熱回收節(jié)能技術(shù)在潔凈空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

汪延璐

（西安四騰環(huán)境科技有限公司，陜西 西安710086）

1 引言

在現(xiàn)有醫(yī)療建筑當(dāng)中，由于對環(huán)境因素的要求較高，有很多對于醫(yī)療環(huán)境比較重要的因素需要采用潔凈空調(diào)系統(tǒng)控制。醫(yī)院潔凈空調(diào)系統(tǒng)對控制室內(nèi)溫度及濕度方面，比普通舒適性空調(diào)系統(tǒng)有著更為嚴(yán)格的要求。針對這種實際需求，本文就潔凈空調(diào)系統(tǒng)的不同熱濕處理過程進行介紹分析，并且就熱回收節(jié)能技術(shù)在潔凈空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)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(diào)系統(tǒng)的熱濕處理過程有以下幾種形式：①新風(fēng)經(jīng)預(yù)處理機組的冷卻盤管初步降溫除濕，然后經(jīng)過直膨式蒸發(fā)器進一步降溫除濕，經(jīng)過進一步再加熱后，送入循環(huán)機組與回風(fēng)混合后進入循環(huán)機組的冷水盤管進行冷卻，處理到送風(fēng)溫度后送入室內(nèi)[1]。該熱濕處理方式需配置新風(fēng)預(yù)處理機組，目前在潔凈手術(shù)部等潔凈空調(diào)機組數(shù)量多、空調(diào)機房面積較大的區(qū)域已得到廣泛應(yīng)用[2]。然而，對于潔凈空調(diào)機組數(shù)量相對較少的區(qū)域，則不適合采用這種熱濕處理方式。②自取新風(fēng)與室內(nèi)的回風(fēng)混合后通過循環(huán)機組表冷器處理到機器露點，冷卻除濕后再加熱到送風(fēng)狀態(tài)點后送入室內(nèi)。該熱濕處理方式主要應(yīng)用于ICU、中心供應(yīng)室、靜脈配置中心等潔凈空調(diào)機組數(shù)量相對少，空調(diào)機房面積小的區(qū)域。該處理過程的再熱過程通過設(shè)置于表冷段后的電加熱裝置或者加熱盤管實現(xiàn)。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(diào)系統(tǒng)使用的局限性以及能源消耗程度來分析，對于環(huán)境要求高且空調(diào)機組數(shù)量較少的區(qū)域，考慮采用帶熱回收節(jié)能裝置的自取新風(fēng)式潔凈空調(diào)機組，空氣處理過程如圖1所示。

新風(fēng)與回風(fēng)混合后經(jīng)過濾后先經(jīng)過一級表冷處理，然后經(jīng)過深度除濕系統(tǒng)蒸發(fā)器二次除濕，將熱回收冷凝器置于蒸發(fā)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(xiàn)將空氣加熱至所需的送風(fēng)溫度的目標(biāo)，多余的冷凝熱由主冷凝器排出。

圖1 帶熱回收節(jié)能裝置的一次回風(fēng)空氣處理過程

3 實例分析

現(xiàn)以西安市某綜合性三甲醫(yī)院新生兒重癥監(jiān)護病房為例，分別采用常規(guī)自取新風(fēng)凈化機組和設(shè)置冷凝熱無級熱回收裝置的自取新風(fēng)凈化機組進行計算分析。根據(jù)西安市氣象資料，室外設(shè)計干球溫度為35℃，濕球溫度為25.8℃；室內(nèi)設(shè)計溫度取24℃，相對濕度取50%；空氣密度ρ=1.293kg/m3。經(jīng)計算，該NICU室內(nèi)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(fēng)量為17 000 m3/h，新風(fēng)量為6 000 m3/h。

結(jié)合常規(guī)自取新風(fēng)熱濕處理過程焓濕圖及上述數(shù)據(jù)，計算結(jié)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(jù)圖1熱濕處理過程焓濕圖及上述數(shù)據(jù)，計算結(jié)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(jié)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(rèn)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(jié)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(diào)機組能耗對比如表2所示。

表1 帶熱回收節(jié)能裝置的一次回風(fēng)處理過程空氣狀態(tài)點參數(shù)

表2 2種類型潔凈空調(diào)機組能耗對比

通過表2可以得出以下結(jié)論：當(dāng)采用熱回收節(jié)能裝置的自取新風(fēng)空調(diào)機組正常運轉(zhuǎn)后，機組的制冷量及耗電量需求都較常規(guī)自取新風(fēng)空調(diào)機組有了較大程度的降低，綜合節(jié)能比大約為35%。

4 結(jié)語

醫(yī)療建筑潔凈空調(diào)系統(tǒng)相較于普通舒適性空調(diào)在建筑能耗中占據(jù)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(diào)機組較現(xiàn)有的常規(guī)空調(diào)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(yī)療建筑中選用這種熱回收裝置以取得更好的效果[5]。