热回收节能技术在洁净空调系统中的应用

汪延璐

（西安四腾环境科技有限公司，陕西 西安710086）

1 引言

在现有医疗建筑当中，由于对环境因素的要求较高，有很多对于医疗环境比较重要的因素需要采用洁净空调系统控制。医院洁净空调系统对控制室内温度及湿度方面，比普通舒适性空调系统有着更为严格的要求。针对这种实际需求，本文就洁净空调系统的不同热湿处理过程进行介绍分析，并且就热回收节能技术在洁净空调系统中的应用进行分析。

2 热湿处理方法对比分析

为了更好地满足洁净用房的温湿度需求，目前洁净空调系统的热湿处理过程有以下几种形式：①新风经预处理机组的冷却盘管初步降温除湿，然后经过直膨式蒸发器进一步降温除湿，经过进一步再加热后，送入循环机组与回风混合后进入循环机组的冷水盘管进行冷却，处理到送风温度后送入室内[1]。该热湿处理方式需配置新风预处理机组，目前在洁净手术部等洁净空调机组数量多、空调机房面积较大的区域已得到广泛应用[2]。然而，对于洁净空调机组数量相对较少的区域，则不适合采用这种热湿处理方式。②自取新风与室内的回风混合后通过循环机组表冷器处理到机器露点，冷却除湿后再加热到送风状态点后送入室内。该热湿处理方式主要应用于ICU、中心供应室、静脉配置中心等洁净空调机组数量相对少，空调机房面积小的区域。该处理过程的再热过程通过设置于表冷段后的电加热装置或者加热盘管实现。同时，该处理方式存在冷热量相互抵消的情况[3]。③针对上述2种空调系统使用的局限性以及能源消耗程度来分析，对于环境要求高且空调机组数量较少的区域，考虑采用带热回收节能装置的自取新风式洁净空调机组，空气处理过程如图1所示。

新风与回风混合后经过滤后先经过一级表冷处理，然后经过深度除湿系统蒸发器二次除湿，将热回收冷凝器置于蒸发器后，对冷凝热进行回收再利用，从而以更小的能耗就可以实现将空气加热至所需的送风温度的目标，多余的冷凝热由主冷凝器排出。

图1 带热回收节能装置的一次回风空气处理过程

3 实例分析

现以西安市某综合性三甲医院新生儿重症监护病房为例，分别采用常规自取新风净化机组和设置冷凝热无级热回收装置的自取新风净化机组进行计算分析。根据西安市气象资料，室外设计干球温度为35℃，湿球温度为25.8℃；室内设计温度取24℃，相对湿度取50%；空气密度ρ=1.293kg/m3。经计算，该NICU室内总冷负荷为51.8 kW，总湿负荷为19.2 kg/h，热湿比为9 696 kJ/kg，满足洁净度需求的送风量为17 000 m3/h，新风量为6 000 m3/h。

结合常规自取新风热湿处理过程焓湿图及上述数据，计算结果如下：机组制冷量QC-L=ρG（iC－iL）=1.293×17 000×（60.8－35.2）÷3 600≈155.9 kW，机组再热量QL-O=ρG（iO－iL）=1.293×17 000×（40.8－35.2）÷3 600≈34.1 kW。

根据图1热湿处理过程焓湿图及上述数据，计算结果如表1所示。

所以，机组一级表冷制冷量QC-L=ρG（iC－iL）=1.293×17 000×（60.8－45.1）÷3 600≈95.6 kW，深度除湿装置制冷量QL-L"=ρG（iL－iL"）=1.293×17 000×（45.1－35.2）÷3 600≈60.3 kW，热回收节能装置回收热量QL"-O=ρG（iO－iL"）=1.293×17 000×（40.8－35.2）÷3 600≈34.1 kW。

可认为该机组配置制冷量为60 kW的深度除湿装置，该装置耗电量为19.1 kW，热回收节能量为34.1 kW，其余的热量通过主冷凝器排出。

能耗对比方面，两种类型洁净空调机组能耗对比如表2所示。

表1 带热回收节能装置的一次回风处理过程空气状态点参数

表2 2种类型洁净空调机组能耗对比

通过表2可以得出以下结论：当采用热回收节能装置的自取新风空调机组正常运转后，机组的制冷量及耗电量需求都较常规自取新风空调机组有了较大程度的降低，综合节能比大约为35%。

4 结语

医疗建筑洁净空调系统相较于普通舒适性空调在建筑能耗中占据更大的比例。综合目前市面上常见的各种热湿处理方式来看，选用了热回收装置的空调机组较现有的常规空调形式来说，在能源利用率上有着较高程度的提升。所以，建议在医疗建筑中选用这种热回收装置以取得更好的效果[5]。