摘要:隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加速,城市中不良建筑綜合癥和實(shí)現(xiàn)綠色建筑和節(jié)能建筑的這一對(duì)矛盾日益突出,特別在VRV空調(diào)系統(tǒng)解決新風(fēng)量和熱回收這兩問(wèn)題上,全熱交換器全空氣品質(zhì)概念和熱回收節(jié)能理念越來(lái)越被社會(huì)所認(rèn)可,采納使用全熱交換器作為許多建筑工程項(xiàng)目的首選通風(fēng)換氣設(shè)備的工程案例越來(lái)越多,在我國(guó)正興起一場(chǎng)關(guān)注節(jié)能、關(guān)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(jīng)越來(lái)越為人們所重視。不良建筑綜合癥對(duì)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(wèn)題、建筑自身的問(wèn)題、空調(diào)問(wèn)題、人的問(wèn)題。以上因素造成了城市空氣品質(zhì)低下。在城市職業(yè)人群中80%以上的人都處于空調(diào)環(huán)境的亞健康狀態(tài)。空調(diào)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(shuō),也就是說(shuō)如果使用普通換氣設(shè)備,每小時(shí)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(shí)使用計(jì)算,可以節(jié)省2164度電能消耗,一個(gè)月暫按工作時(shí)間22天計(jì)算可以節(jié)省47608度電能消耗,按照寫(xiě)字樓電價(jià)按1.05元計(jì)算,每月節(jié)省電費(fèi)49988.4元,一年按使用空調(diào)6個(gè)月時(shí)間計(jì)算,一年節(jié)省電費(fèi)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(diào)主機(jī)容量。計(jì)算得知,空調(diào)每平方的制冷量配置已經(jīng)從260W降低到241W,按市場(chǎng)價(jià)0.60元/w來(lái)計(jì)算,購(gòu)置VRV空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)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(diào)設(shè)備制冷量配置9929.2KW,初次投資是5957520萬(wàn)元,節(jié)省投資469680萬(wàn)元,結(jié)合兩種方案的設(shè)備差價(jià)和省電經(jīng)濟(jì)效益,可以看出,安裝和使用全熱交換器,只需二年的時(shí)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(kāi)始,每年還可以節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)電費(fèi)開(kāi)支近30萬(wàn)元,實(shí)現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、高效的新風(fēng)。
設(shè)計(jì)疑難問(wèn)題分析: 全熱交換器卓越的功效要依托正確的設(shè)計(jì)施工安裝來(lái)
實(shí)現(xiàn)。下面,我們通過(guò)兩個(gè)比較典型的案例,來(lái)分析我們正常遇到的設(shè)計(jì)安裝方面的某些問(wèn)題,促進(jìn)全熱交換器產(chǎn)品更好服務(wù)節(jié)能綠色建筑和人類的健康事業(yè)。
設(shè)計(jì)案例一:新風(fēng)和排風(fēng)管道都進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域,室內(nèi)風(fēng)口分布對(duì)等合理,風(fēng)口大小配置和出風(fēng)口風(fēng)速掌握較好,室內(nèi)新風(fēng)和排風(fēng)兩股氣流形成合理流向,室內(nèi)室外空氣達(dá)到等量置換的要求,能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)全空氣品質(zhì)的目標(biāo),同步實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的空氣置換過(guò)程的熱回收,是比較理想的全熱交換器設(shè)計(jì)施工方案。
一般來(lái)說(shuō),我們對(duì)寫(xiě)字樓的最小新風(fēng)量掌握在每人30m3
/h,或者設(shè)定到按有效空間換氣次數(shù)2~3次來(lái)設(shè)定寫(xiě)字樓的新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)。主機(jī)設(shè)備可以采用多點(diǎn)式分區(qū)域安裝的形式,就以上這一95000m2的寫(xiě)字樓建筑41200 m2的有效使用區(qū)域?yàn)槔,我們按每使用樓?臺(tái)設(shè)備來(lái)分解,共劃分124個(gè)安裝單元來(lái)實(shí)施安裝施工,分別安裝了78臺(tái)2000m3/h風(fēng)量的全熱交換器78臺(tái)、1600 m3/h風(fēng)量的全熱交換器45臺(tái)、1000 m3/h風(fēng)量的全熱交換器1臺(tái)。該工程通過(guò)新風(fēng)井來(lái)引進(jìn)室外新風(fēng)通過(guò)排風(fēng)井來(lái)排出室內(nèi)污風(fēng),在實(shí)際設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)了有5處不合理的地方。
(1)風(fēng)口配置不合理。樓層高度在h:2.8m的某些細(xì)分辦公區(qū)域配置2000m3/h的全熱交換器的室內(nèi)新風(fēng)出口的規(guī)格為:250*250mm,新風(fēng)室內(nèi)出風(fēng)口數(shù)量就2個(gè),排風(fēng)室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口2個(gè)。根據(jù)計(jì)算,該4個(gè)風(fēng)口的風(fēng)速為4.4m/s。從辦公室人的舒適性角度出發(fā),新風(fēng)出風(fēng)口風(fēng)速偏高,排風(fēng)進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速合理,所以,室內(nèi)新風(fēng)出風(fēng)口應(yīng)該設(shè)定在3~4個(gè)為宜,把新風(fēng)出口風(fēng)速控制在2.5~3m/s以內(nèi)。除大面積的多功能廳外,一般情況的辦公室新風(fēng)風(fēng)
速和排風(fēng)風(fēng)速按照家居環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)掌握和控制比較合理,如果按照某些大型商用場(chǎng)所的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì),勢(shì)必引起新風(fēng)直吹向室內(nèi)活動(dòng)的人群,引起人體感覺(jué)上的不適。針對(duì)既成事實(shí)的設(shè)計(jì)方案,我們建議業(yè)主改百葉風(fēng)口為散流風(fēng)口,把新風(fēng)氣流向下直吹改變?yōu)橄蛩闹苄毕驍U(kuò)散斜吹,這樣,避免了新風(fēng)氣流直吹向人的現(xiàn)象。按照新風(fēng)排風(fēng)同等風(fēng)量的全熱交換器的實(shí)際機(jī)外全壓來(lái)看,新風(fēng)出口的正全壓要大于排風(fēng)進(jìn)口的負(fù)全壓,因此,我們?cè)跅l件允許的情況下,一般在設(shè)置室內(nèi)新風(fēng)口和室內(nèi)排風(fēng)口的時(shí)候,一般情況是室內(nèi)新風(fēng)口數(shù)量≥室內(nèi)排風(fēng)口數(shù)量,以期確保排風(fēng)效果的實(shí)現(xiàn)。辦公區(qū)域排風(fēng)口最大風(fēng)速我們一般控制在4~6m/s范圍以內(nèi)。通常情況下,室內(nèi)新風(fēng)出口和室內(nèi)排風(fēng)進(jìn)口采取同等的風(fēng)速的設(shè)計(jì)方案比較普遍。
(2)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥使用。在工程施工過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了兩種極端情況:一種是所有室內(nèi)風(fēng)口全部使用了風(fēng)量調(diào)節(jié)閥,另一種情況是沒(méi)有使用風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。
小型全熱交換器由于風(fēng)量小,全壓低,送風(fēng)距離近,在全熱交換器通風(fēng)換氣系統(tǒng)中,沒(méi)有必要設(shè)立使用風(fēng)量調(diào)節(jié)閥,合乎實(shí)際情理,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行也沒(méi)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(jī)噪音相對(duì)較大,全壓高
風(fēng)量大,送風(fēng)距離遠(yuǎn),所以,系統(tǒng)靠近主機(jī)近端的支管和主管交結(jié)處必須設(shè)立風(fēng)量調(diào)節(jié)閥,個(gè)大支管和主管交結(jié)處一方面控制風(fēng)量,另一方面降低噪音,是系統(tǒng)的各支管的風(fēng)量更趨均衡,各室內(nèi)出風(fēng)口和各室內(nèi)進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)壓數(shù)值趨向相近,從而促使各支管風(fēng)量相近。由于主管的風(fēng)壓要比直觀的風(fēng)壓大,所以,設(shè)立風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的位置必須是支管和主管的交結(jié)處,而不是室內(nèi)風(fēng)口的旁邊。如果風(fēng)閥位置設(shè)計(jì)不當(dāng),所起的作用一定大打折扣。在全熱交換器系統(tǒng)安裝的設(shè)計(jì)方案上,
應(yīng)該對(duì)中型吊頂以上機(jī)型的全熱交換器產(chǎn)品使用進(jìn)行有效地風(fēng)閥使用和定位設(shè)計(jì)。
(3)主機(jī)安裝錯(cuò)位。具體安裝施工過(guò)程中,把全熱交換器的活動(dòng)檢修門(mén)和電器盒靠近了墻壁安裝,沒(méi)有預(yù)留檢修位置,導(dǎo)致日后設(shè)備無(wú)法維護(hù)和檢修;顒(dòng)檢修口的尺寸應(yīng)該掌握在500*500mm,所以,設(shè)備設(shè)計(jì)安裝過(guò)程中,應(yīng)該充分考慮到檢修和維護(hù)的需要,所以,在設(shè)備安裝的過(guò)程中,主機(jī)設(shè)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(diào)轉(zhuǎn)方向安裝。因此,在設(shè)計(jì)主機(jī)位的時(shí)候,應(yīng)對(duì)不同廠家的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行了解和甑別。
(4)新風(fēng)口和排風(fēng)口混淆。在我國(guó),采用的離心風(fēng)機(jī)多為離心式送風(fēng)機(jī),因此,全熱交換器四個(gè)風(fēng)口中其中兩個(gè)能看到的風(fēng)機(jī)的風(fēng)口,都是往外送風(fēng),是出風(fēng)口;沒(méi)有看到風(fēng)機(jī)的兩個(gè)風(fēng)口,都是進(jìn)風(fēng)口。除了有明確的風(fēng)口標(biāo)識(shí),如新風(fēng)入口、新風(fēng)出口、排風(fēng)入口、排風(fēng)出口外,懂的一點(diǎn)小常識(shí),有利于避免一些不必要的安裝錯(cuò)誤。每臺(tái)全熱交換器設(shè)備其中兩個(gè)風(fēng)口朝向室外,向室外排出室內(nèi)污風(fēng)和引入室外新風(fēng);兩個(gè)風(fēng)口朝向室內(nèi),引入室內(nèi)污風(fēng)和送出室內(nèi)新風(fēng)。
(5)材料浪費(fèi)。電源線嚴(yán)重偏大,造成不必要的材料浪費(fèi),一般情況下,5~10A電流強(qiáng)度的使用1平方線就足夠電流負(fù)荷了,10~15A電流強(qiáng)度的使用1.5平方線就行了,15~20A電流強(qiáng)度的使用2平方線就行了,但實(shí)際工程中,各建設(shè)施工單位往往動(dòng)不動(dòng)就采用2平方線,3平方線的電纜線來(lái)使用,造成了不必要的電源線材浪費(fèi)。因此,針對(duì)所用設(shè)備型號(hào)、實(shí)際功率大小、電流強(qiáng)度等情況,在設(shè)計(jì)方案中明確安裝控制全熱交換器設(shè)備運(yùn)行的電源線材的規(guī)格,很有必要。
設(shè)計(jì)案例二:這是一個(gè)不可取的設(shè)計(jì)方案。
(1)空氣置換問(wèn)題。新風(fēng)管道進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域,而排風(fēng)管道分布在走廊上空,只對(duì)室內(nèi)進(jìn)行送新風(fēng),而利用門(mén)窗的縫隙、室內(nèi)正壓和走廊負(fù)壓進(jìn)行室內(nèi)外空氣置換,由于門(mén)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(dá)不到目標(biāo)區(qū)域全方位空氣置換、全空氣品質(zhì)的要求,目標(biāo)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)不了全面送新風(fēng)和全面排污風(fēng)。更有甚者,在大型全熱交換器的使用和設(shè)計(jì)上,室內(nèi)設(shè)立多個(gè)新風(fēng)出風(fēng)口,而就在走廊上集中設(shè)立一個(gè)排風(fēng)口,嚴(yán)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(shè)計(jì)方案,不足取,應(yīng)該予以回避使用設(shè)計(jì)。
(2)熱回收問(wèn)題。全熱交換器自身不制冷制熱,它是利用新風(fēng)和排風(fēng)
這兩股氣流的焓差和自身的熱傳導(dǎo)性能來(lái)實(shí)現(xiàn)熱回收的目標(biāo)的,沒(méi)有兩股氣流的焓差值,就沒(méi)有全熱交換器的熱回收。由于室內(nèi)和走廊是兩個(gè)不同區(qū)域,如果走廊配置有空調(diào)制冷,則全熱交換器還勉強(qiáng)可以達(dá)到熱回收的功效;如果走廊沒(méi)有配置空調(diào)制冷,則設(shè)計(jì)方案二的室外新風(fēng)焓值和室內(nèi)排風(fēng)焓值幾乎相差不遠(yuǎn),全熱交換器就實(shí)現(xiàn)不了熱回收的功效。鑒于以上兩個(gè)因素存在,在工程設(shè)計(jì)施工過(guò)程當(dāng)中,設(shè)計(jì)方案一、二相比之下,還是方案一合理性強(qiáng),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(shè)備不合理。大風(fēng)量全熱交換器是需要定期維護(hù)的設(shè)備,熱交換芯體是設(shè)備核心主體。大風(fēng)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(duì)熱交換芯體的強(qiáng)度要求也高,傳統(tǒng)熱交換芯體由于采用普通瓦楞紙來(lái)充當(dāng)熱交換芯體的風(fēng)道骨架,自身強(qiáng)度低,防潮性能差,所以,熱交換芯體的強(qiáng)度就差,因此,在實(shí)際選擇大型全熱交換器的時(shí)候,要關(guān)注熱交換芯體的強(qiáng)度情況。
由于大型全熱交換器置換風(fēng)量大,所以,為了確保熱交換芯體良好的熱傳導(dǎo)性能,對(duì)使用過(guò)程中的全熱交換器要定期清潔和維護(hù)。除了清洗全熱交換器的過(guò)濾器以外,還要根據(jù)實(shí)際使用情況,對(duì)熱交換芯體進(jìn)行有效的維護(hù)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(wú)法清洗和維護(hù),建議不足以采用瓦楞式熱交換芯體的全熱交換器來(lái)作為選擇大型全熱交換器的對(duì)象。作為優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師和負(fù)責(zé)任的工程施工人員,要對(duì)產(chǎn)品有個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)和極強(qiáng)的鑒別能力才能使服務(wù)的對(duì)象,我們的全熱交換器消費(fèi)群體使用到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
結(jié)語(yǔ):全熱交換器的健康功效和節(jié)能功效概念已經(jīng)社會(huì)和行業(yè)所認(rèn)可,在我國(guó)正在興起了以全熱交換器使用為標(biāo)志的綠色建筑勢(shì)態(tài),人們關(guān)注健康、關(guān)注節(jié)能的觀念與日俱增、與時(shí)俱興。全熱交換器的推廣、應(yīng)用和普及是個(gè)政府產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)、行業(yè)技術(shù)指導(dǎo)、企業(yè)產(chǎn)品優(yōu)化,用戶科學(xué)使用的綜合型社會(huì)性節(jié)能環(huán)保事業(yè)。