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摘要：以某工程为例，介绍了热回收器的工作原理和计算方法。通过与全新风系统的比较，得出全热交换器的节能性、经济性和环保性，以及在设计中应注意的问题。
关键词：全热交换器；节能；经济
Abstract: This paper take a project for example, introduced the working principle of the heat recovery system and method of calculation. By comparison with the fresh air system, draw the whole heat exchanger energy efficiency, economy and environmental protection, as well as in the design should pay attention to the problem.Key words: heat exchanger; energy conservation; economic
中图分类号：U464.333文献标识码： A 文章编号：
一、前言
众所周知，中央空调系统是整栋建筑物中的能耗大户，约占建筑总能耗的30％~50％，而空调系统中的新风负荷又占总负荷的32％~40％。因此，空调系统的节能具有十分重要的意义。《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005其中一项规定：有人员长期停留且不设集中新风、排风系统的空气调节区（房间），宜在各空气调节区（房间）分别安装带热回收功能的双向换气装置。下面以一个工程为例简单介绍全热交换器在空调系统中的节能应用，抛砖引玉，以借此增长知识。
二、工程概况
本工程为深圳某办公楼，地上16层，地下1层，为一类公共建筑，总建筑面积约20644m2。其中地下1层在主要为汽车库、电气设备用房，1层为架空入口大堂，2层位会议区，3~16层为办公区、会议室等。
三、空调系统设计
根据办公建筑的使用特点，综合考虑本专业的设计条件和甲方的投资水平等，本工程空调设计采用风冷变频VRV中央空调系统+全热交换器+全新风系统相结合的形式。系统分层分区独立设置，每层设置一套系统，便于运营管理和控制。
全热交换器的工作原理：利用排出的室内污浊的较低温空气，对引入室内的室外的新鲜空气进行预热，降低空调系统新风负荷同时，又改善室内空气品质。同时，新风机系统具有旁通功能系统，在过渡季节或室外空气比室内空气舒适时，不经过热回收装置，直接引进新风，形成直流式通风系统，可以免去空调的开启，更显节能。
四、全热交换器与全新风系统方案比较
以3~10层其中一个大开间办公室为例。该大开间办公室面积约400m2,新风量按2000m3/h计算。通过负荷节能计算软件的计算结果，该办公室的夏季逐时冷负荷最大时刻发生在17:00，夏季最大总冷负荷约为68KW,其中室内负荷（包括维护结构、灯光耗冷量等）47KW,新风冷负荷21KW。
1. 热回收计算公式
1.1全热交换器工作原理见如下图所示：
图1：全热交换器工作原理图
1.2全热交换后参数计算式
T＇n=Tw-ηt×(Tw-Tn)
H＇n=Hw-ηh×(Hw-Hn)
式中，T＇n—换热后的温度（℃）
Tn—室内的温度（℃）
Tw—室外的温度（℃）
H＇n—换热后的比焓（kJ/kg.干空气）
Hn—室内的比焓（kJ/kg.干空气）
Hw—室外的比焓（kJ/kg.干空气）
ηt—温度效率
ηh—焓效率
2.各点空气状态的主要参数如下：
2.1新风处理前主要状态点（室外状态点）
干球温度(℃):33
湿球温度(℃):27.9
焓(kJ/kg.干空气):90.7
2.2室内状态点
干球温度(℃):25
湿球温度(℃):20.2
焓(kJ/kg.干空气):58.8
2.3经全热交换器后状态点（全热交换器的温度效率和焓效率分别为72％、63％）
干球温度(℃):27.2
焓(kJ/kg.干空气): 70.6
3.新风负荷节能计算
3.1采用全新风系统所需的新风冷负荷为：
Q=(2000*1.2*(90.7-58.8)/3600=21KW
3.2采用全热交换器所需的新风冷负荷为：
Q＇=(2000*1.2*(70.6-58.8)/3600=7.86KW
4.节约运行费用比较
由以上有，整栋办公楼（3~10层）大开间办公室回收的能量为：
Q＇＇=Q-Q＇=(21KW-7.86KW)*8=105.12KW
设IPLV(C)值为2.7，则可减少的电量耗功率为105.12/2.7=38.9KW。又知全热交换器的耗电量为0.9KW，则总耗电量为38.9-0.9*8=38.18KW。设整年的空调运行期为2200h，电价按0.8元/KW*h则每年可节约的运行电费为38.18*2200*0.8=67196.8元。
5.投资造价费用比较
未采用全热交换器前夏季总冷负荷为68KW，室内冷负荷（即末端冷负荷）为47KW，新风冷负荷21KW。采用全热交换器后，通过室内排风和室外新风的热交换后，处理过的新风温度（27.2℃）比室内温度（25℃）高2.2℃，此时，须通过增加末端冷负荷量来抵消这部分空气产生的热量。经计算有，此时的室内冷负荷为54.86KW，整栋办公楼（3~10层）大开间办公室的冷负荷减少量为（68-54.86）*8=105.12KW，从而减少设备的初投资和总造价费用，详见如下表：
空调方案 方案一（VRV+全新风系统） 方案二（VRV+全热回收系统）
设备费用（元） 971428 879714
设备差额（元） 91714
五、结语
由上述可见，在空调系统中合理采用热回收装置新风系统，不但可以实现通风换气功能，且与全新风系统相比，設备投资费用和造价降低，日后运行费用也降低，具有节能、高率、环保等优点。需要说明的是，本文所举的案例只是一得之见，对于热回收的使用，应针对不同的项目不同的设计条件，通过对不同地点的气象参数和技术经济的合理分析评估，采取不同的措施，以便在实现经济效益的同时，又达到节能环保的效益。
参考文献：
1.《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）-中国建筑工业出版社，2005
2.《采暖通风与空气调节设计规范》（GB 50019-2003）-中国计划出版社
3.《实用供热空调设计手册》（第二版）（下册）-陆耀庆主编，中国建筑工业出版社，2008
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：全热交换器；节能；经济
Abstract: This paper take a project for example, introduced the working principle of the heat recovery system and method of calculation. By comparison with the fresh air system, draw the whole heat exchanger energy efficiency, economy and environmental protection, as well as in the design should pay attention to the problem.Key words: heat exchanger; energy conservation; economic
中图分类号：U464.333文献标识码： A 文章编号：
一、前言
众所周知，中央空调系统是整栋建筑物中的能耗大户，约占建筑总能耗的30％~50％，而空调系统中的新风负荷又占总负荷的32％~40％。因此，空调系统的节能具有十分重要的意义。《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005其中一项规定：有人员长期停留且不设集中新风、排风系统的空气调节区（房间），宜在各空气调节区（房间）分别安装带热回收功能的双向换气装置。下面以一个工程为例简单介绍全热交换器在空调系统中的节能应用，抛砖引玉，以借此增长知识。
二、工程概况
本工程为深圳某办公楼，地上16层，地下1层，为一类公共建筑，总建筑面积约20644m2。其中地下1层在主要为汽车库、电气设备用房，1层为架空入口大堂，2层位会议区，3~16层为办公区、会议室等。
三、空调系统设计
根据办公建筑的使用特点，综合考虑本专业的设计条件和甲方的投资水平等，本工程空调设计采用风冷变频VRV中央空调系统+全热交换器+全新风系统相结合的形式。系统分层分区独立设置，每层设置一套系统，便于运营管理和控制。
全热交换器的工作原理：利用排出的室内污浊的较低温空气，对引入室内的室外的新鲜空气进行预热，降低空调系统新风负荷同时，又改善室内空气品质。同时，新风机系统具有旁通功能系统，在过渡季节或室外空气比室内空气舒适时，不经过热回收装置，直接引进新风，形成直流式通风系统，可以免去空调的开启，更显节能。
四、全热交换器与全新风系统方案比较
以3~10层其中一个大开间办公室为例。该大开间办公室面积约400m2,新风量按2000m3/h计算。通过负荷节能计算软件的计算结果，该办公室的夏季逐时冷负荷最大时刻发生在17:00，夏季最大总冷负荷约为68KW,其中室内负荷（包括维护结构、灯光耗冷量等）47KW,新风冷负荷21KW。
1. 热回收计算公式
1.1全热交换器工作原理见如下图所示：
图1：全热交换器工作原理图
1.2全热交换后参数计算式
T＇n=Tw-ηt×(Tw-Tn)
H＇n=Hw-ηh×(Hw-Hn)
式中，T＇n—换热后的温度（℃）
Tn—室内的温度（℃）
Tw—室外的温度（℃）
H＇n—换热后的比焓（kJ/kg.干空气）
Hn—室内的比焓（kJ/kg.干空气）
Hw—室外的比焓（kJ/kg.干空气）
ηt—温度效率
ηh—焓效率
2.各点空气状态的主要参数如下：
2.1新风处理前主要状态点（室外状态点）
干球温度(℃):33
湿球温度(℃):27.9
焓(kJ/kg.干空气):90.7
2.2室内状态点
干球温度(℃):25
湿球温度(℃):20.2
焓(kJ/kg.干空气):58.8
2.3经全热交换器后状态点（全热交换器的温度效率和焓效率分别为72％、63％）
干球温度(℃):27.2
焓(kJ/kg.干空气): 70.6
3.新风负荷节能计算
3.1采用全新风系统所需的新风冷负荷为：
Q=(2000*1.2*(90.7-58.8)/3600=21KW
3.2采用全热交换器所需的新风冷负荷为：
Q＇=(2000*1.2*(70.6-58.8)/3600=7.86KW
4.节约运行费用比较
由以上有，整栋办公楼（3~10层）大开间办公室回收的能量为：
Q＇＇=Q-Q＇=(21KW-7.86KW)*8=105.12KW
设IPLV(C)值为2.7，则可减少的电量耗功率为105.12/2.7=38.9KW。又知全热交换器的耗电量为0.9KW，则总耗电量为38.9-0.9*8=38.18KW。设整年的空调运行期为2200h，电价按0.8元/KW*h则每年可节约的运行电费为38.18*2200*0.8=67196.8元。
5.投资造价费用比较
未采用全热交换器前夏季总冷负荷为68KW，室内冷负荷（即末端冷负荷）为47KW，新风冷负荷21KW。采用全热交换器后，通过室内排风和室外新风的热交换后，处理过的新风温度（27.2℃）比室内温度（25℃）高2.2℃，此时，须通过增加末端冷负荷量来抵消这部分空气产生的热量。经计算有，此时的室内冷负荷为54.86KW，整栋办公楼（3~10层）大开间办公室的冷负荷减少量为（68-54.86）*8=105.12KW，从而减少设备的初投资和总造价费用，详见如下表：
空调方案 方案一（VRV+全新风系统） 方案二（VRV+全热回收系统）
设备费用（元） 971428 879714
设备差额（元） 91714
五、结语
由上述可见，在空调系统中合理采用热回收装置新风系统，不但可以实现通风换气功能，且与全新风系统相比，設备投资费用和造价降低，日后运行费用也降低，具有节能、高率、环保等优点。需要说明的是，本文所举的案例只是一得之见，对于热回收的使用，应针对不同的项目不同的设计条件，通过对不同地点的气象参数和技术经济的合理分析评估，采取不同的措施，以便在实现经济效益的同时，又达到节能环保的效益。
参考文献：
1.《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）-中国建筑工业出版社，2005
2.《采暖通风与空气调节设计规范》（GB 50019-2003）-中国计划出版社
3.《实用供热空调设计手册》（第二版）（下册）-陆耀庆主编，中国建筑工业出版社，2008
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。