１工程概況

新疆維吾爾自治區克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃萑嗣襻t院主要功能為醫技、住院、全科醫師示范培訓用房，業(yè)務(wù)用房及設備電氣用房等。總建筑面積48184.92ｍ2地上建筑面積44509.30ｍ2，地下建筑面積3675.62ｍ2）。地下１層，地上１２層，建筑高度為57.8ｍ。  

該工程冷熱源為設置在地下１層的直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組。冬季設計出水溫度分別為75℃／55℃和60℃／50℃。其中，75℃／55℃的熱水用于部分房間散熱器供暖、新風(fēng)加熱及生活熱水系統；60℃／50℃的熱水通過(guò)高、低區２套全自動(dòng)換熱機組換成45℃／35℃熱水，供全樓地板輻射供暖系統使用。夏季設計供回水溫度為9℃／14℃，供全樓風(fēng)機盤(pán)管＋新風(fēng)系統制冷使用。

本文重點(diǎn)介紹該工程空調排風(fēng)、病房衛生間排風(fēng)及空調房間排風(fēng)熱回收系統，下面對排風(fēng)熱回收

原理、熱回收計算、換熱器形式選取、運行模式及其防結露措施設計等方面進(jìn)行探討。調查數據表明，空調工程中處理新風(fēng)的能耗約為總能耗的25％～30％。若回收利用排風(fēng)余熱處理新風(fēng)可以取得很好的節能效益和環(huán)境效益，尤其在冬季實(shí)施熱回收，效果尤為顯著(zhù)。

２集中排風(fēng)系統設計

該工程平面布局合理、左右對稱(chēng)，除了１～３層，其余樓層房間功能多為標準病房和醫生辦公室。出于建筑外立面的考慮，屋頂女兒墻高度為5.3ｍ，熱回收系統的機組及其風(fēng)管可直接放在屋頂上，不會(huì )影響建筑物外立面的整體美觀(guān)效果。寒冷地區室外設計參數如表１所示。

如圖２所示，排風(fēng)系統設置：辦公、走道及內區房間空調排風(fēng)由土建豎井集中排出；３～１２層病房排風(fēng)由各衛生間土建豎井集中排出；內區獨立排風(fēng)的房間，如配液室、污洗室、配餐室等房間，在每層設置低噪聲管道風(fēng)機，排風(fēng)由土建豎井集中排出。以上三部分排風(fēng)通過(guò)鍍鋅鐵皮風(fēng)道作集中回收處理，風(fēng)道保溫采用50ｍｍ 厚橡塑材料，外做0.8ｍｍ厚鍍鋅鋼板保護殼。排風(fēng)由設置在屋頂的２臺組合式板式熱回收機組集中回收處理后排出。回收后的帶一定熱量且基本無(wú)污染雜質(zhì)的新風(fēng)，送入新風(fēng)豎井內。污物間交叉污染可能性較大，每個(gè)污物間設置獨立的排風(fēng)機，排風(fēng)不回收。熱回收機組的新、排風(fēng)管設有空調機組專(zhuān)用空氣凈化裝置，并且設置在每層的新風(fēng)機組均設有駐電極空氣凈化裝置（代替中效袋式過(guò)濾器Ｆ８），可進(jìn)一步起到凈化、殺菌、除臭的作用，并可有效防止交叉污染。

排風(fēng)熱回收原理

３換熱器的選擇

一般情況下，全熱回收方式適合在嚴寒或寒冷地區應用。全熱回收換熱器一般有轉輪式和板翅式。但全熱排風(fēng)熱回收裝置容易造成新風(fēng)與排風(fēng)的交叉污染，不宜應用于潔凈場(chǎng)所，比如酒店客房或醫院病房等場(chǎng)合，所以此類(lèi)場(chǎng)合需要采用顯熱回收的方式。不同的室外環(huán)境，熱回收裝置產(chǎn)生的回收效果有一定差異，氣候寒冷、濕度較小的地區宜采用顯熱回收裝置。該工程選用板式顯熱回收方式，并在新風(fēng)和排風(fēng)進(jìn)入換熱器之前加設了過(guò)濾裝置。

板式換熱器通常由光滑金屬或者非金屬塑料板裝配而成，形成基本的波紋板交叉疊積平面通道。板間形式以隔板分隔為Ｕ 形、三角形等不同斷面形狀的空氣通道，在一定的設備體積條件下，氣流與板材直接接觸的面積增大，（www..com）

４熱回收計算

全樓新風(fēng)系統總新風(fēng)量為198000ｍ3／ｈ，排風(fēng)量按新風(fēng)量的75％計算，２臺熱回收機組的送風(fēng)量為100000ｍ3／ｈ，送風(fēng)機功率為45ｋＷ，回風(fēng)量為75000ｍ3／ｈ，排風(fēng)機功率為37ｋＷ。考慮到同時(shí)使用的可能性不大，熱回收機組內的送風(fēng)機和排風(fēng)機均按變頻風(fēng)機設計。

對于一個(gè)特定的顯熱換熱器，其顯熱效率只取決于換熱器本身的結構、新風(fēng)量及排風(fēng)量，與新風(fēng)及排風(fēng)的參數無(wú)關(guān)。依據廠(chǎng)家提供資料，顯熱效率為70％。

４．１各狀態(tài)點(diǎn)參數的確定

顯熱回收效率ε

式中ＧS為新風(fēng)量，ｍ3／ｈ；Ｇｍｉｎ為送風(fēng)量和排風(fēng)量中的較小值，ｍ3／ｈ；ｔ１，ｔ２分別為新風(fēng)的進(jìn)、出口溫度，℃；ｔ３為排風(fēng)進(jìn)口溫度，℃。

４．１．１　冬季工況

冬季新風(fēng)出口溫度ｔ２：

冬季排風(fēng)出口溫度ｔ４：

經(jīng)計算，ｔ２＝8.0℃，ｔ４＝6.7℃（見(jiàn)圖３），排風(fēng)露點(diǎn)溫度ｔ４Ｌ＝6.0℃（由圖４可得）

圖３板式顯熱熱回收器冬季原理圖

圖４新、排風(fēng)焓濕圖

４．１．２夏季工況

夏季新風(fēng)出口溫度t′2：

夏季排風(fēng)出口溫度ｔ′４：

經(jīng)計算，夏季新風(fēng)出口溫度ｔ′２＝27.3℃，夏季排風(fēng)出口溫度ｔ′４＝27.47℃。

４．２防霜凍計算

由于新風(fēng)溫度的降低，排風(fēng)熱回收裝置的排風(fēng)側溫度也隨之降低，由此造成排風(fēng)側可能產(chǎn)生冷凝水，甚至出現霜凍直至霜堵的現象，影響排風(fēng)熱回收裝置的正常使用。因此，設計時(shí)考慮了冬季防霜凍措施。

假定冬季保證熱回收機組正常使用，需在新風(fēng)入口設置空氣預熱裝置，預熱器出口溫度ｔ０計算如下

所需加熱量Ｑ：

式（６），（７）中Ｇｐ為排風(fēng)量，ｍ3／ｈ；ｃｐ為空氣比定壓熱容，ｋＪ／（ｋｇ?Ｋ）；ρ為空氣密度，ｋｇ／ｍ3。經(jīng)計算，ｔ０＝５℃，Ｑ＝346.42ｋＷ。

４．３回收能量的計算

冬季新風(fēng)出口溫度ｔ２：

經(jīng)計算，ｔ２＝１２．９℃。

冬季回收熱量：

夏季回收熱量：

經(jīng)計算，Ｑｄ＝202ｋＷ，Ｑｘ＝48.16ｋＷ。阿圖什市夏季通風(fēng)室外計算溫度為28.8℃，供暖度日數（ＨＤＤ１８）為3833℃?ｄ，空調度日數（ＣＤＤ２６）為１℃?ｄ。結合以上計算結果，夏季不作熱回收處理，排風(fēng)通過(guò)旁通排風(fēng)機直接排至室外。

如表２所示，當ｔ１＝０℃時(shí)，設混風(fēng)率Ａ 為88.2％，則綜合熱效率為37.2％。

當室外溫度為5.9℃時(shí)，通過(guò)換熱后進(jìn)風(fēng)溫度為12.8℃，若保證熱回收機組在冬季正常使用，當室外溫度低于5.9℃時(shí)即低于排風(fēng)露點(diǎn)溫度，可能有凍結危險，可開(kāi)啟送風(fēng)旁通回路使從空調房間出來(lái)的部分空氣經(jīng)過(guò)熱回收裝置與新風(fēng)進(jìn)行換熱，從而對新風(fēng)進(jìn)行預處理，換熱后的排風(fēng)以廢氣的形式

排出，經(jīng)過(guò)預處理的新風(fēng)與回風(fēng)混合后處理到送風(fēng)狀態(tài)送入室內，以保證進(jìn)風(fēng)溫度高于12.8℃。熱回收式空氣處理機組旁通回路上的電磁閥開(kāi)度由設置在板式換熱器回風(fēng)出口的溫度傳感器的反饋信號決定，以保證換熱器中由于低于露點(diǎn)溫度而形成的冷凝水在冬季不凍結。可見(jiàn)，在室外溫度低于5.9℃的工況下，開(kāi)啟旁通回路上的電磁閥進(jìn)行混風(fēng)，以確保換熱器熱空氣排風(fēng)口不結霜，機組混風(fēng)工況的綜

合熱效率均在３５％以上，其節能效果令人滿(mǎn)意。

如果室內外溫差較小，就沒(méi)有必要使用排風(fēng)熱回收，因此在新風(fēng)的入口處設置了旁通風(fēng)機。旁通

風(fēng)機的設置有利于過(guò)渡季節減小熱回收段的阻力消耗，從而減少風(fēng)機能耗。

５空氣熱回收機組全年運行模式

５．１冬季工況運行模式

新風(fēng)：室外新風(fēng)→熱回收機組→新風(fēng)機組→室內；

排風(fēng)：室內排風(fēng)→熱回收機組→室外。

５．２夏季、過(guò)渡季節工況運行模式

新風(fēng)：室外新風(fēng)→新風(fēng)機組→室內；

排風(fēng)：室內排風(fēng)→旁通排風(fēng)機→室外。

上述工況需按季節運行。

６排風(fēng)熱回收自動(dòng)控制要求

排風(fēng)熱回收機組停機、檢修、室內外溫差較小或極端天氣等狀況出現，將導致機組無(wú)法使用，此時(shí)開(kāi)啟２臺備用變頻排風(fēng)機箱，熱回收機組停機的同時(shí)旁通排風(fēng)機箱開(kāi)啟，熱回收機組ＤＤＣ自控系統見(jiàn)圖５。

圖５熱回收機組控制原理

排風(fēng)熱回收機組控制要求如下：

１）機組需配置風(fēng)機壓差檢測器，有自控要求。

２）該機組設置防霜凍控制器。

　  ３）開(kāi)關(guān)風(fēng)閥與送排風(fēng)聯(lián)鎖開(kāi)啟，排風(fēng)溫度低于設定值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉風(fēng)閥及送排風(fēng)機。

４）通過(guò)比較室內外空氣比焓差控制旁通閥及旁通風(fēng)機的開(kāi)啟。