改善室内环境品质的呼声也日益高涨,尤其是“非典”疫情的发生以后,空气-空气全热交换机以其独特的优势已在市场上逐步普及开来。空气调节工程中,新风系统采用独立空气-空气全热新风换气机进行进、排风换热节能运转的例子,正在不断地增多。这主要有以下几个原因:⑴节能环保的要求提高;⑵分散个别空调运行方式的增多导致局部分通民区补充新风的要求也增多;⑶商用空调的应用场合增多,往往没有新风装置;⑷空调室内外空气焓差正在扩大,也就意味着,空调机的能耗在增大;⑸对提高室内空气品质,防止病毒、病菌的扩散和交叉感染的呼声日益高涨,也就是说空调解决了冷暖之后,随之室内空气应当新鲜干净才益于人的健康;⑹建筑物气密性越来越好,使得自然渗透对流通风成为不可能;⑺城市空气中悬浮颗粒物普遍偏高成为城市空气污染的首恶。

  1 市售空气-空气全热新风交换机的类型及其功能特点

  独立空气—空气全热新风换气机的使用范围从工业特殊场合扩大到常温状态的一般民用场合,大体上经历了一个长期渐进的发展过程。首先从换热效率来说,已逐渐从只有显热交换的高温传热过程,发展到今天的常温全热过程;从用途来说,由最初的除湿,到再热回收进而发展到目前的全热回收;从采用的换热方式来说,由吸收(或吸附)方式转而发展到采用透过形工作方式;从传热材料来说,由过去为保证换热效率而使用结构复杂、材料特殊、价格高的材料,进而发展到使用价廉并能保证换热效率的材料。

  目前市售的用于空气—空气新风换气机的类型,按换热芯运动与否分为静止式和旋转式两大类。静止式换热器通常采用板式结构,有显热类和全热类两种,显热类通常多用金属膜或者非金属膜作为换热材料,而全热类则通常采用透过形或者吸收(或吸附)形工作方式。静止式的优点是无交叉污染,换热芯无运动,换热过程连续且运转可靠,这类全热换气机的功能不仅仅是换气,还可以除尘,进与出的换气量能够保证,而且设有过滤装置,能够过滤室外空气里的灰尘等,控制室内气压是处于正压还是负压状态,也可作单向只排不送或只送不排的运行;还可以隔绝室外噪音;在夏季除湿,冬季增湿,维持室内热环境的舒适性。还有一种静止式采用热管作为导热元件,无湿交换能力,目前在空调通风领域尚未商品化应用。旋转式换热器,通常采用蜂巢式结构,同样也有显热类和全热类两种。全热类通常采用吸收或吸附工作方式;而显热换热类通常采用金属或非金属材料,以蓄热方法工作。通过换热芯的旋转往复运动,就某一个通道而言,其换热过程为周期性地在吸热吸湿和放热解吸之间转换,依靠换热芯自身的运动和芯材的热湿性能而工作。其优点是热湿的转移在同一通道内完成,传热传质热阻湿阻小,即使在二介质的温度差、湿度差很小的时侯仍能有效工作。在大风量的应用场合体积小一些,其缺点是某些材料的解吸温度较高,二股气体之间有交叉污染的可能。

  2 空气-空气全热新风换气机的应用模式

  在常温、民用的应用范围内作为新风与排气之间的热湿回收,同时具有调湿功能,才是其最佳应用场合。通常可分为三种应用模式:

  2.1 分散个别使用场合举例;(适用的机型有静止叉流式,小型旋转式。下图中为风机外置式,如风机内置于换气机内则图中换气风机项取消,下同)

  2.2 中央空调系统例子;

    2.3与空调机组组合成一体后的应用

图七

  3 新风量及空调主机容量的确定问题

  新风量应按国标《室内空气质量标准》gb/t18883-2002对于住宅、办公建筑场合,其新风量应不小于30m3/h.人。民用建筑属于舒适性空调,必须综合考虑换气次数和最少新风量两个因素取两者计算出新风量的最大值作为合理的新风量。对于中央空调系统,应按总送风量的30%确定新风量。工厂、车间等有毒有害物散发场合按稀释浓度所需风量确定新风量。确定了新风量的多少,是否就按该值选取双向新风换气机,这要看对象是何种场合,如办公室,住宅,旅馆,医院手术室,工厂的工艺车间,可按计算量选用,而对于会议厅,影剧院等人员数量变动大的场合可按一定的上座率来选定,当少数的时间段内上座率高时,可将换气机置于高速运转以增大风量的方式来满足使用要求。

  如果说空调所服务的房间已考虑有一定量新风所耗的能量,而未考虑热能回收方案则空调主机总容量就要大一些,而如果对排风热能进行回收,则空调主机总容量就可以小一些,且以后的运行费用也相应减少。例如某建筑物的空调冷负荷的计算值为260w/m2,其中新风负荷如下计算:假设每5平方米有一个人,每人所需新风量为30m3/h,则每平方米所需新风量为6m3,即7.2kg/ m2。夏季当室外温度在38℃以上,室内温度在26℃左右,室内外焓差约为40kj/kg,则新风负荷约为80w/m2。若装有全热新风换气机,则实际新风负荷为36 w/m2,那么空调冷负荷的计算值也相应减少为216 w/m2。这所减少的44 w/m2的负荷,按市场价0.6元/w计算,主机购置费可减少26.4元/m2,则一次购机费可降低;按主机能效比cop=3.0计算,其运行时少耗的电功率为14.6 w/m2,则运行费用也可降低(假定原有的普通新风机及排风机耗电量大致与全热新风换气机相当)。所以,安装全热新风换气机不仅可以减少空调主机的容量,还可以降低其运行费用。

  4 南方地区与北方地区选择空气-空气新风换气机的不同之处

  南方气候湿度大,空调季节长,所以潜热交换效率高,宜用全热交换机;北方气候干燥,冬季气温低,如果不出现结露产生凝结水问题的话,用显热交换机即可,但如果考虑到有可能会冷凝结露,或有对室内的加湿需求,还是用全热交换器的好。

  5 在采用全热新风换气机时,管道及系统的配置方法

  5.1、室内室外的进排风口应尽量防止短路,让新风取风口不受污染。

  5.2、双向换气机的过滤器可为初效或中效过滤器,可机内置,可机外置,选用时应注意位置及阻力的大小是否与风机匹配。

  5.3、双向换气机宜设调速装置,便于按需要调节风量的大小。

  5.4、可能的话加设时间程序控制装置,使换气机在指定的时间区域内工作,或作预通风运行。

  5.5、新风经过被排风冷却(加热)后送入室内,其温度值通常总会比室内温度:夏季高3-5℃,冬季低3-5℃;绝对湿度夏季会下降,即除湿,冬季会上升,即加湿。

  6 结束语

  非典以后,人们对自身的工作、生活环境空气品质逐步引起重视,对改善室内环境品质的呼声也日益高涨,空气-空气全热交换机以其独特的优势已在市场上逐步普及开来,空气调节工程中,新风系统采用独立空气-空气全热新风换气机例子将会不断增多。

责任编辑: banye 参与评论
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