中學(xué)遷址重建工程-排風(fēng)熱回收系統(tǒng)分析

1、目錄1、 項目概況11.1 項目簡介12、 設(shè)計依據(jù)3評估依據(jù)3評估要求33、 排風(fēng)熱回收方案43.13.23.3熱回收技術(shù)原理4熱回收特點4排風(fēng)熱回收設(shè)計方案54、 效益分析64.14.2運行時間6熱交換器節(jié)能性分析64.2.14.2.24.2.34.2.44.2.5夏季全熱回收處理參數(shù)6全熱交換器新風(fēng)出口焓值6排風(fēng)熱回收熱量計算7熱交換器附加耗能量7節(jié)電量計算84.3經(jīng)濟性分析85、 結(jié)論9II1、 項目概況1.1 項目簡介中學(xué)遷址重建項目位于市南山區(qū)南頭街道，辦學(xué)規(guī)模為 48 班，可提供初中學(xué)位 2400 個。該項目總用地面積 27041.86m，總建筑面積 53910.56m2，計容積

2、率建筑面積 33225.36 ，項目容積率為 1.23，綠化率為 38.6%，建筑密度為 25.6%。主要功能為教學(xué)及行政辦公用房、體育館用房和生活服務(wù)用房等功能。項目經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)如表 1-1。表 1-1建設(shè)項目建筑經(jīng)濟指標(biāo)1一、項目概況項目名稱用地市教育局宗地號用地位置市南山區(qū)二、主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)建筑用地面積27041.86 總建筑面積54109.19 計容積率建筑面積33389.48 容積率/規(guī)定容積率1.23/1.19地上規(guī)定建筑面積29654.00 不計容積率建筑面積20719.66 地上核減建筑面積0 規(guī)定建筑面積.00 地上核增建筑面積3735.48 核增建筑面積20719.66

3、建筑基底面積7034.34 建筑覆蓋率（一/二級）26.0%綠地面積/折算綠地面積10430.5 綠化覆蓋率38.6%最高高度35.5m最大層數(shù)（地上/下）9/1 層停車位（地上/下）0/463 輛其中：學(xué)校停車位 160 輛社會停車位 293 輛三、本期建筑面積及分配建筑功能建筑面積規(guī)定核減合計總建筑面積 54109.19計容積率建筑面積 33389.53 計規(guī)定容積率建筑面積 29654.05 教學(xué)及行政辦公用房21221.26021221.26體育館用房2106.4102106.41生活服務(wù)用房6326.3806326.38地上核增建筑面積 3735.48 教學(xué)及行政辦公用房1749.3

4、6體育館用房1525.42生活服務(wù)用房460.7不計容積率建筑面積 20719.66 規(guī)定建筑面積 0 核增建筑面積車庫20719.662四、本期地上建筑分棟指標(biāo)棟號高度層數(shù)規(guī)定功能規(guī)定面積核減面積核增功能核增面積教學(xué)綜合樓23.3m6教學(xué)樓，實驗樓，行政辦公21221.26學(xué)生活動區(qū)1729.36體育館18.9m2體育活動，風(fēng)雨操場2106.41風(fēng)雨操場1525.42生活服務(wù)樓35.5m9，宿舍6323.38學(xué)生活動區(qū)460.7合計29651.053715.482、 設(shè)計依據(jù)2.1 評估依據(jù)建筑施工圖；城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范GB501080-93（2002 修訂版）；市城市規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)則（2

5、007）；市綠色建筑評價規(guī)范SZJG30-20092.2 評估要求市綠色建筑評價規(guī)范（SZJG30-2009）對空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)熱回收都有相關(guān)要求，具體內(nèi)容為 5.2.10 和 6.2.12：處理，降低新風(fēng)負(fù)荷?！保ǖ梅猪棧袄门棚L(fēng)對新風(fēng)進行預(yù)熱（或預(yù)冷）33、 排風(fēng)熱回收方案3.1 熱回收技術(shù)原理新風(fēng)換氣機的器件是熱交換器，室內(nèi)排出的污濁空氣和室外送入的新鮮空氣既通過傳熱板交換溫度，全熱交換器還可以通過板上的微孔交換濕度，從而達(dá)到既通風(fēng)換氣又保持室內(nèi)溫、濕度穩(wěn)定的效果。當(dāng)熱交換器在夏季制冷期運行時，新風(fēng)從排風(fēng)中獲得冷量，使溫度降低，同時被排風(fēng)干燥，使新風(fēng)濕度降低；在冬季運行時，新風(fēng)從排風(fēng)中獲得

6、熱量，使溫度升高，同時被排風(fēng)加濕。轉(zhuǎn)輪式熱交換器的轉(zhuǎn)輪是用石棉紙、鋁或其他材料卷成，內(nèi)有蜂窩狀的空氣通道。轉(zhuǎn)輪的厚度為 20mm。轉(zhuǎn)輪式全熱交換器石棉紙等基材上浸涂氯化鋰吸濕劑，以使石棉紙等材料與空氣間不僅有熱交換，而且有濕交換，即潛熱交換。熱交換器有三個通道：新風(fēng)區(qū)、排風(fēng)區(qū)和凈化扇形區(qū)。凈化扇形區(qū)的夾角為 10，使少量新風(fēng)通過該區(qū)，以在轉(zhuǎn)輪從排風(fēng)區(qū)過渡到新風(fēng)區(qū)時，對轉(zhuǎn)輪凈化。轉(zhuǎn)輪以10r/min 左右的速度緩慢轉(zhuǎn)動。冬季，轉(zhuǎn)輪在排風(fēng)區(qū)從排風(fēng)中吸熱吸濕，轉(zhuǎn)到新風(fēng)區(qū)時，對新風(fēng)進行加熱加濕；夏季相反，從而在排風(fēng)和新風(fēng)之間轉(zhuǎn)移熱量和濕量。3.2 熱回收特點自凈作用：排風(fēng)與新風(fēng)逆向交替，具有一定自凈功

7、能，使室內(nèi)保持充足的新鮮空氣。熱交換效率高：有優(yōu)良的吸濕性能，可回收顯熱與潛熱，顯熱交換效率可達(dá) 70%，全熱交換熱效率可達(dá) 60%。適用性強：通過轉(zhuǎn)速控制，能適應(yīng)不同的室外空氣參數(shù)。初投資較低，維修方便：設(shè)備日常運行非常穩(wěn)定，方便，無需專業(yè)值守。43.3 排風(fēng)熱回收設(shè)計方案3.3.1空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)根據(jù)暖通設(shè)計總說明，對本項目教學(xué)樓階梯教室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)作如下說明：室內(nèi)設(shè)計參數(shù)：夏季：溫度 26，濕度 60%；室外設(shè)計參數(shù)：夏季：溫度 33.7，濕度 70%；運行時間：夏季 5 月 1 日11 月 30 日。3.3.2新風(fēng)系統(tǒng)方案從室外吸入的新風(fēng)經(jīng)全熱交換機吸收排風(fēng)的余冷后送至室內(nèi)，室內(nèi)新

8、、回風(fēng)經(jīng)室內(nèi)機加壓、冷卻后送入室內(nèi)；全熱新風(fēng)交換機按室內(nèi)正壓模式運行,排風(fēng)經(jīng)排風(fēng)口吸入并經(jīng)新風(fēng)全熱交換機換熱后，由新風(fēng)全熱交換機自帶的排風(fēng)機排出室外。新風(fēng)全熱交換機的焓交換效率大于 77%。排風(fēng)收集后經(jīng)轉(zhuǎn)輪熱回收新風(fēng)機組換熱后排出室外。本項目所采用的熱回收空氣處理機組的參數(shù)如下：表 3-1熱回收空氣處理機組性能參數(shù)5型號風(fēng)量 m3/h功率 kW余壓 Pa臺數(shù)溫度效率焓效率全熱新風(fēng)交換器XFHQ-50DZ/S-A50004.9250278%66%全熱新風(fēng)交換器XFHQ-80DZ/S-A80005.8270184%67%全熱新風(fēng)交換器XFHQ-60DZ/S-A60004.9250179%67%全熱

9、新風(fēng)交換器XFHQ-50DZ/S-B50004.9160179%67%4、 效益分析4.1 運行時間根據(jù)市氣候條件，空調(diào)系統(tǒng)全年運行時間：夏季 210 天。以每天開機8h 計算，考慮日溫差變化和設(shè)備開機率，取綜合時間系數(shù) = 0.8 則全年運行時間為：T 夏=21080.8=1344h。4.2 熱交換器節(jié)能性分析4.2.1夏季全熱回收處理參數(shù)地區(qū)夏季室外計算工況：干球溫度：t0=33.7；濕球溫度為 27.9，焓值 h1=89.3kJ/kg。室內(nèi)設(shè)計參數(shù)：干球溫度 t3=26，相對濕度 65%，焓值 h3=53.1kJ/kg。4.2.2全熱交換器新風(fēng)出口焓值夏季新風(fēng)經(jīng)過全熱交換器干球溫度：t=

10、t0-(t0-t3)溫度效率%=33.7-（33.7-26）溫度效率%由于全熱交換器機組能起到調(diào)溫與調(diào)濕的目的，故新風(fēng)經(jīng)過機組熱回收裝置時即有溫度的變化，又有含濕量變化，其熱回收為焓值回收。焓回收效率為 78%，由此計算出來的新風(fēng)送風(fēng)焓值為：h=h1-（h1-h3）焓效率%=89.3-（89.3-53.1）焓效率%計算結(jié)果用下表表示：6型號臺數(shù)干球溫度焓效率全熱回收焓值 kJ/kg室外焓值室內(nèi)焓值XFHQ-50DZ/S-A233.789.32653.166%65.41XFHQ-80DZ/S-A133.789.32653.167%65.05型號臺數(shù)室外干球溫度室內(nèi)干球溫度溫度效率干球溫度XFHQ

11、-50DZ/S-A233.72678%27.69XFHQ-80DZ/S-A133.72684%27.23XFHQ-60DZ/S-A133.72679%27.62XFHQ-50DZ/S-B133.72679%27.624.2.3排風(fēng)熱回收熱量計算對于采用全熱熱回收裝置的設(shè)備，在不同新風(fēng)量下，回收熱量如下：回收能量=經(jīng)過計算時間空氣流量（新風(fēng)經(jīng)過全熱回收裝置前后的焓差），如果不使用熱回收裝置，這部分新風(fēng)熱負(fù)荷就要增加到空調(diào)負(fù)荷中。變頻多聯(lián)新風(fēng)機組夏季 COP 按 3.3 計算（參考本項目多聯(lián)機空調(diào)的能效比值），處理233.22kW 回收能量負(fù)荷所消耗的電功率為：233.22/3.3=70.37kW

12、4.2.4熱交換器附加耗能量但由于增加了全熱熱回收裝置，設(shè)備的送/排風(fēng)阻力有所增加，這部分增加的阻力也會消耗部分功率。其計算公式為：Q=（風(fēng)量 余壓/3600）/77%全熱熱回收裝置的節(jié)能效果功率為排風(fēng)熱回收節(jié)約的電功率與熱交換器附加的能耗之差。Q=電功率節(jié)省量消耗-附加耗能量=233.22kW-10.46kW=222.76kW7型號風(fēng)量 m3/h功率 kW余壓 Pa臺數(shù)耗熱量（KW）全熱新風(fēng)交換器XFHQ-50DZ/S-A50004.925023.61全熱新風(fēng)交換器XFHQ-80DZ/S-A80005.827012.89全熱新風(fēng)交換器XFHQ-60DZ/S-A60004.925012.16全

13、熱新風(fēng)交換器XFHQ-50DZ/S-B50004.916011.80小計10.46型號臺數(shù)風(fēng)量 m3/h室外焓值新風(fēng)焓值回收能量（kW）XFHQ-50DZ/S-A2500089.365.4179.63XFHQ-80DZ/S-A1800089.365.0564.67XFHQ-60DZ/S-A1600089.365.0548.50XFHQ-50DZ/S-B1500089.365.0540.42小計233.22XFHQ-60DZ/S-A133.789.32653.167%65.05XFHQ-50DZ/S-B133.789.32653.167%65.054.2.5節(jié)電量計算根據(jù)市氣候條件，空調(diào)系統(tǒng)全年

14、運行時間：夏季 210 天。以每天開機8h 計算，考慮日溫差變化和設(shè)備開機率，取綜合時間系數(shù) = 0.8，則整個系個夏季所節(jié)省的電能為：222.7621080.8=299389.44kWh。結(jié)果表明：采用全熱回收系統(tǒng)后，整個空調(diào)節(jié)季可以節(jié)省電量 299389.44kWh。4.3 經(jīng)濟性分析本項目運行電費按 1.0 元/kWh (為：市商業(yè)電價) 計算，每年節(jié)約運行費用299389.44kWh1.0 元/kWh =29.94 萬元設(shè)備投資價格：熱交換器系統(tǒng)換氣按每 8m3/h 元造價計算，則熱交換器系統(tǒng)初投資為：29000m3/h8 元/m3/h/10000=29.0 萬元。因此，配置全熱交換器系統(tǒng)后，初投資增加了 29.0 萬元，而每年節(jié)約運行費用 29.94 萬