重慶某酒店建筑采用排風(fēng)熱回收系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析

蔣華強(qiáng)　郭文豪　王聰

摘 要：以某酒店建筑為例，在設(shè)計(jì)工況下，通過計(jì)算該建筑負(fù)荷情況，對(duì)該建筑采用排風(fēng)熱回收系統(tǒng)后進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，為重慶地區(qū)公共建筑采用排風(fēng)熱回收系統(tǒng)提供有益參考。

關(guān)鍵詞：空調(diào)負(fù)荷；熱回收；經(jīng)濟(jì)性分析

1 排風(fēng)熱回收系統(tǒng)

建筑中，為了保持房間溫濕度的恒定，利用空氣處理設(shè)備對(duì)空氣處理再送入房間循環(huán)，以達(dá)到吸收房間余熱、余濕的目的。房間的熱源主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)、新風(fēng)和其他熱源（設(shè)備、人體散熱），其中新風(fēng)負(fù)荷占總負(fù)荷的比例較大，為了保持房間的空氣質(zhì)量，同時(shí)需要增加新風(fēng)的能耗。大多數(shù)情況下送入新風(fēng)時(shí)，多余的冷空氣或熱空氣都是直接排向室外，導(dǎo)致這部分冷量或熱量沒有被利用。排風(fēng)熱回收系統(tǒng)利用這部分冷量或熱量為新風(fēng)提供部分能量，以達(dá)到節(jié)約能耗的目的。

2 設(shè)計(jì)原則

在《公共建筑節(jié)能（綠色建筑）建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》5.4.13條中要求建筑物內(nèi)設(shè)有集中排風(fēng)系統(tǒng)且符合下列條件之一，應(yīng)設(shè)置排風(fēng)熱回收裝置。排風(fēng)熱回收裝置（全熱和顯熱）的額定熱回收效率不應(yīng)低于60%。

①送風(fēng)量不小于3000m?/h的直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，且新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差不小于8℃；

②設(shè)計(jì)新風(fēng)量不小于4000m?/h的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，且新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差不小于8℃；

③設(shè)有獨(dú)立新風(fēng)和排風(fēng)的系統(tǒng)。

在《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)規(guī)范》（GB50019-2003）中6.3.18條中規(guī)定沒有機(jī)械排風(fēng)時(shí)，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)宜設(shè)置熱回收裝置。

3 排風(fēng)熱回收系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

3.1 排風(fēng)熱回收系統(tǒng)消耗與回收的能量

以重慶市某酒店為例，介紹建筑采用排風(fēng)熱回收系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。該建筑總空調(diào)面積為10390.97㎡。該酒店共7層，利用天正暖通軟件計(jì)算某酒店建筑設(shè)計(jì)計(jì)算負(fù)荷如表1所示。新風(fēng)量115829 m3/h。

在《公共建筑節(jié)能（綠色建筑）建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ50-052-2013中規(guī)定[1]：

空調(diào)系統(tǒng)采用排風(fēng)熱回收裝置時(shí)，應(yīng)從設(shè)置的房間或區(qū)域的計(jì)算冷負(fù)荷中扣除計(jì)算熱回收負(fù)荷的60%。

本次計(jì)算按排風(fēng)熱回收系統(tǒng)的效率60%計(jì)算；為了維持房間正壓，排風(fēng)量取新風(fēng)量的80%。

夏季顯熱回收量： Q=ερCp（Tw-Tn）V

=1.13Kg/m3×1.005KJ/Kg·℃×（39.8℃-26℃）×115829 m3/h×80%×60%

=871328.9KJ/h =242.0kW

冬季顯熱回收量：Q=ερCp（Tw-Tn）V

=1.3Kg/m3×1.005KJ/Kg·℃×（20℃-2.2℃）×115829 m3/h×80%×60%

=1123888.0KJ/h =312.2kW

安轉(zhuǎn)排風(fēng)熱回收裝置后，新風(fēng)負(fù)荷夏季（冬季）減少242.0 kW（312.2kW），所占百分比為13.71%（24.26%）。

根據(jù)《公共建筑節(jié)能（綠色建筑）建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ50-052-2013中規(guī)定：

在設(shè)計(jì)說明中應(yīng)標(biāo)注計(jì)算建筑的空調(diào)工程夏季工況設(shè)計(jì)能效比（DEER），其值應(yīng)不小于表3中規(guī)定的限值。

按照兩臺(tái)528～1163的水冷螺桿機(jī)組進(jìn)行計(jì)算后期節(jié)約的能耗，根據(jù)表中所列，空調(diào)工程設(shè)計(jì)能效比限值為3.03W/W。

空調(diào)使用時(shí)間冬季按12月至次年3月計(jì)算，夏季按6月至9月計(jì)算。電費(fèi)按每攝氏度0.8元計(jì)算，則安轉(zhuǎn)排風(fēng)熱回收系統(tǒng)每年節(jié)省電量533070.89 kW/h。

夏季：節(jié)省電量=使用時(shí)間×夏季顯熱回收量/設(shè)計(jì)能效比=122×24×242.0/3.03 = 233853.47 kW/h

冬季：節(jié)省電量=使用時(shí)間×夏季顯熱回收量/設(shè)計(jì)能效比=121×24×312.2/3.03 = 299217.43 kW/h

每年節(jié)省電量=233853.47 kW/h + 299217.43 kW/h= 533070.89 kW/h

3.2 經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)

利用排風(fēng)熱回收裝置之后，項(xiàng)目資金投入主要增加排風(fēng)熱回收裝置的設(shè)備成本，以及增加部分人工成本；通過使用排風(fēng)熱回收裝置后，新風(fēng)機(jī)組提供的冷量（熱量）減少，所需要的設(shè)備負(fù)荷也會(huì)減少，從而使得可以減少冷熱源設(shè)備、水泵、風(fēng)機(jī)的成本，同時(shí)也可以減少后期運(yùn)行費(fèi)用。

（1）空調(diào)機(jī)組每年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用 = 0.8×（233853.47 kW/h + 299217.43 kW/h）= 426456.71 元

（2）空調(diào)系統(tǒng)各類設(shè)備投資費(fèi)用

通過比較，在使用排風(fēng)熱回收裝置后，初投資費(fèi)用有所增加，但運(yùn)營成本會(huì)大幅下降，在1～2年之后就會(huì)收回成本。

4 結(jié)論

文章通過對(duì)某建筑設(shè)計(jì)工況下，采用排風(fēng)熱回收裝置處理新風(fēng)的節(jié)能性及經(jīng)濟(jì)性，未考慮部分末端設(shè)備及送水管道的差異，且各類設(shè)備費(fèi)用為估算值，實(shí)際情況應(yīng)以實(shí)際價(jià)格為準(zhǔn)。

通過對(duì)該建在設(shè)計(jì)工況下，使用排風(fēng)熱回收裝置后，總冷負(fù)荷減少15%左右，總熱負(fù)荷減少25%左右。由于負(fù)荷的減少，使得使用的各類機(jī)組、水泵型號(hào)減小，從而減少機(jī)組及水泵初投資費(fèi)用。同時(shí)由于增加了排風(fēng)熱回收裝置，使得新風(fēng)系統(tǒng)的投資費(fèi)用增加較多?？偼顿Y在原有的基礎(chǔ)上有所增加，但在后期運(yùn)行運(yùn)營費(fèi)用上則可以收回

成本。

參考文獻(xiàn)

[1]DBJ50-052-2013，公共建筑節(jié)能（綠色建筑）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S]

[2]楊昌單，陳丹.排風(fēng)熱回收系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析-[J]湖南大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，36（12）：103-108