摘要:隨著我國城市化進程加速,城市中不良建筑綜合癥和實現(xiàn)綠色建筑和節(jié)能建筑的這一對矛盾日益突出,特別在VRV空調系統(tǒng)解決新風量和熱回收這兩問題上,全熱交換器全空氣品質概念和熱回收節(jié)能理念越來越被社會所認可,采納使用全熱交換器作為許多建筑工程項目的首選通風換氣設備的工程案例越來越多,在我國正興起一場關注節(jié)能、關注健康的綠色革命。
序言:空氣作為和人生活最密切的環(huán)境因素,已經越來越為人們所重視。不良建筑綜合癥對人危害最大的是空氣污染的危害。不良建筑綜合癥其成因:城市環(huán)境問題、建筑自身的問題、空調問題、人的問題。以上因素造成了城市空氣品質低下。在城市職業(yè)人群中80%以上的人都處于空調環(huán)境的亞健康狀態(tài)?照{病是影響職業(yè)人群健康的最大殺手。
折合節(jié)約能耗811.51KW/3=270.5KW也就是說,也就是說如果使用普通換氣設備,每小時要損失811.5KW的冷量,要多消耗270.5度電能;如果使用全熱交換器,每天按8小時使用計算,可以節(jié)省2164度電能消耗,一個月暫按工作時間22天計算可以節(jié)省47608度電能消耗,按照寫字樓電價按1.05元計算,每月節(jié)省電費49988.4元,一年按使用空調6個月時間計算,一年節(jié)省電費約299930元,節(jié)能效果十分明顯。
考慮使用全熱交換器,還可以減少空調主機容量。計算得知,空調每平方的制冷量配置已經從260W降低到241W,按市場價0.60元/w來計算,購置VRV空調系統(tǒng)主機容量10712KW折合人民幣一次性投資6427200元;使用全熱交換器,這筆空調設備制冷量配置9929.2KW,初次投資是5957520萬元,節(jié)省投資469680萬元,結合兩種方案的設備差價和省電經濟效益,可以看出,安裝和使用全熱交換器,只需二年的時間,就可以全部收回全熱交換器的安裝使用成本。收回投入成本以后,從第三年開始,每年還可以節(jié)省空調系統(tǒng)電費開支近30萬元,實現(xiàn)了空調系統(tǒng)經濟、高效的新風。
設計疑難問題分析: 全熱交換器卓越的功效要依托正確的設計施工安裝來
實現(xiàn)。下面,我們通過兩個比較典型的案例,來分析我們正常遇到的設計安裝方面的某些問題,促進全熱交換器產品更好服務節(jié)能綠色建筑和人類的健康事業(yè)。
設計案例一:新風和排風管道都進入目標區(qū)域,室內風口分布對等合理,風口大小配置和出風口風速掌握較好,室內新風和排風兩股氣流形成合理流向,室內室外空氣達到等量置換的要求,能實現(xiàn)室內全空氣品質的目標,同步實現(xiàn)目標區(qū)域的空氣置換過程的熱回收,是比較理想的全熱交換器設計施工方案。
一般來說,我們對寫字樓的最小新風量掌握在每人30m3
/h,或者設定到按有效空間換氣次數(shù)2~3次來設定寫字樓的新風量標準。主機設備可以采用多點式分區(qū)域安裝的形式,就以上這一95000m2的寫字樓建筑41200 m2的有效使用區(qū)域為例,我們按每使用樓層4臺設備來分解,共劃分124個安裝單元來實施安裝施工,分別安裝了78臺2000m3/h風量的全熱交換器78臺、1600 m3/h風量的全熱交換器45臺、1000 m3/h風量的全熱交換器1臺。該工程通過新風井來引進室外新風通過排風井來排出室內污風,在實際設計和安裝過程中,我們發(fā)現(xiàn)了有5處不合理的地方。
(1)風口配置不合理。樓層高度在h:2.8m的某些細分辦公區(qū)域配置2000m3/h的全熱交換器的室內新風出口的規(guī)格為:250*250mm,新風室內出風口數(shù)量就2個,排風室內進風口2個。根據(jù)計算,該4個風口的風速為4.4m/s。從辦公室人的舒適性角度出發(fā),新風出風口風速偏高,排風進風口風速合理,所以,室內新風出風口應該設定在3~4個為宜,把新風出口風速控制在2.5~3m/s以內。除大面積的多功能廳外,一般情況的辦公室新風風
速和排風風速按照家居環(huán)境的標準來掌握和控制比較合理,如果按照某些大型商用場所的標準來設計,勢必引起新風直吹向室內活動的人群,引起人體感覺上的不適。針對既成事實的設計方案,我們建議業(yè)主改百葉風口為散流風口,把新風氣流向下直吹改變?yōu)橄蛩闹苄毕驍U散斜吹,這樣,避免了新風氣流直吹向人的現(xiàn)象。按照新風排風同等風量的全熱交換器的實際機外全壓來看,新風出口的正全壓要大于排風進口的負全壓,因此,我們在條件允許的情況下,一般在設置室內新風口和室內排風口的時候,一般情況是室內新風口數(shù)量≥室內排風口數(shù)量,以期確保排風效果的實現(xiàn)。辦公區(qū)域排風口最大風速我們一般控制在4~6m/s范圍以內。通常情況下,室內新風出口和室內排風進口采取同等的風速的設計方案比較普遍。
(2)風量調節(jié)閥使用。在工程施工過程中,發(fā)現(xiàn)了兩種極端情況:一種是所有室內風口全部使用了風量調節(jié)閥,另一種情況是沒有使用風量調節(jié)閥。
小型全熱交換器由于風量小,全壓低,送風距離近,在全熱交換器通風換氣系統(tǒng)中,沒有必要設立使用風量調節(jié)閥,合乎實際情理,對整個系統(tǒng)的運行也沒有任何影響。
中型吊頂系列、大型系列的全熱交換器,由于主機噪音相對較大,全壓高
風量大,送風距離遠,所以,系統(tǒng)靠近主機近端的支管和主管交結處必須設立風量調節(jié)閥,個大支管和主管交結處一方面控制風量,另一方面降低噪音,是系統(tǒng)的各支管的風量更趨均衡,各室內出風口和各室內進風口的風壓數(shù)值趨向相近,從而促使各支管風量相近。由于主管的風壓要比直觀的風壓大,所以,設立風量調節(jié)閥的位置必須是支管和主管的交結處,而不是室內風口的旁邊。如果風閥位置設計不當,所起的作用一定大打折扣。在全熱交換器系統(tǒng)安裝的設計方案上,
應該對中型吊頂以上機型的全熱交換器產品使用進行有效地風閥使用和定位設計。
(3)主機安裝錯位。具體安裝施工過程中,把全熱交換器的活動檢修門和電器盒靠近了墻壁安裝,沒有預留檢修位置,導致日后設備無法維護和檢修;顒訖z修口的尺寸應該掌握在500*500mm,所以,設備設計安裝過程中,應該充分考慮到檢修和維護的需要,所以,在設備安裝的過程中,主機設備在條件允許的情況下,最好離墻600mm以上的水平距離安裝。要不然,只能把全熱交換器調轉方向安裝。因此,在設計主機位的時候,應對不同廠家的產品的結構狀況進行了解和甑別。
(4)新風口和排風口混淆。在我國,采用的離心風機多為離心式送風機,因此,全熱交換器四個風口中其中兩個能看到的風機的風口,都是往外送風,是出風口;沒有看到風機的兩個風口,都是進風口。除了有明確的風口標識,如新風入口、新風出口、排風入口、排風出口外,懂的一點小常識,有利于避免一些不必要的安裝錯誤。每臺全熱交換器設備其中兩個風口朝向室外,向室外排出室內污風和引入室外新風;兩個風口朝向室內,引入室內污風和送出室內新風。
(5)材料浪費。電源線嚴重偏大,造成不必要的材料浪費,一般情況下,5~10A電流強度的使用1平方線就足夠電流負荷了,10~15A電流強度的使用1.5平方線就行了,15~20A電流強度的使用2平方線就行了,但實際工程中,各建設施工單位往往動不動就采用2平方線,3平方線的電纜線來使用,造成了不必要的電源線材浪費。因此,針對所用設備型號、實際功率大小、電流強度等情況,在設計方案中明確安裝控制全熱交換器設備運行的電源線材的規(guī)格,很有必要。
設計案例二:這是一個不可取的設計方案。
(1)空氣置換問題。新風管道進入目標區(qū)域,而排風管道分布在走廊上空,只對室內進行送新風,而利用門窗的縫隙、室內正壓和走廊負壓進行室內外空氣置換,由于門窗的縫隙狹小,因此,這種空氣置換只能是很少部分的空氣置換,達不到目標區(qū)域全方位空氣置換、全空氣品質的要求,目標區(qū)域實現(xiàn)不了全面送新風和全面排污風。更有甚者,在大型全熱交換器的使用和設計上,室內設立多個新風出風口,而就在走廊上集中設立一個排風口,嚴重地影響了空氣置換氣流的合理流向,在局部區(qū)域造成了紊流的現(xiàn)象。這種全熱交換器安裝設計方案,不足取,應該予以回避使用設計。
(2)熱回收問題。全熱交換器自身不制冷制熱,它是利用新風和排風
這兩股氣流的焓差和自身的熱傳導性能來實現(xiàn)熱回收的目標的,沒有兩股氣流的焓差值,就沒有全熱交換器的熱回收。由于室內和走廊是兩個不同區(qū)域,如果走廊配置有空調制冷,則全熱交換器還勉強可以達到熱回收的功效;如果走廊沒有配置空調制冷,則設計方案二的室外新風焓值和室內排風焓值幾乎相差不遠,全熱交換器就實現(xiàn)不了熱回收的功效。鑒于以上兩個因素存在,在工程設計施工過程當中,設計方案一、二相比之下,還是方案一合理性強,方案一能最好地發(fā)揮全熱交換器的空氣置換和熱回收功效。
(3)設備不合理。大風量全熱交換器是需要定期維護的設備,熱交換芯體是設備核心主體。大風量全熱交換器的熱交換芯體的摩阻大,承受的氣流沖擊力也很大,所以,對熱交換芯體的強度要求也高,傳統(tǒng)熱交換芯體由于采用普通瓦楞紙來充當熱交換芯體的風道骨架,自身強度低,防潮性能差,所以,熱交換芯體的強度就差,因此,在實際選擇大型全熱交換器的時候,要關注熱交換芯體的強度情況。
由于大型全熱交換器置換風量大,所以,為了確保熱交換芯體良好的熱傳導性能,對使用過程中的全熱交換器要定期清潔和維護。除了清洗全熱交換器的過濾器以外,還要根據(jù)實際使用情況,對熱交換芯體進行有效的維護和清洗。由于瓦楞式的熱交換芯體是片狀交叉疊加粘合而成,所以,無法清洗和維護,建議不足以采用瓦楞式熱交換芯體的全熱交換器來作為選擇大型全熱交換器的對象。作為優(yōu)秀的設計師和負責任的工程施工人員,要對產品有個清楚的認識和極強的鑒別能力才能使服務的對象,我們的全熱交換器消費群體使用到優(yōu)質產品。
結語:全熱交換器的健康功效和節(jié)能功效概念已經社會和行業(yè)所認可,在我國正在興起了以全熱交換器使用為標志的綠色建筑勢態(tài),人們關注健康、關注節(jié)能的觀念與日俱增、與時俱興。全熱交換器的推廣、應用和普及是個政府產業(yè)引導、行業(yè)技術指導、企業(yè)產品優(yōu)化,用戶科學使用的綜合型社會性節(jié)能環(huán)保事業(yè)。