成都地区排风热回收适宜性的动态分析

摘要

我国建筑能耗中空调系统能耗占较大比重，而排风热回收是降低空调系统新风负荷，进而降低建筑能耗的有效方法。全热回收可同时降低新风的显热负荷与潜热负荷，节能效果较好。全热交换器作为常用的全热回收设备，其工程上的适宜性分析中，常以最小经济比焓差作为启停信号并把焓效率作为定值，但实际上全热交换器焓效率受到新风与排风状态等多重因素的影响。以成都地区某办公区域为例，平板式全热交换器作为全热回收设备，采用逐时焓效率方法，分析了在现有空调系统上增加全热回收设备的适宜性。
　　首先，通过工程传热传质计算方法，分析并推导出平板式全热交换器逐时性能计算模型，并通过实验测试某型号平板式全热交换器的焓效率，对逐时性能计算模型进行了对比验证。
　　其次，为辅助平板式全热交换器的工程设计与选型，引入全热交换器能效比作为综合性能评价指标，通过逐时性能计算模型研究分析了芯体尺寸、换热膜物性、室外空气温度及相对湿度等对平板式全热交换器综合性能的影响。
　　再次，根据逐时性能计算模型，使用TRNSYS软件建立了能够随新风与排风状态逐时变化逐时计算焓效率的平板式全热交换器模块，并在《空气-空气能量回收装置》（GB/T21087-2007）中规定的额定焓效率测试工况下，通过分析芯体层高对焓效率与全热交换器能效比的影响，确定了最佳芯体层高。
　　最后，在TRNSYS软件中，以成都地区某办公区域为例，在现有空调系统上增设全热回收设备，建立了带排风热回收空调系统动态仿真模型。采用逐时焓效率方法，通过比较全热交换器能效比与空调系统综合能效比两者大小的方式确定全热交换器的启停状态，并分别在夏季工况与冬季工况下运行动态仿真模型，计算了全热回收逐时节能量，结果显示，夏季工况全热回收的节能率为20.3％，冬季工况全热回收节能率为49.1％，冬季工况仅考虑显热负荷时，显热回收节能率为46.2％。冬夏季工况均采用全热回收时，全年总节能率为28.6％，增设全热回收设备的投资回收期约为3.6年;夏季工况采用全热回收，冬季工况仅考虑显热负荷时，全年总节能率为25.6％，投资回收期约为4.5年。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状分析

1．2．1 排风热回收介绍

1．2．2 国内外研究方向与现状

1．3 主要研究内容与创新点

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 创新点

第2章 全热交换器逐时性能计算模型

2．1 全热交换器逐时性能计算模型的建立

2．1．1 物理模型

2．1．2 传热过程分析与计算

2．1．3 传质过程分析与计算

2．1．4 空气流动阻力分析与计算

2．2 全热交换器逐时性能计算模型实验验证

2．2．1 实验环境与实验对象

2．2．2 实验工况

2．2．3 实验方法

2．2．4 数据处理

2．2．5 数据分析

2．2．6 对比验证

2．3 本章小结

第3章 全热交换器各性能影响因素分析

3．1 全热交换器综合性能评价指标

3．2 影响因素分析

3．2．1 芯体尺寸对性能的影响

3．2．2 过滤与管道阻力对性能的影响

3．2．3 换热膜物性对性能的影响

3．2．4 室外空气温度、相对湿度对性能的影响

3．3 本章小结

第4章 带排风热回收空调系统动态仿真模型

4．1 模型模拟软件介绍

4．2 模型建立

4．2．1 逐时性能全热交换器模块创建

4．2．2 动态仿真模型基本信息

4．2．3 模型中全热交换器芯体尺寸的确定

4．2．4 全热交换器启停控制

4．3 动态仿真模型运行结果与分析

4．3．1 夏季工况下运行结果与分析

4．3．2 冬季工况下运行结果与分析

4．3．3 投资回收期分析

4．4 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目