在建筑节能改造领域,新风热回收技术已成为提升能效、改善室内空气质量的关键手段。“双碳”战略的逐步推进同时,对建筑行业的节能减排的压力也就越来越大,对此新风热回收技术的广泛的关注就不难理解了,它的能将建筑的废热转化为利用的热能,起到明显的节能效果。根据住建部发布的《绿色建筑评价标准》,新建住宅需配备"可再生能源系统",新风热回收技术凭借其高效节能特性,已成为超低能耗建筑的核心构成要素之一。
通过对新风中的排风高效回收利用,其所带的能量对新风的预处理从而可将空调系统的负荷降低。借助对能量的不同回收方式的把握,主要可以分为以全热交换为主和以显热交换为主的两大技术路线。全热交换器能够同时回收温度和湿度能量,而显热交换器仅能回收温度能量。两者在能效的表现、适用场景以及维护要求等方面都存在着明显的差异,对建筑节能改造也提供了不同的技术选择。
新风热回收技术的核心在于利用热交换装置,将排风中的余热进行回收,转移至新风系统,从而实现能量的再利用。板式热回收器是应用最广泛的设备之一,由隔板、传热传质单元和固定框等构成。隔板通常采用铝质材料等非透过性但导热良好的材料,将新风和排风的通道隔开。
热交换过程分为两种基本形式:显热回收和全热回收。显热回收仅传递温度能量,适用于铝箔等非透湿材料;全热回收则在此基础上进一步回收湿度能量,使空气的温湿度得到同步调节。这不仅减少了制冷、制热设备的负荷,还能有效改善室内空气品质。
以建筑业占的碳排放占比最高的行业为切入点,推动其高效节能的转型就成为我们“双碳”目标的主要依托和动力。新风系统作为超低能耗建筑的核心要素,预计将随着超低能耗建筑的推广应用迎来快速发展。近年来,从国家到各省市均出台了诸多政策支持住宅精装修交付,新风系统作为舒适家居品类的重要品类之一,市场需求明显提升。
在实际应用中,新风热回收技术可显著降低建筑能耗。以某商业综合体为例,改造后年HVAC系统能耗从80万度降至52万度,节约电费超28万元,同时新风供应量提升30%,室内CO₂浓度显著改善。这些数据充分证明了新风热回收技术在建筑节能改造中的巨大潜力。
全热交换采用吸湿性材料(如纳米膜、特殊聚合物),允许水蒸气分子渗透但阻隔污染物。工作时,高湿侧的水蒸气被吸湿剂吸收,通过纸纤维的毛细管作用向低湿侧释放,从而实现湿度的传递。冬季使用时,排风温度和湿度都比新风高,热量和湿度通过隔板传递给新风,使新风预热并预加湿;夏季则相反,新风被预冷并预除湿。
显热交换仅采用导热性能优异的金属板(如铝板),将新风和排风的通道隔开,利用温差进行热量传导。当排风和新风两股气流存在温差时,热量通过隔板传导,从而实现热量的回收。冬季使用时,排风温度较高,热量通过隔板传递给新风,使新风预热;夏季则相反,新风被预冷。
从能效数据来看,全热交换器具有明显优势。显热回收效率通常达60%-70%,而全热回收可达75%以上。实测显示,在-10℃的寒冬,室外空气经过全热交换后进入室内可达10℃以上,夏季则相反,大幅降低空调能耗。
在实际应用中,全热交换器的节能效果更为显著。某项目采用全热回收系统后,年节省空调能耗约30万度,投资回收期仅2.5年。相比之下,显热交换器由于无法调节湿度,在温差大的环境中容易产生冷凝水,影响热交换效率。
两种技术各有其适用的场景。显热交换器更适合以下情况:
室内外温差大但湿度差异小的地区
对卫生要求较高的场所(如医院、实验室)
需要长寿命、低维护成本的场景
全热交换器则更适合:
温差小、湿度高的地区
需要同时调节温度和湿度的场所
对节能要求较高的商业建筑、办公楼等
显热交换器通常采用金属材料,具有防腐蚀、易于冲洗、使用寿命长等优点。而全热交换器多采用特殊处理的纸质材料,存在不耐湿、易变皱、可能发霉等问题,影响了使用寿命和可能产生二次污染。
从成本角度看,全热交换器的初期投资通常高于显热交换器,但其节能效果带来的长期收益往往能抵消这一差异。某商业综合体改造项目显示,全热回收系统的投资回收期仅2.5年,具有较好的经济性。
借助对新风热回收利用,有效的将空调系统的能耗降低,同时也为室内空气质量的改善做出了重要的贡献。通过全热交换和显热交换这两种相对成熟的主要技术路线对比,我们不难发现其各具特点、各有所长所短,并分别适用于不同的场景。
全热交换器能够同时回收温度和湿度能量,能效更高(可达75%以上),特别适合温差小、湿度高的地区。虽然初期投资较高且维护要求相对严格,但其显著的节能效果使其在商业建筑等对能效要求高的场所具有明显优势。
显热交换器仅回收温度能量,能效略低(60%-70%),但结构简单、寿命长,特别适合温差大、湿度低的地区以及对卫生要求较高的场所。其较低的维护成本使其在特定场景下仍具有竞争力。
但在实际的建筑管理中,如何根据当地的气候、建筑的特点、用户的使用需求等多方面的因素对热回收技术的选择就更为关键。随着"双碳"战略的深入推进,新风热回收技术将在建筑节能领域发挥越来越重要的作用,为绿色建筑和可持续发展提供有力支撑。