熱回收節能技術在潔凈空調系統中的應用

汪延璐

（西安四騰環境科技有限公司，陜西 西安710086）

1 引言

在現有醫療建筑當中，由于對環境因素的要求較高，有很多對于醫療環境比較重要的因素需要采用潔凈空調系統控制。醫院潔凈空調系統對控制室內溫度及濕度方面，比普通舒適性空調系統有著更為嚴格的要求。針對這種實際需求，本文就潔凈空調系統的不同熱濕處理過程進行介紹分析，并且就熱回收節能技術在潔凈空調系統中的應用進行分析。

2 熱濕處理方法對比分析

為了更好地滿足潔凈用房的溫濕度需求，目前潔凈空調系統的熱濕處理過程有以下幾種形式：①新風經預處理機組的冷卻盤管初步降溫除濕，然后經過直膨式蒸發器進一步降溫除濕，經過進一步再加熱后，送入循環機組與回風混合后進入循環機組的冷水盤管進行冷卻，處理到送風溫度后送入室內[1]。該熱濕處理方式需配置新風預處理機組，目前在潔凈手術部等潔凈空調機組數量多、空調機房面積較大的區域已得到廣泛應用[2]。然而，對于潔凈空調機組數量相對較少的區域，則不適合采用這種熱濕處理方式。②自取新風與室內的回風混合后通過循環機組表冷器處理到機器露點，冷卻除濕后再加熱到送風狀態點后送入室內。該熱濕處理方式主要應用于ICU、中心供應室、靜脈配置中心等潔凈空調機組數量相對少，空調機房面積小的區域。該處理過程的再熱過程通過設置于表冷段后的電加熱裝置或者加熱盤管實現。同時，該處理方式存在冷熱量相互抵消的情況[3]。③針對上述2種空調系統使用的局限性以及能源消耗程度來分析，對于環境要求高且空調機組數量較少的區域，考慮采用帶熱回收節能裝置的自取新風式潔凈空調機組，空氣處理過程如圖1所示。

新風與回風混合后經過濾后先經過一級表冷處理，然后經過深度除濕系統蒸發器二次除濕，將熱回收冷凝器置于蒸發器后，對冷凝熱進行回收再利用，從而以更小的能耗就可以實現將空氣加熱至所需的送風溫度的目標，多余的冷凝熱由主冷凝器排出。

圖1 帶熱回收節能裝置的一次回風空氣處理過程

3 實例分析

現以西安市某綜合性三甲醫院新生兒重癥監護病房為例，分別采用常規自取新風凈化機組和設置冷凝熱無級熱回收裝置的自取新風凈化機組進行計算分析。根據西安市氣象資料，室外設計干球溫度為35℃，濕球溫度為25.8℃；室內設計溫度取24℃，相對濕度取50%；空氣密度ρ=1.293kg/m3。經計算，該NICU室內總冷負荷為51.8 kW，總濕負荷為19.2 kg/h，熱濕比為9 696 kJ/kg，滿足潔凈度需求的送風量為17 000 m3/h，新風量為6 000 m3/h。

結合常規自取新風熱濕處理過程焓濕圖及上述數據，計算結果如下：機組制冷量QC-L=ρG（iC－iL）=1.293×17 000×（60.8－35.2）÷3 600≈155.9 kW，機組再熱量QL-O=ρG（iO－iL）=1.293×17 000×（40.8－35.2）÷3 600≈34.1 kW。

根據圖1熱濕處理過程焓濕圖及上述數據，計算結果如表1所示。

所以，機組一級表冷制冷量QC-L=ρG（iC－iL）=1.293×17 000×（60.8－45.1）÷3 600≈95.6 kW，深度除濕裝置制冷量QL-L"=ρG（iL－iL"）=1.293×17 000×（45.1－35.2）÷3 600≈60.3 kW，熱回收節能裝置回收熱量QL"-O=ρG（iO－iL"）=1.293×17 000×（40.8－35.2）÷3 600≈34.1 kW。

可認為該機組配置制冷量為60 kW的深度除濕裝置，該裝置耗電量為19.1 kW，熱回收節能量為34.1 kW，其余的熱量通過主冷凝器排出。

能耗對比方面，兩種類型潔凈空調機組能耗對比如表2所示。

表1 帶熱回收節能裝置的一次回風處理過程空氣狀態點參數

表2 2種類型潔凈空調機組能耗對比

通過表2可以得出以下結論：當采用熱回收節能裝置的自取新風空調機組正常運轉后，機組的制冷量及耗電量需求都較常規自取新風空調機組有了較大程度的降低，綜合節能比大約為35%。

4 結語

醫療建筑潔凈空調系統相較于普通舒適性空調在建筑能耗中占據更大的比例。綜合目前市面上常見的各種熱濕處理方式來看，選用了熱回收裝置的空調機組較現有的常規空調形式來說，在能源利用率上有著較高程度的提升。所以，建議在醫療建筑中選用這種熱回收裝置以取得更好的效果[5]。