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                來(lái)源：百度文庫(kù)、中國(guó)制冷網(wǎng)、制冷學(xué)

      【摘要】本文通過(guò)計(jì)算，對(duì)采用轉(zhuǎn)輪式全熱交換器與未采用空調(diào)系統(tǒng)的耗能量、一次性投資及運(yùn)行費(fèi)用登方面進(jìn)行了比較。從計(jì)算結(jié)果可知，空調(diào)系統(tǒng)中采用轉(zhuǎn)輪式全熱交換器不僅可以節(jié)省能耗和一次性投資，并且可以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用；是一種非常經(jīng)濟(jì)高效的空調(diào)節(jié)能裝置，值得大力推廣使用。

      【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)輪式全熱交換器 溫度效率 新風(fēng)負(fù)荷

      自從本世紀(jì)七十年代世界性能源危機(jī)以來(lái)，節(jié)能成為國(guó)內(nèi)外暖通界關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。采用熱回收裝置就是目前較成熟的一種節(jié)能措施。熱回收裝置的種類很多，有轉(zhuǎn)輪式熱交換器、板式熱交換器、熱管式熱交換器、盤(pán)管閉路式熱交換器、間接蒸發(fā)式熱交換器等。它們又可分為顯熱型和全熱型；回轉(zhuǎn)型和靜止型等各種不同的形式。而全熱交換器式當(dāng)今世界公認(rèn)的暖通空調(diào)領(lǐng)域的最佳能量回收裝置。在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，從1970年至今，在暖通空調(diào)系統(tǒng)中安裝該裝置的總裝機(jī)容量已達(dá)3000萬(wàn)千瓦，每年可節(jié)省一次能源(燃燒油)約400萬(wàn)噸，價(jià)值5億美元以上。


   
       1、轉(zhuǎn)輪式全熱交換器的工作原理
       全熱交換器主要是有輪芯、密封、殼體、動(dòng)力機(jī)構(gòu)等組成。輪芯是轉(zhuǎn)輪式全熱交換器的核心部件，它可以采用各種不同材料和工藝制成。目前成熟的做法是采用鋁箔或合金鋼作為基本原料，添加Na2SO4、NaC1和LiC1等吸熱劑以及增加強(qiáng)度的膠料加工而成，也有采用整體纏繞式加輻條結(jié)構(gòu)的制作工藝。轉(zhuǎn)輪式全熱交換器是利用轉(zhuǎn)輪輪芯的蓄熱和吸濕的作用來(lái)回收排風(fēng)中冷量或熱量，并將其回收的冷量或熱量直接傳給新風(fēng)，在夏季和冬季分別使新風(fēng)獲得降溫除濕和升溫加濕處理，從而降低空調(diào)系統(tǒng)中處理新風(fēng)用能。其工作原理處理工程的焓加濕如圖2、圖3。


 
      該設(shè)備可以同時(shí)回收顯熱和潛熱。其顯熱和全熱回收效率分別為：顯熱交換效率(溫度效率)=(新風(fēng)送風(fēng)溫差-新風(fēng)回風(fēng)溫差)×100%；全熱交換效率(焓效率)=(新風(fēng)送風(fēng)焓差-新風(fēng)回風(fēng)焓差)×100%；對(duì)于成熟產(chǎn)品(如進(jìn)口產(chǎn)品)，其熱回收效率全年可達(dá)到70~90%。使用轉(zhuǎn)輪式全熱交換器后的空調(diào)系統(tǒng)較之未使用的系統(tǒng)，既減少系統(tǒng)投資，又可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，其經(jīng)濟(jì)性非?？捎^。

      2、全熱交換器回收能量及經(jīng)濟(jì)性計(jì)算
      下面通過(guò)一個(gè)實(shí)例來(lái)對(duì)采用轉(zhuǎn)輪式全熱交換器的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。系統(tǒng)圖見(jiàn)圖4。
      按上海市氣象條件查得：
      室外計(jì)算溫度：干球溫度34℃，相對(duì)濕度70%，焓95kJ/kg，密度1113kg/m3；
      室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度：干球溫度27℃，相對(duì)濕度50%，焓55kJ/kg，密度1117kg/m3；
      該系統(tǒng)的總送風(fēng)量為80000m3/h，新風(fēng)量為16000m3/h；
      對(duì)于一套處理風(fēng)量為16000m3/h的全熱交換器，如果選擇面風(fēng)速為3m/s，則其換熱效率為75%左右，系統(tǒng)阻力約為160Pa，換熱器馬達(dá)消耗功率約為1kW。
      G焓(焓效率)=[(h新風(fēng)-h送風(fēng))×100%
      h新風(fēng)-h回風(fēng)=95-55=40kJ/kg
      h新風(fēng)-h送風(fēng)=G焓(h新風(fēng)-h回風(fēng))=0.175×40=30kJ/kg
      h送風(fēng)=h新風(fēng)-30=95-30=65kJ/kg




      未安裝轉(zhuǎn)輪式全熱交換器前所需新風(fēng)負(fù)荷為：
      Q新=16000×1113×(95-55)÷3600=20019kW
      安裝轉(zhuǎn)輪式全熱交換器后的新風(fēng)負(fù)荷為Q新’=16000×1113×(65-55)÷3600=5012kW
      節(jié)約新風(fēng)負(fù)荷為：20019-5012=15017kW
      熱回收系統(tǒng)消耗送(排)風(fēng)風(fēng)機(jī)的功率為：P1=160×16000÷3600=711W=0.1711kW
      熱回收轉(zhuǎn)輪的馬達(dá)功耗為1kW，熱回收系統(tǒng)耗電量為：ρ=2×0.171+1=2.142kW
      增加一次性投資：
      (1)轉(zhuǎn)輪式全熱交換器機(jī)組：170000元
      (2)風(fēng)管、閥門、風(fēng)口等：8000元
      (3)電氣及控制：2000元
      (4)安裝費(fèi)：10000元  共計(jì)增加：190000元
     減少投資：
      (1)節(jié)約空調(diào)負(fù)荷15017kW，相同負(fù)荷空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)約為200000元
      (2)運(yùn)行費(fèi)用減少：
      節(jié)約空調(diào)負(fù)荷：15017kW
      節(jié)省電力(工作系數(shù)COP取常用值213)：6515kW
      全熱交換器耗電：2142kW
      共計(jì)盛典：6313kW
      電價(jià)：0.167元
      每小時(shí)節(jié)省費(fèi)用：4.213元
      每年夏季按8小時(shí)/日，120天運(yùn)行計(jì)算，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用：4.213×8×120=40608元
      若為全年性空調(diào)，則依以上方法可計(jì)算出每年冬季(按8小時(shí)/日，90天運(yùn)行)節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用為29195元，全年共節(jié)省費(fèi)用69803元。

      3、結(jié)語(yǔ)
      采用轉(zhuǎn)輪式全熱交換器既節(jié)約一次性投資，有節(jié)省能耗和運(yùn)行費(fèi)用。因此，在有集中送排風(fēng)的建筑里，非常適合安裝全熱回收裝置。尤其是對(duì)采用新風(fēng)比例較高的系統(tǒng)或直流式系統(tǒng)，安裝全熱回收裝置的經(jīng)濟(jì)性更加顯著。
      但令人遺憾的是，通過(guò)對(duì)部分大中型空調(diào)建筑進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)采用轉(zhuǎn)輪式熱回收裝置者甚少。采用者也絕大多數(shù)是外商投資或中外合資建筑。通過(guò)調(diào)研及分析，筆者認(rèn)為未能推廣應(yīng)用的主要原因有一下兩點(diǎn)：
      (1)大部分業(yè)主未樹(shù)立應(yīng)有的節(jié)能意識(shí)，認(rèn)為節(jié)能裝置可有可無(wú)；
      (2)國(guó)內(nèi)成熟產(chǎn)品很少，基本靠進(jìn)口，各種手續(xù)、程序繁瑣。
      目前國(guó)內(nèi)缺乏轉(zhuǎn)輪式全熱交換器成熟產(chǎn)品的主要原因在于相關(guān)科研機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)廠家無(wú)法很好解決轉(zhuǎn)芯材料的制作工藝問(wèn)題,致使轉(zhuǎn)芯的熱回收效率偏低,而空氣流通阻力卻偏大,缺乏推廣價(jià)值。筆者曾對(duì)國(guó)內(nèi)某家致力于轉(zhuǎn)芯材料研究近十年的研究所研制的轉(zhuǎn)輪式全熱交換器樣機(jī)與國(guó)外進(jìn)口樣機(jī)進(jìn)行了性能對(duì)比試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在相同工況下其熱回收效率較之進(jìn)口產(chǎn)品低30%左右,而空氣流通阻力較之后者高約50%,且成本偏高。
      地球上的能源是有限的,我們每一個(gè)人都應(yīng)樹(shù)立應(yīng)有的節(jié)能意識(shí),節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境。同時(shí),我們也呼吁國(guó)內(nèi)暖通空調(diào)界有識(shí)之士能盡快將自己成熟的熱回收產(chǎn)品推向市場(chǎng),為節(jié)約寶貴的能源作出一份貢獻(xiàn)。