排風熱回收系統經濟技術分析
——以湖北恩施某二星級綠色建筑項目為例

張 霖

恩施市住房和城鄉建設局 湖北 恩施州 445000

正文：

引言

新風負荷在暖通空調能耗中占有很大的比重，新風也是滿足人們室內健康生活的重要保證。新風的引入勢必會改善室內空氣品質，但也會引入新風負荷，增加供暖壓力和空調負荷。夏季排風溫度小于室外空氣溫度，冬季排風溫度大于室外空氣溫度，因此可以利用排風中的能量來處理新風，而排風熱回收系統進行余熱回收，解決新風負荷問題，達到節能的目的。

綠色建筑是一種高效率、環境好而又可持續發展的建筑，是建筑發展的必然要求，《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2014第5.2.13條“排風能量回收系統設計合理并運行可靠”，提出了排風熱回收的要求。綠建標準提出設計應滿足《空調系統熱回收裝置選用與安裝》06K301-2對排風熱回收裝置的選用原則：當建筑內設有集中排風系統，并符合下列條件之一時，宜設置排風熱回收裝置，但選用的熱回收裝置的額定顯熱效率原則上不低于60%，全熱效率不低于50%；送風量大于或等于3000m3/h的直流式空調系統，且新風與排風之間的溫差大于8℃時；設計新風量大于或等于4000m3/h的全空氣空調系統，且新風與排風之間的溫差大于8℃時；設有獨立新風和排風的系統。

一、項目概況

恩施某項目位于恩施州經濟開發區，建筑占地面積為3158.34㎡，總建筑面積為20036.81㎡，地上9層，建筑總高度為34.2m。項目樓層主要為餐廳、辦公室、會議室、資料室和檔案室等功能房間。項目效果圖如下圖所示。

二、排風熱回收系統方案

隨著通風換氣與空氣質量問題越來越被人們所關注和重視，新風換氣已經成為空調系統中一個主要的耗能部分。如果能夠利用空調排風中的余熱，就可以減少處理新風所需的能耗，減小與之相關的冷熱源、水泵及管道等設備的設計容量，從而降低系統的初投資和運行費用，提高空調系統的經濟性。

本項目共設置9臺新風熱回收機組，與室內回風進行全熱交換，回收排風的能量，新風熱回收機組設備表如表1所示：

表1 新風熱回收機組設備表

三、經濟性比較

1、主要設計參數

根據恩施市氣象條件及暖通空調圖紙設計說明，室內外設計計算參數如表2所示：

表2 室內外設計計算參數

2、節能計算

以表2中夏季工況新風量為6000m3/h的新風熱回收機組為例進行計算。

夏季全熱回收效率為65%，新風經過全熱回收裝置后干球溫度：t=34.3-[34.3-26]×65%=28.9℃，新風送風焓值為：h=83.3-[83.3-58.8]×65%=67.4kj/kg，夏季工況全熱回收后新風送風參數計算結果見表3。

表3 夏季工況全熱回收后新風送風參數

如果不使用熱回收裝置，此部分新風冷負荷就要增加到空調負荷中。空調能效比按2.4計算，處理31.850kW負荷所消耗的電功率為：31.850/2.4=13.271kW。

設置全熱熱回收裝置，設備的送/排風阻力有所增加，增加的阻力所消耗的功率為：[6000×300/3600]×2/65%/1000 = 1.538kW。

全熱熱回收裝置凈節能功率為：13.271kW-1.538kW=11.733kW。

以每天運行10小時，夏季運行120個工作日，電價按湖北省一般工商業用電0.783元/kWh計算，此機組一個夏季所節省的電能為：11.733×10×120=14079kWh，新風熱回收機組夏季工況節能效益見表4。

表4 夏季工況新風熱回收機組節能效益

同理，冬季運行90個工作日，每天運行10小時，冬季工況節能效益見表5。

表5 冬季工況新風熱回收機組節能效益

從上表可看出，恩施項目中冬季工況中新風熱回收機組單臺機組凈節能功率比夏季工況高6.7%～7%。

3、經濟分析

（1）節能效益

通過上述計算，采用全熱回收系統與不采用全熱回收系統相比，每年總節省運行費用見表6。

表6 新風熱回收機組冬夏工況節能效益

（2）靜態投資回收期

按項目新風熱回收機組的初投資為46.4萬元（按新風量8元/（m3/h））計算，這部分費用即為該綠色建筑技術增量成本。根據項目的增量成本和節能效益得到的系統節能量，計算項目的靜態投資回收期。靜態投資回收期按下式計算：

式中：T——靜態投資回收期，年；

K——項目的增量成本，萬元；

M——系統節能所帶來的經濟效益，萬元。計算得出采用新風熱回收機組增量成本的靜態投資回收期為2.4年。

四、結語

本文以《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2014第5.2.13條為依據，結合恩施當地實際項目，對排風熱回收系統進行分析，得出以下結論：

1、恩施當地采用全熱回收系統具有較好的經濟效益，在5年之內可回收成本，節能效果明顯。

2、項目中冬季工況中新風熱回收機組單臺機組凈節能功率比夏季工況高6.7%～7%，冬季節能效果更明顯，但由于夏季運行時間較長，夏季工況總節約電能要優于冬季。