+黃旭騰+劉磊

摘要：空調(diào)熱量連同耗費的能量一同排往室外，給室外環(huán)境造成了嚴重的熱污染，并加重了城市熱島效應，還造成了能量的浪費。面對能源的日益緊張，資源的嚴重浪費，不可再生資源的二次利用的重要性在經(jīng)濟社會的發(fā)展過程中日漸凸現(xiàn)。

關鍵詞：熱回收；能耗；乙二醇

1研究背景

由于空調(diào)系統(tǒng)在建筑物能耗所占比重大，所以提高其能量利用率，降低機組負荷對創(chuàng)建綠色節(jié)能建筑意義重大。普通送排風系統(tǒng)使得空調(diào)機組負荷大，能源利用率低。多對多溶液循環(huán)式熱回收裝置在排風側(cè)將排風中的冷量（熱量）通過換熱器傳遞給乙二醇溶液，降低（提高）乙二醇溶液的溫度，然后通過循環(huán)泵將被冷卻（加熱）的乙二醇溶液輸送至新風側(cè)的換熱器中，降低（提高）新風溫度，減小負荷，降低整個空調(diào)系統(tǒng)的運營成本，實現(xiàn)能量回收。

西長安街13號院項目為了到達國家綠色三星級建筑的標準，在設計初始就融入了綠色節(jié)能的理念。在地下一層設置了多對多溶液循環(huán)式熱回收裝置，對新風和排風進行熱回收，以達到節(jié)能環(huán)保的目的。

2溶液循環(huán)式熱回收裝置的組成與基本原理

2.1熱回收裝置的重要組成部分

此類熱回收系統(tǒng)的主要由熱媒介，熱回收送排風機組，溶液循環(huán)泵和隔膜式膨脹罐組成。

2.1.1熱媒介

該系統(tǒng)采用的熱媒介為容積百分比為30%的乙二醇水溶液，乙二醇水溶液是一種被廣泛使用的冷媒介。乙二醇可以與水任意比例的混合，且化學性質(zhì)穩(wěn)定。在該熱回收系統(tǒng)中由于只是針對送排風的熱量的回收，溫度波動小。乙二醇水溶液的工作范圍大，完全能滿足運行要求。但是乙二醇水溶液有一定的腐蝕性，易發(fā)生氧化反應，會腐蝕輸送管道，影響系統(tǒng)的正常運營。所以需要在乙二醇水溶液中添加緩蝕劑，減少其腐蝕性。該項目乙二醇水溶液管道材質(zhì)為焊接鋼管，故有必要在溶液添加緩蝕劑，以減少對鋼管的腐蝕。

2.1.2熱回收送排風機組

具有熱回收功能的空調(diào)機組與常用空調(diào)機組相似，但在機組內(nèi)部增加了一個熱回收段。熱回收段通過冷媒傳遞的熱量（或者冷量），對通過熱回收段的空氣進行加熱（或者降溫），從而降低機組負荷。

2.1.3溶液循環(huán)泵和隔膜式膨脹罐。冷媒通過在管道內(nèi)的流動傳遞熱量（或者冷量）。由溶液循環(huán)泵的運行保證乙二醇水溶液的循環(huán)流動，實現(xiàn)熱回收功效。溶液循環(huán)泵一備一用。泵的揚程為12m，對應流量為30m3/h。在泵正常工作時，出水口的末端也是泵的進水口。運行時有可能產(chǎn)生負壓現(xiàn)象，通過隔膜罐的作用避免管道內(nèi)產(chǎn)生負壓。同時由于管道乙二醇水溶液溫度在變化，溶液的體積也會變化，導致管道內(nèi)壓力不斷。但是整個系統(tǒng)可以通過膨脹罐的調(diào)節(jié)作用，避免這類情形的發(fā)生。膨脹罐內(nèi)有兩個艙室，分別是盛裝液體的和盛裝氣體的。當管道內(nèi)壓力變化時，通過氣體艙調(diào)節(jié)溶液艙的體積，改變系統(tǒng)壓力。

2.2熱回收裝置原理

夏季時，室內(nèi)溫度低，室外溫度高。經(jīng)由新風系統(tǒng)送至室內(nèi)的新風溫度高，直接導致室內(nèi)溫度上升，致使空調(diào)系統(tǒng)負荷增大。與此同時，經(jīng)由排風系統(tǒng)排至室外的空氣，溫度低，導致空調(diào)的制冷效果減小，同樣使得室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的負荷增大。冬季時，其運行狀態(tài)類似，由新風系統(tǒng)送至室內(nèi)的新風溫度低，導致室內(nèi)溫度下降，增加空調(diào)負荷。由排風系統(tǒng)排至室外的空氣溫度高，導致空調(diào)制熱效果減小，也使空調(diào)負荷增大。

該類熱回收系統(tǒng)在夏季運行時將新風系統(tǒng)中的熱量由乙二醇水溶液吸收后，經(jīng)過循環(huán)泵至排風系統(tǒng)，以此由排風系統(tǒng)排出的空氣來降低新風的溫度。同樣在冬季時，系統(tǒng)運行時將排風系統(tǒng)排出空氣的熱量由乙二醇水溶液吸收后，經(jīng)循環(huán)泵至新風系統(tǒng)，以此新風來降低排風系統(tǒng)排出空氣的溫度，達到節(jié)能的目的，降低空調(diào)系統(tǒng)負荷。

3經(jīng)濟效益淺析

由該溶液循環(huán)式熱回收系統(tǒng)的熱回收效率對該系統(tǒng)所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益進行分析。夏季運行時：

各類參數(shù)；室外溫度36℃，室內(nèi)26℃。熱回收效率為55%。該建筑物地下一層新風機組進風量為124000m3/h。冬季空調(diào)機組運行80天，機組一天運行12小時。

計算公式：

溫度交換效率

式中：η1—溫度交換效率（%）；

tOA—新風進風干球溫度（℃）；

tSA—新風出風干球溫度（℃）；

tRA—排風進風干球溫度（℃）。

暫且tRA為冬季室內(nèi)空調(diào)設計狀態(tài)點溫度為26℃，G為新風量124000m3/h，tOA=-10℃，tRA=26℃，η1=55%，則tSA=η1*（tRA-tOA）+tOA=55%*（36-26）+（26）=5.5+26=31.5℃

則熱回收的熱量為：c*m*△t =1.01*（124000*1.3/3600）*（31.5-26）=248.7KJ

那么熱回收功率為248.7KW。

因為空調(diào)cop為5.22

則節(jié)省的電能有

80*12* 248.7/5.22=45738kw*h

電費收費按每度電0.8元計算

那么這個夏季可節(jié)省電費36590元

4結(jié)論

建筑物在使用過程中采用一些綠色節(jié)能的先進設備，節(jié)省了整體的運行成本。同時提高了能源利用率，減少了資源的浪費。

溶液循環(huán)式熱回收裝置在使用時，在保證達到對室內(nèi)環(huán)境的要求的同時，降低了空調(diào)系統(tǒng)的負荷，延長了設備的使用壽命。溶液循環(huán)式熱回收裝置中排風和新風完全隔離，保證了室內(nèi)空氣品質(zhì)。

參考文獻

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準(JGJ134—2010)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版.

[2] 黃翔.空調(diào)工程[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.

[3] 朱林主編.暖通空調(diào)常用數(shù)據(jù)手冊(第二版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.

[4] 路亞俊主編.暖通空調(diào)[M].中國建筑工業(yè)出版社(第二版),2003.

基金項目：國家十二五科技支撐計劃項目，課題名稱：公共機構(gòu)新建建筑綠色建設關鍵技術研究與示范（2013BAJ15B05）。

作者簡介：黃旭騰（1979.01- ），男，浙江人，建筑工程，學士學位，工程師，中國建筑第二工程局有限公司專業(yè)技術負責。

摘要：空調(diào)熱量連同耗費的能量一同排往室外，給室外環(huán)境造成了嚴重的熱污染，并加重了城市熱島效應，還造成了能量的浪費。面對能源的日益緊張，資源的嚴重浪費，不可再生資源的二次利用的重要性在經(jīng)濟社會的發(fā)展過程中日漸凸現(xiàn)。

關鍵詞：熱回收；能耗；乙二醇

1研究背景

由于空調(diào)系統(tǒng)在建筑物能耗所占比重大，所以提高其能量利用率，降低機組負荷對創(chuàng)建綠色節(jié)能建筑意義重大。普通送排風系統(tǒng)使得空調(diào)機組負荷大，能源利用率低。多對多溶液循環(huán)式熱回收裝置在排風側(cè)將排風中的冷量（熱量）通過換熱器傳遞給乙二醇溶液，降低（提高）乙二醇溶液的溫度，然后通過循環(huán)泵將被冷卻（加熱）的乙二醇溶液輸送至新風側(cè)的換熱器中，降低（提高）新風溫度，減小負荷，降低整個空調(diào)系統(tǒng)的運營成本，實現(xiàn)能量回收。

西長安街13號院項目為了到達國家綠色三星級建筑的標準，在設計初始就融入了綠色節(jié)能的理念。在地下一層設置了多對多溶液循環(huán)式熱回收裝置，對新風和排風進行熱回收，以達到節(jié)能環(huán)保的目的。

2溶液循環(huán)式熱回收裝置的組成與基本原理

2.1熱回收裝置的重要組成部分

此類熱回收系統(tǒng)的主要由熱媒介，熱回收送排風機組，溶液循環(huán)泵和隔膜式膨脹罐組成。

2.1.1熱媒介

該系統(tǒng)采用的熱媒介為容積百分比為30%的乙二醇水溶液，乙二醇水溶液是一種被廣泛使用的冷媒介。乙二醇可以與水任意比例的混合，且化學性質(zhì)穩(wěn)定。在該熱回收系統(tǒng)中由于只是針對送排風的熱量的回收，溫度波動小。乙二醇水溶液的工作范圍大，完全能滿足運行要求。但是乙二醇水溶液有一定的腐蝕性，易發(fā)生氧化反應，會腐蝕輸送管道，影響系統(tǒng)的正常運營。所以需要在乙二醇水溶液中添加緩蝕劑，減少其腐蝕性。該項目乙二醇水溶液管道材質(zhì)為焊接鋼管，故有必要在溶液添加緩蝕劑，以減少對鋼管的腐蝕。

2.1.2熱回收送排風機組

具有熱回收功能的空調(diào)機組與常用空調(diào)機組相似，但在機組內(nèi)部增加了一個熱回收段。熱回收段通過冷媒傳遞的熱量（或者冷量），對通過熱回收段的空氣進行加熱（或者降溫），從而降低機組負荷。

2.1.3溶液循環(huán)泵和隔膜式膨脹罐。冷媒通過在管道內(nèi)的流動傳遞熱量（或者冷量）。由溶液循環(huán)泵的運行保證乙二醇水溶液的循環(huán)流動，實現(xiàn)熱回收功效。溶液循環(huán)泵一備一用。泵的揚程為12m，對應流量為30m3/h。在泵正常工作時，出水口的末端也是泵的進水口。運行時有可能產(chǎn)生負壓現(xiàn)象，通過隔膜罐的作用避免管道內(nèi)產(chǎn)生負壓。同時由于管道乙二醇水溶液溫度在變化，溶液的體積也會變化，導致管道內(nèi)壓力不斷。但是整個系統(tǒng)可以通過膨脹罐的調(diào)節(jié)作用，避免這類情形的發(fā)生。膨脹罐內(nèi)有兩個艙室，分別是盛裝液體的和盛裝氣體的。當管道內(nèi)壓力變化時，通過氣體艙調(diào)節(jié)溶液艙的體積，改變系統(tǒng)壓力。

2.2熱回收裝置原理

夏季時，室內(nèi)溫度低，室外溫度高。經(jīng)由新風系統(tǒng)送至室內(nèi)的新風溫度高，直接導致室內(nèi)溫度上升，致使空調(diào)系統(tǒng)負荷增大。與此同時，經(jīng)由排風系統(tǒng)排至室外的空氣，溫度低，導致空調(diào)的制冷效果減小，同樣使得室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的負荷增大。冬季時，其運行狀態(tài)類似，由新風系統(tǒng)送至室內(nèi)的新風溫度低，導致室內(nèi)溫度下降，增加空調(diào)負荷。由排風系統(tǒng)排至室外的空氣溫度高，導致空調(diào)制熱效果減小，也使空調(diào)負荷增大。

該類熱回收系統(tǒng)在夏季運行時將新風系統(tǒng)中的熱量由乙二醇水溶液吸收后，經(jīng)過循環(huán)泵至排風系統(tǒng)，以此由排風系統(tǒng)排出的空氣來降低新風的溫度。同樣在冬季時，系統(tǒng)運行時將排風系統(tǒng)排出空氣的熱量由乙二醇水溶液吸收后，經(jīng)循環(huán)泵至新風系統(tǒng)，以此新風來降低排風系統(tǒng)排出空氣的溫度，達到節(jié)能的目的，降低空調(diào)系統(tǒng)負荷。

3經(jīng)濟效益淺析

由該溶液循環(huán)式熱回收系統(tǒng)的熱回收效率對該系統(tǒng)所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益進行分析。夏季運行時：

各類參數(shù)；室外溫度36℃，室內(nèi)26℃。熱回收效率為55%。該建筑物地下一層新風機組進風量為124000m3/h。冬季空調(diào)機組運行80天，機組一天運行12小時。

計算公式：

溫度交換效率

式中：η1—溫度交換效率（%）；

tOA—新風進風干球溫度（℃）；

tSA—新風出風干球溫度（℃）；

tRA—排風進風干球溫度（℃）。

暫且tRA為冬季室內(nèi)空調(diào)設計狀態(tài)點溫度為26℃，G為新風量124000m3/h，tOA=-10℃，tRA=26℃，η1=55%，則tSA=η1*（tRA-tOA）+tOA=55%*（36-26）+（26）=5.5+26=31.5℃

則熱回收的熱量為：c*m*△t =1.01*（124000*1.3/3600）*（31.5-26）=248.7KJ

那么熱回收功率為248.7KW。

因為空調(diào)cop為5.22

則節(jié)省的電能有

80*12* 248.7/5.22=45738kw*h

電費收費按每度電0.8元計算

那么這個夏季可節(jié)省電費36590元

4結(jié)論

建筑物在使用過程中采用一些綠色節(jié)能的先進設備，節(jié)省了整體的運行成本。同時提高了能源利用率，減少了資源的浪費。

溶液循環(huán)式熱回收裝置在使用時，在保證達到對室內(nèi)環(huán)境的要求的同時，降低了空調(diào)系統(tǒng)的負荷，延長了設備的使用壽命。溶液循環(huán)式熱回收裝置中排風和新風完全隔離，保證了室內(nèi)空氣品質(zhì)。

參考文獻

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準(JGJ134—2010)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版.

[2] 黃翔.空調(diào)工程[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.

[3] 朱林主編.暖通空調(diào)常用數(shù)據(jù)手冊(第二版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.

[4] 路亞俊主編.暖通空調(diào)[M].中國建筑工業(yè)出版社(第二版),2003.

基金項目：國家十二五科技支撐計劃項目，課題名稱：公共機構(gòu)新建建筑綠色建設關鍵技術研究與示范（2013BAJ15B05）。

作者簡介：黃旭騰（1979.01- ），男，浙江人，建筑工程，學士學位，工程師，中國建筑第二工程局有限公司專業(yè)技術負責。

摘要：空調(diào)熱量連同耗費的能量一同排往室外，給室外環(huán)境造成了嚴重的熱污染，并加重了城市熱島效應，還造成了能量的浪費。面對能源的日益緊張，資源的嚴重浪費，不可再生資源的二次利用的重要性在經(jīng)濟社會的發(fā)展過程中日漸凸現(xiàn)。

關鍵詞：熱回收；能耗；乙二醇

1研究背景

由于空調(diào)系統(tǒng)在建筑物能耗所占比重大，所以提高其能量利用率，降低機組負荷對創(chuàng)建綠色節(jié)能建筑意義重大。普通送排風系統(tǒng)使得空調(diào)機組負荷大，能源利用率低。多對多溶液循環(huán)式熱回收裝置在排風側(cè)將排風中的冷量（熱量）通過換熱器傳遞給乙二醇溶液，降低（提高）乙二醇溶液的溫度，然后通過循環(huán)泵將被冷卻（加熱）的乙二醇溶液輸送至新風側(cè)的換熱器中，降低（提高）新風溫度，減小負荷，降低整個空調(diào)系統(tǒng)的運營成本，實現(xiàn)能量回收。

西長安街13號院項目為了到達國家綠色三星級建筑的標準，在設計初始就融入了綠色節(jié)能的理念。在地下一層設置了多對多溶液循環(huán)式熱回收裝置，對新風和排風進行熱回收，以達到節(jié)能環(huán)保的目的。

2溶液循環(huán)式熱回收裝置的組成與基本原理

2.1熱回收裝置的重要組成部分

此類熱回收系統(tǒng)的主要由熱媒介，熱回收送排風機組，溶液循環(huán)泵和隔膜式膨脹罐組成。

2.1.1熱媒介

該系統(tǒng)采用的熱媒介為容積百分比為30%的乙二醇水溶液，乙二醇水溶液是一種被廣泛使用的冷媒介。乙二醇可以與水任意比例的混合，且化學性質(zhì)穩(wěn)定。在該熱回收系統(tǒng)中由于只是針對送排風的熱量的回收，溫度波動小。乙二醇水溶液的工作范圍大，完全能滿足運行要求。但是乙二醇水溶液有一定的腐蝕性，易發(fā)生氧化反應，會腐蝕輸送管道，影響系統(tǒng)的正常運營。所以需要在乙二醇水溶液中添加緩蝕劑，減少其腐蝕性。該項目乙二醇水溶液管道材質(zhì)為焊接鋼管，故有必要在溶液添加緩蝕劑，以減少對鋼管的腐蝕。

2.1.2熱回收送排風機組

具有熱回收功能的空調(diào)機組與常用空調(diào)機組相似，但在機組內(nèi)部增加了一個熱回收段。熱回收段通過冷媒傳遞的熱量（或者冷量），對通過熱回收段的空氣進行加熱（或者降溫），從而降低機組負荷。

2.1.3溶液循環(huán)泵和隔膜式膨脹罐。冷媒通過在管道內(nèi)的流動傳遞熱量（或者冷量）。由溶液循環(huán)泵的運行保證乙二醇水溶液的循環(huán)流動，實現(xiàn)熱回收功效。溶液循環(huán)泵一備一用。泵的揚程為12m，對應流量為30m3/h。在泵正常工作時，出水口的末端也是泵的進水口。運行時有可能產(chǎn)生負壓現(xiàn)象，通過隔膜罐的作用避免管道內(nèi)產(chǎn)生負壓。同時由于管道乙二醇水溶液溫度在變化，溶液的體積也會變化，導致管道內(nèi)壓力不斷。但是整個系統(tǒng)可以通過膨脹罐的調(diào)節(jié)作用，避免這類情形的發(fā)生。膨脹罐內(nèi)有兩個艙室，分別是盛裝液體的和盛裝氣體的。當管道內(nèi)壓力變化時，通過氣體艙調(diào)節(jié)溶液艙的體積，改變系統(tǒng)壓力。

2.2熱回收裝置原理

夏季時，室內(nèi)溫度低，室外溫度高。經(jīng)由新風系統(tǒng)送至室內(nèi)的新風溫度高，直接導致室內(nèi)溫度上升，致使空調(diào)系統(tǒng)負荷增大。與此同時，經(jīng)由排風系統(tǒng)排至室外的空氣，溫度低，導致空調(diào)的制冷效果減小，同樣使得室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的負荷增大。冬季時，其運行狀態(tài)類似，由新風系統(tǒng)送至室內(nèi)的新風溫度低，導致室內(nèi)溫度下降，增加空調(diào)負荷。由排風系統(tǒng)排至室外的空氣溫度高，導致空調(diào)制熱效果減小，也使空調(diào)負荷增大。

該類熱回收系統(tǒng)在夏季運行時將新風系統(tǒng)中的熱量由乙二醇水溶液吸收后，經(jīng)過循環(huán)泵至排風系統(tǒng)，以此由排風系統(tǒng)排出的空氣來降低新風的溫度。同樣在冬季時，系統(tǒng)運行時將排風系統(tǒng)排出空氣的熱量由乙二醇水溶液吸收后，經(jīng)循環(huán)泵至新風系統(tǒng)，以此新風來降低排風系統(tǒng)排出空氣的溫度，達到節(jié)能的目的，降低空調(diào)系統(tǒng)負荷。

3經(jīng)濟效益淺析

由該溶液循環(huán)式熱回收系統(tǒng)的熱回收效率對該系統(tǒng)所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益進行分析。夏季運行時：

各類參數(shù)；室外溫度36℃，室內(nèi)26℃。熱回收效率為55%。該建筑物地下一層新風機組進風量為124000m3/h。冬季空調(diào)機組運行80天，機組一天運行12小時。

計算公式：

溫度交換效率

式中：η1—溫度交換效率（%）；

tOA—新風進風干球溫度（℃）；

tSA—新風出風干球溫度（℃）；

tRA—排風進風干球溫度（℃）。

暫且tRA為冬季室內(nèi)空調(diào)設計狀態(tài)點溫度為26℃，G為新風量124000m3/h，tOA=-10℃，tRA=26℃，η1=55%，則tSA=η1*（tRA-tOA）+tOA=55%*（36-26）+（26）=5.5+26=31.5℃

則熱回收的熱量為：c*m*△t =1.01*（124000*1.3/3600）*（31.5-26）=248.7KJ

那么熱回收功率為248.7KW。

因為空調(diào)cop為5.22

則節(jié)省的電能有

80*12* 248.7/5.22=45738kw*h

電費收費按每度電0.8元計算

那么這個夏季可節(jié)省電費36590元

4結(jié)論

建筑物在使用過程中采用一些綠色節(jié)能的先進設備，節(jié)省了整體的運行成本。同時提高了能源利用率，減少了資源的浪費。

溶液循環(huán)式熱回收裝置在使用時，在保證達到對室內(nèi)環(huán)境的要求的同時，降低了空調(diào)系統(tǒng)的負荷，延長了設備的使用壽命。溶液循環(huán)式熱回收裝置中排風和新風完全隔離，保證了室內(nèi)空氣品質(zhì)。

參考文獻

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準(JGJ134—2010)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版.

[2] 黃翔.空調(diào)工程[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.

[3] 朱林主編.暖通空調(diào)常用數(shù)據(jù)手冊(第二版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.

[4] 路亞俊主編.暖通空調(diào)[M].中國建筑工業(yè)出版社(第二版),2003.

基金項目：國家十二五科技支撐計劃項目，課題名稱：公共機構(gòu)新建建筑綠色建設關鍵技術研究與示范（2013BAJ15B05）。

作者簡介：黃旭騰（1979.01- ），男，浙江人，建筑工程，學士學位，工程師，中國建筑第二工程局有限公司專業(yè)技術負責。