室外新风进行热交换， 对其进行预处理。换热后的 排风排到室外， 经过预处理的新风和回风混合后再 经辅助盘管处理后送进室内。在热交换器处设有 一个旁通管道， 在过渡季节等不需要进行排风热回 收的时候将其打开， 直接通人新风。
２ 节能分析
其他设备的投资费用。这样， 对于第 １ 种情况而
． ， 勺
Ｃ ＋ 如＋ ， 二＝Ｃ ＋ ａ Ｃ Ｃ 。 Ｃ ｘ ｕ
空调系统的排风热回收是利用热回收装置回 收排风中的 热） 冷（ 量达到节能的 一种有效的 方式。 在建筑物的空调负荷中， 新风负荷一般要占到空调 总负荷的 ３％， ０ 甚至更多。将空调房间的热量排 放到大气中 既造成城市的热污染， 又白白 地浪费了 热能。如果用排风中的余冷涂 热来预处理新风， 就可以减少处理新风所需的能量， 同时降低机组负 荷， 有效减小系统的初投资， 从而提高空调系统的
ｃ 是系统由于使用排风热回收装置减小冷 二 （ 负荷而节约的费用，二＝ 坎二 其中， 热） Ｃ 是 ， Ｅ为所 使用能源的 单价， 为热回 ｑ 二 收系统回 能量。 收的 ３２ 回收周期的 ． 计算〔 ］ ７
回收周期按照式（ 进行计算 ： ） ４
尸日Ｐ
设备初投资 每年节约的费用
（） ４
２ 几， ０
５
６
７
８
９
１ ０
１ １
１ ２
１
２
３
４
图 ２ 空调显热回收效果图
对于 其夏季可节省能量门 万１ ｈ， 所取建筑， ２ ‘ ６ Ｗ． 峰值负荷降低 ４１３ｋ 冬季可节约能量 １ 万 ２ ｗ； ２ ７
ｋ ｈ负荷降低 １ ４ ｋ ｗ・， ８ ｗ。 ７
主， 仅以此考虑， 降低４１ ｋ ， ３ ２ ｗ）这样机组的容量
在实际工程中已有一些开始使用排风热回收
Ｌ ＝Ｃ 。一Ｃ ） 走 Ｃ 。＋（ Ｃ 二ｘ ，
Ｌ －， 二
（） ４ 实例分析 １
装置， 且达到了较好的效果［。下面以武汉市某 １ ８
空调系统为例， 结合上面的结论进行相关理论分
析。
一（ ＋滋／１ ） １ ）（ ＋了
其 ， 为 统 命 期 的 成 ；ｅ 系 中Ｌ 系 生 周 内 总 本 ｃ 为 Ｃ Ｐ ａ
这里结合武汉市全年的室外气候和室内设计 温度进行分析。图中 几一 ５ 和几＿分别为夏季和冬 二 季的室内设计温度； 、５ Ｔ 分别为夏季和 Ｔ 和 、ｗ 冬季的 设计送风温度； ｌ Ｔ 为室外温度曲线， 历年 由 的 平均温度、 最高温度、 最低温度曲线图表及夏冬 季设计温度值确定； 为夏季和冬季新风经过预 几
析。
万方数据
第 ５期
柯 莹等： 空调系统排风热回收的生命周期成本分析
４１ 节能性 ．
季 ３。 为Ｔ＿ 确定了Ｔ， Ｔ： Ｔ 等温度的 ， ｌ几， 和 ， ’
曲线后， 便可分析其节能效果。 如图 普通的空调系统需要将空气从 Ｔ２ 所示， ’ 处理到 几， 此时只需将其从 几 处理到 Ｔ 即可， ， 这样即可节省从 Ｔ 到 Ｔ２ Ｚ ’ 所需要的能量。图２ 中网格部分即为热回收的冷（ 量， 热） 斜线部分为辅 助加热或冷却的负荷量， 只要测得各部分的面积， 即可计算出其节省的能量的比值。取上述的数据 得到： 在武汉， 建筑空调采用显热回收装置时， 根据 所测得的面积， 使用排风热回收后夏季可以回收 １．％的冷量， ９８ 冬季可以回收２ ，％的热量； ９７ 夏季 峰值负荷降低 ２ ７ 冬季峰值负荷降低 ３ ．％。 １ ％， ４２
统设备初投资；， ｃ 为系统运行费用；、 ｃ 为使用排
风热回收节省的费用； ｋ为考虑金融利率与物价变
化的系数； 。为系统的生命周期， 为银行利率， 釜 ｊ
为物价上涨率。 在进行初投资分析时需要考虑２ 种情况： 一是
对新的 空调系统考虑使用排风热回 收装置； 二是在 原有的空调系统上加上排风热回收装置。 对于第 １ 种情况， 初投资不仅包括热交换器、
（ ２ ）
其中，。 Ｃ 为热交换器的投资费用；。为辅助盘管 Ｃ
的 资 用；肠 风 投 用；， 系 其 投 费 ｃ 为 机的 资费 ｃ 为 统
他设备的投资费用。 对于第２ 种情况， 初投资仅包括热交换器、 辅 助盘管及增加的风机的投资费用。 所以，
排风热回收的节能性主要是在于它利用排风 对新风进行预处理， 系统只需将空气从预处理后的 温度处理到送风温度即可， 这样就降低了系统处理 空气的负荷量及运行时的能耗。如果已知室内外 温度， 结合送风设计参数和排风热回收装置的相关 公式， 即可进行全年性的节能分析。
处理后与回风混合后的实际温度， 由显热回收的效
率公式， 回 新风、 风及排风的比 值及 Ｔ 和 Ｔ 可以 ｌ ３ 确定； ２ ’ Ｔ 为没有进行热回收时新风经预处理后
与回 风混合后的温度， 由室内 外的温度值及新回 风 的比 值确定； ３ Ｔ 为室内 设计温度， 夏季为 Ｔ＿ 冬 ３， ，
从 ｈａ
” 蝙
４２ 热回 ． 收装置的确定 机组的选择主要是根据风量的大小来确定。 根据本例的实际情况， 由于单层的风量较大， 需要采用分区降低单机的风量。 经考虑， 每层分若 千个区， 每区选用额定风量为２ 万 ｍ瓜 的新 一３ ３
期间的相关费用， 主要包括初投资费用、 运行费用、
Ｃ 。
（，一ｃ 如）ｋ ｃ ， ／
（） ５
维 用 〔〕 对于排风热回收系 护费 等‘ 。 一 ‘ 统而言， 则可
以从设备初投资、 系统运行费用和使用排风热回收 装置节约的费用这几个方面考虑， 即
如果考虑加人排风热回收装置对其他设备的 影响， 在设备初投资方面需要加上增加的风机的投 资， 同时减去因峰值负荷降低而造成的机组容量减 少引起的机组投资减少量和冷热盘管等设备的初 投资减少量即可。
与传统的空调系统相比， 有排风热回收装置的 系统多了一个热回收装置。如果仅考虑热交换器
的回收周期， 则
Ｐ召Ｐ ＝
热回 生命周期成本（ ｅ ｙｅ ． Ｃ ） 收的 盯 ｃ ｏｔ Ｌ 和回 ｄ 收周期（ ｙａ ｐ ｉ ｐ ｂ ｅ 记尸刀 ） ａ ｃ ｌ ｋ 尸 进行分析。 ３１ 生命周期成本的计算 ． 生命周期成本分析考虑的是系统在整个运行
１ 排风热回收系统
排风热回收装置（ 卜介 ｒ ｎ ｙ二 ｅ ｌ ａ ｔ缸 ｅ 犯 ｃ ｒ ｅ ｖ ｏ ｙ ｖ ｌｔ ｅ ｐ ｎ ） 呱ｉｉ ｑ ｍｔ 利用空气一 ａ ｏ ｎｅ ｎ ｉ 空气热交换器
（ｒ ａ ｈ ｔ ｃ ｅ 来回 排风中的冷（ ｉ ｏ ：ａ ｘ ｎ ） 收 ａ ｔｌ ｅ ｅ ａ ｒ － － ｈ ｇ 热）
辅助盘管及增加的风机的费用， 还应该考虑到系统
取武汉市 某栋空调面积约为９ ０ 矽 的商 ０ ０ 业建筑。设定武汉的室内参数分别如下： 夏季室内 温度为２ ℃， ４ 相对湿度为６％， ０ 送风温度为１ ℃； ６ 冬季室内温度为 ２ ０℃， 相对湿度为 ５％， ０ 送风温 度为２ ℃。 ８ 其夏季冷负荷约为 １ Ｏ ｋ 冬季 ９ ０ Ｗ， 热负荷约为５ ０ ｋ 下面 ４０ ｗ。 分别对使用排风热回 收 装置后的 节能性、 生命周期成本和回 收期进行分
Ｃ 、＝ｃ ＋Ｃ 。 ．＋Ｃ ｎ ａ ｌ
（） ３
ｃ 是 统 行 用， 括 统 水 组、 运 费 包 系 冷 机 冷 ，系 的
热盘管、 水泵及风机等各个部分的 运行费用。 在使 用排风热回收装置后， 各个部分由于其影响， 各自
的能耗都可能会有不同程度的影响。
根 显 收 的 公 ［， ＝ ． 据 热回 时 效率 式 。 二（ ］ ３ Ｔ Ｉ Ｔ
关锐词 排风热回收 节能性 Ｌ 分析 口二 回收期计算
Ｔ ｅ Ｃ ｎｌ ｉｏ Ｈ Ａ ｙｔ ｓ ｉ ｉ ｔ ａ ｅｅｇ ｒｃｖ叮 ｈ Ｌ Ｃａａ ｓ ｆ Ｖ Ｃｓｓ ｍ ｗｔ ｒ ｏ ｉ ｎｒｙ ｅｏｅ ｙｓ ｅ ｈａ 一 ｒ －
Ｋ ｙ眼 Ｗａ ｉ ｕ Ｘ ｄ吃 Ｘｎ ｙ ｎ ｕｏ ｅ ｉ 叱 ｓ （ ｕ ｈｎ Ｕ ｖ ｓ ｏ Ｓｉ ｃ ａｄ ｃｎｆ ｙ Ｈ ａ ｏｇ ｎ ｉ ｆ ｃ ｎｅ ｎ Ｔ ｈ ｏ ） ｚ ｉ ｔ ｔ ｅ ｙ ｅ ｅ ｏ 只 Ａ ＳＲ Ｃ Ｉｔ ｕｅ ｔ ａｖｎ ｇｓ ｆ Ｖ Ｃｓｓ 州ｔ ｉ卜ａ ｅｅ ｙｒ 叮 ｅ Ｂ Ｔ Ａ Ｔ ｎ１ ｃ ｈ ｄａｔ ｅ ｏ Ｈ Ａ ｙｔ ｄ ｏ ｓ ｅ ａ ｍ ｅ ｈａ一 ｉ ｎ ｒ ｅ ｒ ｒ ｇ ｃ ｅ ｖ ｏ － ｑ ｐ ｅ ， ｎｙ ｔ ｌ 即 ｅ ｔ Ｌ Ｃ ａｄ ｏ ｓ ｗｔｃ〔 ａ ｔ ｓ ｔ ｓ ｐ ａ 山 ｍ ｎ ａａｚ ｈ ｉ ｃ ｃ （Ｃ ） ｎ 由 ｗ ｈ ｏ ｌ ｌ ｈ ｙ ｅ ’ 妙ｂｃ ｔ ｌｅ ｅ ｆ ｌ ｏ ｓ ｅ ｓ ｏ ａ ｕ ｅ ｅ ｓｍ ｌ ｋ ｐｒ ｓ Ｐ ． ｋ ｈ 叩ａ ｍ ｎ ｉＷｕａ ｆ ｅ ｐ ｔ ａ ｌ ａｄ ：ｈ 加 ｃ ｓｎ ｅｏ （ ） Ｔ 朗ｔ ｉ Ｐ ｄ Ｂ ａ ｅ ｒ ｅｔｎ ｈｎ ｔ ｒ ａ ｅ ａ ｚ １ Ｏ ｘ ｌｏ ｎ ｙ Ｉ 脚 ｔ ｎｌｉ ｍ ｅ ｅ ｕ ｏ ｔ ｔｔ ａｇ： ｎｒ ｓ 鸣 ａｉｙ ｅ ｎ 因 ｌ 。ｄ ｃ ｔ ｄ ｓ ｒｐｙａ ｐｒ ａ ｈ ｉｂ 。 ｅ ｙ ｓ 月ｅ ｇ ａ ｗ ｂ五 ， ｏ ｔ ｃｕ ｏ ｉ ｙｅ ａ ａｈ ｔａｂｃ ｅ记 ｆ ｅ ｓ ｏ ｎ ｏ ｋ ｉ Ｋ Ｙｗ０ Ｄ ａ ｔａ ｅ ｘ ｒ ｏｅ ；ｎ堪 ｓ ｉ ｃ ａｉｙ Ｌ Ｃ 耐ｙｓ ｃｃ ａ ｎ 五 Ｒ Ｓ ｉ ｏ ｉｎ ｇ ｅ ，ｒ ｅ ｙ 咫 ａ Ｌ ｔ； Ｃ ａ ｓ ；ａ ｕ ｉ － ｒ ｒ － ｙｃ ｙ ｅ ａ ｖ ｐ ｌ ｉ ｉ 】ｔ ｌｏ ｆ 即ｂ ｋｐｒ ｏ ｐ ａ ｅｅｓ ｃ ｉ ｄ
其中热管式传递的是显热， 其他 ２ 种既可传递显 热， 又可传递全热。 图１ 是一个简单的带排风热回收装置的空调 系统图。 从空调房间出来的空气经过热交换器与
空调设计规范规定： 凡涉及有独立的新风和排 风系统的场合， 应认真考虑回收排风中冷（ 量来 热）
预 （ ）风 措 ［ 冷热新 的 施 。 ］ ｌ