空气热回收装置在非常规情况下节能效果的研究

【摘要】： 近年来,室内空气质量问题的越来越成为人们所关注的焦点,于是,国家相关设计标准实施了新的新风量标准。但是,对新风处理必然会消耗大量的能量,同时,等量的已经被处理到室内状态点的空气被直接排到室外,造成了能量的浪费。于是,考虑使用空气热交换器对回风能量进行回收。这样既可以节约能源,又不会对环境造成不良的影响。 全热交换器是一种有效的空气热回收设备,它能够将回风中的部分能量回收,对新风预热。在同样条件下,全热交换器回收的能量大于显热交换器,但由于全热交换器不仅要求热交换表面传热性能好,还必须具备很好的传湿性质,故全热交换器的初投资和维护费均高于显热交换器。因此,在回收排风余热时,不能无条件地选用全热交换器,而应该结合新风能耗中潜热和显热的构成比例以及回收效率合理地选择排风能量回收装置。 随着人们生活水平的提高,建筑内热环境的舒适性成为人们更多关心的问题。而公共建筑的热舒适性更为人们所关注。尽管有很多文献给出了保证室内热舒适性的温、湿度值,但是,室内人员的服装和年龄等对热舒适性均有影响。本文通过对该上海的公共建筑的冬季室内热环境进行观测,系统地分析冬季室内热状况特征和变化规律,通过编程得出了五个典型城市的冬季热舒适温度,以为有效地改善室内热环境提供设计依据。 在冬季,一些人员流量较大公共建筑,室内产热产、湿量较大,若仍然通过空气热回收装置对室外新风进行预处理,有可能增加空调负荷。本文通过选择位于不同气候区域的五个代表性城市,根据其整个冬季的室外空气温、湿度的逐时变化数据,对新风负荷进行了分析和计算,得到了不同气候区域冬季的新风负荷的特征,分析了全热或显热换热器在不同气候区的适用性。 在夏季,对室外有除湿要求的新风来说,处理过程比夏季无除湿要求和冬季的新风处理过程要复杂。处理方式和室外新风参数的不同,使得空气热交换器的回收的效果也不同,加上热回收装置初投资的影响,选用初投资较高的热回收装置就有可能没有意义。本文分析得到了冷却顶板与置换通风结合系统和冷却顶板与上送风结合系统在不同气候区域夏季的新风负荷的特征,并在此基础上分别讨论了单独采用空气全热交换器或显热交换器以及将不同热交换器搭配使用后,在不同气候条件下的节能效果,并给出了空气热回收装置的选用方案,以便为不同地区空气热回收装置的选用提供参考。 【关键词】：公共建筑 空气全热交换器 显热效率 潜热效率 热回收效率
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK172
【目录】：

• 中文摘要5-7
• 英文摘要7-12
• 主要符号表12-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 课题背景13-16
• 1.1.1 节能和健康空调的发展13-14
• 1.1.2 新风量与室内空气质量的关系14-15
• 1.1.3 空气热交换器运行效率的影响因素15-16
• 1.2 课题研究的主要内容以及研究方法16-20
• 1.2.1 课题研究的必要性和预期目标16-18
• 1.2.2 课题研究的主要内容18
• 1.2.3 课题研究的方法18-20
• 第二章 空气热回收装置的研究现状20-27
• 2.1 空气热回收装置的机理20-22
• 2.2 关于空气热回收装置的结构优化研究22-23
• 2.3 空气热回收装置节能效果的研究现状23-24
• 2.4 非常规情况下空气热回收装置节能效果的研究现状24-27
• 第三章 商场室内空气环境现场调查和舒适温度的确定27-41
• 3.1 实测和调查内容以及测量仪器的选择27-28
• 3.1.1 实测条件与调查对象28
• 3.1.2 测量内容及方法28
• 3.2 冬季商场建筑物内测量以及舒适温度的确定28-34
• 3.2.1 室内空气环境的实测结果与分析28-31
• 3.2.2 调查结果分析31-34
• 3.3 春季商场建筑物内测量以及舒适温度的确定34-36
• 3.3.1 春季测量与调查结果分析34-35
• 3.3.2 春季调查结果分析35-36
• 3.3.3 上海商场冬季室内舒适温度的确定36
• 3.4 利用热舒适理论确定不同气候区商场内舒适温度36-40
• 3.4.1 理论基础37-38
• 3.4.2 利用PMV预测不同气候区商场内的舒适温度38-40
• 3.5 结论40-41
• 第四章 空气热回收装置在商场的冬季适用性研究41-69
• 4.1 空气热回收装置冬季适用性的理论分析41-51
• 4.1.1 冬季回收商场排风余热的必要性分析42-44
• 4.1.2 空气显热交换器在冬季的适用性分析44-46
• 4.1.3 空气潜热交换器在冬季的适用性分析46-48
• 4.1.4 典型城市的冬季气候概况48-51
• 4.2 计算建筑模型和参数的确定51-54
• 4.2.1 计算建筑模型的确定51-52
• 4.2.2 计算参数的确定52-54
• 4.3 影响空气热回收装置适用性临界温度的因素分析54-57
• 4.3.1 人员密度和冬季室外气候对全热交换器适用性临界温度的影响54-55
• 4.3.2 准建筑体形系数对空气热交换器适用性临界温度的影响55-57
• 4.4 不同气候区空气显热回收装置的适用性分析57-66
• 4.4.1 高标准新风量时空气显热回收装置的适用性分析57-62
• 4.4.2 低标准新风量时空气显热回收装置的适用性分析62-66
• 4.4.3 潜热回收在不同气候区的适用性66
• 4.5 不同气候区全热交换器能效比的分析66-68
• 4.6 本章小结68-69
• 第五章 空气热回收组合装置在冷板空调系统中的节能效率69-85
• 5.1 不同新风送入方式对新风能耗构成的影响69-73
• 5.2 组合空气热交换器对冷板辐射空调系统中的新风能耗的影响73-82
• 5.2.1 空气热交换器采用不同组合时的能耗组成73-78
• 5.2.2 空气热交换器采用不同组合时的节能效率78-80
• 5.2.3 空气热交换器采用不同组合时的能效比的分析80-82
• 5.3 新风量与排风量不相等时修正82-83
• 5.4 木章小结83-85
• 第六章 结论85-88
• 参考文献88-93
• 作者在攻读硕士学位期间公开发表的学术论文清单93-94
• 致谢94

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