关于新风系统中全热交换和显热回收芯体的温度效率以及焓效率

      GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》5.3.14 条：建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时，宜设置新排风热回收装置（热交换芯体）。新排风热回收装置（全热和显热）的额定热回收效率不应低于60%。

      显热效率也称温度效率，用下式表达：

(新风进风-新风出风)÷(新风进风-排风进风)

式中：tW室外空气温度（℃），即新风进风
tJ进风（热交换后）温度（℃），即新风出风
tP排风（热交换前）温度（℃），即排风进风

    全热效率也称焓效率，只要将显热效率公式中的温度t,更换为焓h：

式中：hW室外空气焓值（J/kg）
hJ进风（热交换后）焓值（J/kg）
hP排风（热交换前）焓值（J/kg）

    在室外空气温度(即新风起点温度)、新风终点温度、排风起点温度(即室内空气温度)和排风终点温度4个参数中,标志能量回收效率只用了3个。

    因为,在实际工程设计时,在选定排风能量回收装置,并根据产品样本得到显热效率或全热效率以后,所需要关注的只是新风终点温度(或焓值),而不是排风终点温度(或焓值) 。

这说明:
※能量回收效率是B/A,即室外空气温度(或焓值)变化达到室内外温差(或焓差)的程度。简单点说就是回收的量除以室内外的差值
※而非C/A,非排风温度(或焓值)变化达到室内外温差(或焓差)的程度。

 

例如：冬季室外温度为tW=-10℃, 室内温度为tP = 20℃, 如果排风热回收装置的显热回收效率为60%，求回收装置后的进风温度tJ？（8℃）

※ 排风能量回收是进入室内空气与室内排出空气之间的换热，能量回收效率为60%时，室外空气经能量回收装置后的进风温度从-10℃提高到了8℃。

 

    当进入室内空气与室内排出空气的风量相等时,根据能量守衡原理: 室外空气温度(或焓值)变化达到室内外温差(或焓差)的程度, 与排风温度(或焓值)变化达到室内外温差(或焓差)的程度是相同的,即B = C 。

 

    当进入室外空气与室内排出空气之间的风量不相等时：
※ 进入室内空气量＜室内排出空气量时，热回收效率↑。这是因为可供回收的“资源”相对多而“需求”相对少，经能量回收装置后的进风温度（或焓值）变化,会更接近室内外温差（或焓差），使B ＞C 。

 

※ 进入室内空气量＞室内排出空气量时，能量回收效率↓。这是因为可供回收的“资源”相对少而“需求”相对多，经能量回收装置后的进风温度（或焓值）,会比较接近室外温度（或焓值）, 使B＜C。

 

    R = 排风量/新风量
    R 宜在0.75～1.33范围内
由于空调房间要保持适度正压,新风量一般大于排风量，所以一般R ＜1。

 

    实际能量回收效率,也可以按照排风和新风的比例R，用下列近似方法修正：

    η2 = η1×R
    η2实际风量条件下的能量回收效率
    η1R=1条件下的能量回收效率

 

    以上是用于工程设计的近似估算方法。严格的计算应根据具体产品技术资料,或参考《实用供热空调设计手册》2471页图32.4-12对应于“计算风量比”的数值。

    还有另一种说法：能量回收是指回收排风中的能量，当新风量大于排风量（即R＜1)时，排风中的能量会被新风更多的吸收，即热回收效率会提高。
    但是，能量回收效率公式不表达排风能量被吸收的程度，而是表达新风所得到能量的程度。所以，这样的理解是不对的。

    北京市2009年新标准还引入了“净能量回收效率”的概念。

 

    计算排风能量回收的节能效率时，不但要考虑空气/空气能量回收装置本身的交换效率，还应同时计算送、排风机增加的功耗。

    简化系统配置方法之一，是考虑既然新风量一般会大于排风量，就没有必要全部采用带有能量回收功能的新风机组。可将所有可收集到的排风量，按照R 在0.75～1.33范围的原则，对略大于总新风量25％（如靠近集中排风系统的建筑上面若干楼层）的集中新风系统，采用带有能量回收功能的新风机组。

有些情况下，设置能量回收装置，并不是单一为了节能。在严寒地区，如果新风机组没有可靠的防冻措施，设置能量回收装置也是一个办法。